Grundlagen der Elektronik - Halbleiter, Bauelemente und by Stefan Goßner

By Stefan Goßner

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10-11 A/mm2. B. Elektronen können nicht von n-Zone zur p-Zone übertreten). B. 2 Flusspolung n p Abbildung 2-16 Flusspolung UF Legt man an den pn-Übergang eine externe Spannung UF mit dem Pluspol am p-Gebiet und dem Minuspol am n-Gebiet, so werden die Majoritätsträger von den benachbarten äußeren Anschlüssen abgestoßen und in Richtung auf den pn-Übergang verschoben. Abbildung 2-17 Ladungsträgerbewegung bei Flusspolung 26 Elektronenaustritt Majoritätsträger Minoritätsträger Elektronenzufuhr Der pn-Übergang Dadurch sinkt die Dicke der Raumladungszone; die Sperrschichtweite nimmt ab.

Der Durchlassbereich liegt im ersten Quadranten eines I(U)-Koordinatensystems bei Spannungen U ≤ 1 V. Der Sperrbereich findet sich im dritten Quadranten. 5) An den Sperrbereich schließt sich der Durchbruchbereich an. Je nach Dotierung und konstruktiver Gestaltung liegt die Durchbruchspannung im Bereich zwischen ca. 2,5 V und einigen hundert V (bei Silizium bis zu 5 kV). 6 U Zϑ2 = U Zϑ1 ⋅ (1 + α U Z ⋅ ∆ϑ) ∆ϑ ⋅ 2 10K α U Z ≈ ±0,1% / K mit Schaltverhalten des pn-Übergangs Zur Diskussion des Schaltverhaltens des pn-Überganges (sprunghaftes Ein- und Ausschalten eines Flussstromes) dient folgende Prinzipschaltung.

4 Energie-Bänder-Schema (a) Was versteht man unter Valenzband, Leitungsband und verbotenem Band ? (b) Was versteht man unter 1 eV (Elektronenvolt) ? (c) Was versteht man unter Bandabstand ? (d) Wieviel Energie ist mindestens erforderlich, um in einem Siliziumkristall eine Elektron vom Valenzband ins Leitungsband anzuheben ? (Dieselbe Aufgabe für Germanium) (e) Was versteht man unter Störtermen ? Wo liegen die Störterme beim n-dotierten und beim p-dotierten Halbleiter ? (f) Welche Bedeutung hat das Fermi-Niveau ?

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