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[quote="techmephysics"]Ich habe mehrere Fragen zum folgenden Text: ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Der p-n-Übergang ist der Übergangsbereich aneinander liegender n- und p-dotierter Halbleiterkristalle. In diesem Bereich gibt es keine freien Ladungsträger, da die freien Elektronen des n-Leiters und die freien Löcher des p-dotierten Kristalls in der Nähe der Kontaktfläche der zwei Kristalle miteinander rekombinieren, d.h. die Elektronen besetzen die freien Löcher. Diese Ladungsträgerbewegung (Diffusion) ergibt sich in Folge eines Konzentrationsgefälles: da es im p-Kristall nur wenige Elektronen und im n-Kristall nur wenige Löcher gibt, wandern die Majoritätsladungsträger (Elektronen im n-Gebiet, Löcher im p-Gebiet) in den jeweils andersartig dotierten Halbleiterkristall. Das Kristallgitter an der Grenzfläche darf nicht unterbrochen werden, ein einfaches "Aneinanderpressen" eines p- und eines n-dotierten Siliciumkristalls ermöglicht keinen funktionstüchtigen p-n-Übergang. Quelle: https://www.halbleiter.org/grundlagen/der-p-n-uebergang/ ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- [quote]Diese Ladungsträgerbewegung (Diffusion) ergibt sich in Folge eines Konzentrationsgefälles[/quote] Was ist eine Diffusion und ein Konzentrationgefälle? [quote]Das Kristallgitter an der Grenzfläche darf nicht unterbrochen werden, ein einfaches "Aneinanderpressen" eines p- und eines n-dotierten Siliciumkristalls ermöglicht keinen funktionstüchtigen p-n-Übergang.[/quote] Diesen Satz verstehe ich nicht. Der Kontakt zwischen p- und -Kristall darf nicht unterbrochen werden, weil dann die elektronen und Löcher an der Kontaktfläche nicht mehr rekombinieren können. Wieso ist ein Aneinanderpressen eine unterbrechung?[/quote]
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Myon
Verfasst am: 06. Jun 2017 21:42
Titel:
Vielleicht zum zweiten Zitat noch das: Die ganzen Bandstrukturen sind ja die Folge des gitterperiodischen Potentials im Halbleiterkristall. Ein p-n-Übergang funktioniert nur, wenn sich die Energiebänder über den Übergang fortsetzen und sich im ganzen Kristall ein konstantes Fermi-Niveau bildet.
jh8979
Verfasst am: 06. Jun 2017 21:08
Titel: Re: Was genau passiert beim pn-Übergang von Halbleitern?
techmephysics hat Folgendes geschrieben:
Zitat:
Diese Ladungsträgerbewegung (Diffusion) ergibt sich in Folge eines Konzentrationsgefälles
Was ist eine Diffusion und ein Konzentrationgefälle?
https://de.wikipedia.org/wiki/Diffusion
https://de.wikipedia.org/wiki/Konzentrationsgef
älle
Zitat:
Zitat:
Das Kristallgitter an der Grenzfläche darf nicht unterbrochen werden, ein einfaches "Aneinanderpressen" eines p- und eines n-dotierten Siliciumkristalls ermöglicht keinen funktionstüchtigen p-n-Übergang.
Diesen Satz verstehe ich nicht. Der Kontakt zwischen p- und -Kristall darf nicht unterbrochen werden, weil dann die elektronen und Löcher an der Kontaktfläche nicht mehr rekombinieren können. Wieso ist ein Aneinanderpressen eine unterbrechung?
Der Satz ist nicht ganz korrekt.
Ja
, es ist möglich auf diese Weise eine funktionierenden pn-Uebergang zu bauen. Siehe z.B. hier
http://nano.eecs.berkeley.edu/publications/APL_2013_InAs_WSe2.pdf
Nein
, dies ist leider nicht einfach und funktioniert auch nicht mit jedem beliebigen n- und p-dotiertem Halbleiter. Der Grund hierfür ist, dass sich an der Oberfläche Halbleiteroxidmolekuele bilden. Dies ist nur eine dünne Schicht, aber die genügt meistens um die gewollten Eigenschaften des pn-Uebergangs empfindlich zu ändern oder ganz zu zerstören.
techmephysics
Verfasst am: 06. Jun 2017 19:44
Titel: Was genau passiert beim pn-Übergang von Halbleitern?
Ich habe mehrere Fragen zum folgenden Text:
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Der p-n-Übergang ist der Übergangsbereich aneinander liegender n- und p-dotierter Halbleiterkristalle. In diesem Bereich gibt es keine freien Ladungsträger, da die freien Elektronen des n-Leiters und die freien Löcher des p-dotierten Kristalls in der Nähe der Kontaktfläche der zwei Kristalle miteinander rekombinieren, d.h. die Elektronen besetzen die freien Löcher. Diese Ladungsträgerbewegung (Diffusion) ergibt sich in Folge eines Konzentrationsgefälles: da es im p-Kristall nur wenige Elektronen und im n-Kristall nur wenige Löcher gibt, wandern die Majoritätsladungsträger (Elektronen im n-Gebiet, Löcher im p-Gebiet) in den jeweils andersartig dotierten Halbleiterkristall. Das Kristallgitter an der Grenzfläche darf nicht unterbrochen werden, ein einfaches "Aneinanderpressen" eines p- und eines n-dotierten Siliciumkristalls ermöglicht keinen funktionstüchtigen p-n-Übergang.
Quelle:
https://www.halbleiter.org/grundlagen/der-p-n-uebergang/
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Zitat:
Diese Ladungsträgerbewegung (Diffusion) ergibt sich in Folge eines Konzentrationsgefälles
Was ist eine Diffusion und ein Konzentrationgefälle?
Zitat:
Das Kristallgitter an der Grenzfläche darf nicht unterbrochen werden, ein einfaches "Aneinanderpressen" eines p- und eines n-dotierten Siliciumkristalls ermöglicht keinen funktionstüchtigen p-n-Übergang.
Diesen Satz verstehe ich nicht. Der Kontakt zwischen p- und -Kristall darf nicht unterbrochen werden, weil dann die elektronen und Löcher an der Kontaktfläche nicht mehr rekombinieren können. Wieso ist ein Aneinanderpressen eine unterbrechung?