Hallo 
„Legt man an einen pn-Übergang eine Spannung derart an, daß am p-Halbleiter der Pluspol und am n-Halbleiter der Minuspol liegt, dann kann durch den Halbleiterkristall ein Durchlaßstrom fließen.“
Warum „fallen“ die Elektronen, die zum p-Halbleiter fließen nicht in dessen Löcher (Rekombination)? Oder tun sie das sogar? und ermöglichen so den elektrischen Strom?
Hallo!
Warum „fallen“ die Elektronen, die zum p-Halbleiter fließen
nicht in dessen Löcher (Rekombination)? Oder tun sie das
sogar?
Ja.
und ermöglichen so den elektrischen Strom?
Ja.
Bei einer LED (= Leuchtdiode) wird genau der Betrag der Energielücke zwischen dem Leitungsband der n-Schicht und dem Valenzband der p-Schicht als elektromagnetische Strahlung, sprich: Licht freigesetzt.
Michael
Hallo
Es gibt verschiedene Leitungsmechanismen in Halbleitern.
Zumindest las ich entsprechendes. (z.B. Löcherleitung)
Warum „fallen“ die Elektronen, die zum p-Halbleiter fließen
nicht in dessen Löcher (Rekombination)? Oder tun sie das
sogar? und ermöglichen so den elektrischen Strom?
Die Leitung im P-Halbleiter ist dadurch gekennzeichnet, das die „Löcher“, das sind Punkte positiver Dotierung, unter Spannung in Gegenrichtung zu den Elektronen wandern. Auf diese Weise geschieht der Elektronen"transport". Ich denke auch, das P-Dotierung und Elektronen entsprechend wechselwirken.
Die Leitfähigkeit ist aber im P-Halbleiter eindeutig durch positive Ladungsträger bedingt, was man mittels Hall-Effekt und elektrostatischen Feldern anchweisen kann.
In einen Halbleiter eintretende oder austretende Eektronen haben eine dotierende Wirkung.
Treten Elektronen in einen P-Halbleiter ein, so wird die positive Dotierung verringert, neutralisiert, oder bei sehr hohen Spannungen negativ dotiert.
Dasselbe umgekehrt, wenn Elektroden austreten(am Pluspol).
Neutralisierte Dotierung bedeutet hier, der Halbleiter wird zum Nichtleiter, weil dann im Halbleiter keine Ladungsträger mehr da sind.
Der Begriff Bandabstand ist zwar der Halbleitertechnik zugeordnet, ich würde ihn aber für derart grundsätzliche Betrachtungen lieber weglassen.
MfG
Matthias
Hallo,
Die Leitung im P-Halbleiter ist dadurch gekennzeichnet, das
die „Löcher“, das sind Punkte positiver Dotierung, unter
Spannung in Gegenrichtung zu den Elektronen wandern.
Löcher wandern genau genommen nicht. Sie werden durch die Elektronen besetzt. Wobei ein neues Loch am bisherigen Platz des Elektrons entsteht.
Auf diese Weise geschieht der Elektronen"transport".
Nunja.
Ich denke
auch, das P-Dotierung und Elektronen entsprechend
wechselwirken.
Watt?
Die Leitfähigkeit ist aber im P-Halbleiter eindeutig durch
positive Ladungsträger bedingt, was man mittels Hall-Effekt
und elektrostatischen Feldern anchweisen kann.
Watt?
In einen Halbleiter eintretende oder austretende Eektronen
haben eine dotierende Wirkung.
Watt?
Treten Elektronen in einen P-Halbleiter ein, so wird die
positive Dotierung verringert, neutralisiert, oder bei sehr
hohen Spannungen negativ dotiert.
Dasselbe umgekehrt, wenn Elektroden austreten(am Pluspol).
Sag mal, was eine Dotierung ist, ist Dir aber nicht wirklich klar, oder?
Neutralisierte Dotierung bedeutet hier, der Halbleiter wird
zum Nichtleiter, weil dann im Halbleiter keine Ladungsträger
mehr da sind.
Hä?
Der Begriff Bandabstand ist zwar der Halbleitertechnik
zugeordnet, ich würde ihn aber für derart grundsätzliche
Betrachtungen lieber weglassen.
Ohne wird das aber nunmal nichts.
Lies doch mal: http://de.wikipedia.org/wiki/Dotierung
http://de.wikipedia.org/wiki/Bandabstand
Gruß
loderunner
Korrektur
Hallo nochmal
In einen Halbleiter eintretende oder austretende Elektronen
haben eine dotierende Wirkung.
Dies ist nur manchmal so, mein Fehler.
Das folgende war nur meine aktuelle Theorie:
Treten Elektronen in einen P-Halbleiter ein, so wird die
positive Dotierung verringert, neutralisiert, oder bei sehr
hohen Spannungen negativ dotiert.
Dasselbe umgekehrt, wenn Elektroden austreten(am Pluspol).
Mir fiel ein, das es gelingt, wenn auch nur schwer, einen P-Halbleiter unbeinflusst zu kontaktieren(ohne pn Übergang).
Das folgende gilt dann auch nicht mehr so:
Neutralisierte Dotierung bedeutet hier, der Halbleiter wird
zum Nichtleiter, weil dann im Halbleiter keine Ladungsträger
mehr da sind.
MfG
Matthias
Hallo,
„Legt man an einen pn-Übergang eine Spannung derart an, daß am
p-Halbleiter der Pluspol und am n-Halbleiter der Minuspol
liegt, dann kann durch den Halbleiterkristall ein
Durchlaßstrom fließen.“
Warum „fallen“ die Elektronen, die zum p-Halbleiter fließen
nicht in dessen Löcher
Genau das tun sie ja auch, weil die löcher eben frei sind
und Elektronen vom n-Bereich zugeführt werden (die ja davor
aus dem Metall-Leiter eingespeist werden).
(Rekombination)?
Ich glaube, das verwechselst du was.
Rekombination in Halbleitern ist IMHO das Zurückfallen
von Elektronen auf eine niedrigeres Energieniveau.
Oder tun sie das
sogar? und ermöglichen so den elektrischen Strom?
Eben.
Strom kann nur fließen, wenn sich Ladungsträger frei bewegen
können und das gewährleisten die „Löcher“.
Gruß Uwi
Ohje. Ich bin nun vollends verwirrt muss ich sagen.
Also:
Bevor die Spannungsquelle angeschlossen wird, diffundieren (Ist dass das verb für Diffusion?) positive Ladungsträger zum N-Halbleiter und negative Ladungsträger zum P-Halbleiter. Hier dürfte nun eine Rekombination stattfinden. Im Zuge der Rekombination baut sich ein elektrisches Feld auf, was die Diffusion quasi stoppt. Wir haben hier also zunächst einen nicht-Leiter.
Wird nun eine Batterie im Forward-Bias (ka wie es gerade auf Deutsch heisst) angeschlossen werden Elektronen und Löcher in entgegengesetzte Richtungen gedrückt und auch das elektrische Feld abgebaut.
Jetzt erstmal eine „blöde“ Frage: Strom fließt aufgrund freier Elektronen. Wenn aber Elektronen in Löcher fallen, wenn sie also wieder an einem Atom gebunden sind, sind sie ja nicht mehr frei, oder? Wenn also Elektronen in ein Loch fallen, dann müsste das ja eigentlich Ladungsträger entfernen und somit könnte auch kein Strom fließen.
Es sei denn: Das Elektron hüpft immer weiter nach links (links ist der Plupol der Batterie) von Loch zu Loch (konsequenterweise würde das loch dann nach rechts „hüpfen“), also geht das Elektron immer neue Bindungen mit unterschiedlichen Atomen ein, welche aber immer Links von dem Elektron selbst liegen, weil es von den Löcher und außerdem von dem Pluspol der Battere in diese Richtung „gezogen“ werden.
Hallo,
also die Grundlagen der Halbleiterphysik sind für mich
auch schon an die 30 Jahre her 
Also:
Bevor die Spannungsquelle angeschlossen wird, diffundieren
(Ist dass das verb für Diffusion?) positive Ladungsträger zum
N-Halbleiter und negative Ladungsträger zum P-Halbleiter.
???
Ich denke, das geht so nicht.
Das ein diffundieren der Dotierungsstoffe hat mit dem
Anlegen von Spannung nix zu tun.
Wenn die Dotierungen aber im Halbleiter drin sind
(n und p), dann sind Löcher keine Ionen, die sich da
als positive Ladungsträger bewegen könnten, sondern eben
fehlende Elektronen (Löcher).
Hier
dürfte nun eine Rekombination stattfinden. Im Zuge der
Rekombination baut sich ein elektrisches Feld auf, was die
Diffusion quasi stoppt. Wir haben hier also zunächst einen
nicht-Leiter.
Wird nun eine Batterie im Forward-Bias (ka wie es gerade auf
Deutsch heisst) angeschlossen werden Elektronen und Löcher in
entgegengesetzte Richtungen gedrückt und auch das elektrische
Feld abgebaut.
Real bewegen können sich nur die Elektronen, ähnlich wie
bei der Leitung in Metallen.
Die Bewegung von Löchern ist nur eine scheinbarem weil
eben die Elektronen temporär Löcher besetzen.
Jetzt erstmal eine „blöde“ Frage: Strom fließt aufgrund freier
Elektronen.
ganz korrekt wäre: „freie Ladungsträger“
Wenn aber Elektronen in Löcher fallen, wenn sie
also wieder an einem Atom gebunden sind, sind sie ja nicht
mehr frei, oder?
Entscheidend ist doch, dass sie im Potentialfeld, das durch
die angelegte Spannung erzeugt wird, beweglich sind.
Wenn also Elektronen in ein Loch fallen, dann
müsste das ja eigentlich Ladungsträger entfernen und somit
könnte auch kein Strom fließen.
Auf der einen Seite fließen Elektronen rein und auf der
anderen Seite wieder raus. Die Löcher sind dabei doch nur
Stellen, wo die Elektronen sich bewegen können.
Es sei denn: Das Elektron hüpft immer weiter nach links (links
ist der Plupol der Batterie) von Loch zu Loch
Genau das machen die verflixten Dinger. Hüpfen von Loch
zu Loch.
(konsequenterweise würde das loch dann nach rechts „hüpfen“),
also geht das Elektron immer neue Bindungen mit
unterschiedlichen Atomen ein, welche aber immer Links von dem
Elektron selbst liegen, weil es von den Löcher und außerdem
von dem Pluspol der Battere in diese Richtung „gezogen“
werden.
So ist es wohl.
Gruß Uwi