Durchlassrichtung bei Halbleiterdioden?
Guten morgen,
Ich habe Microsoft Coilot gefragt ob er mir eine Zusammenfassung machen kann, wie die Durchlassrichtung funktionieren.
Antwort: - Der Plus-Pol liegt am p-dotierten Bereich, der Minus-Pol am n-dotierten Bereich.
- Die Elektronen im n-dotierten Bereich werden vom Minus-Pol abgestoßen und fließen zur Grenzschicht.
- Die positiven Löcher im p-dotierten Bereich werden vom Plus-Pol angezogen und fließen zur Grenzschicht.
- Dadurch wird die Sperrschicht kleiner, und die Elektronen können durch die Diode fließen.
- Der Stromfluss wird somit ermöglicht.
Ich bin nicht der beste in Physik (2er Durchschnitt) aber ich denke das beim 3 Stichpunkt etwas falsch ist. Weil die Löcher ja positiv geladen sind und wie bekanntlich ziehen sich Gegenteile ja an, deshalb bezweifle ich das diese vom Plus-Pol angezogen werden. Bitte eine aufklärung vielleicht hab ich ja auch einen Denkfehler.
LG
3 Antworten
Das ist eine schwierige Erklärung für die Funktion. Und tatsächlich verstehe ich die auch nicht. Tatsächlich wandern die Löcher zur Grenzschicht aber aus einem anderen Grund.
Ich komme mit einer anderen besser klar. Die begründet alles damit, dass am Minuspol unendlich viele Elektronen verfügbar sind sobald die Sperrschichtspannung von 0.7V bei Silizium Dioden überschritten wird. Die Elektronen werden reingedrückt am N Pol und überwinden flutartig die Grenzschicht. Dann besetzen sie die Löcher der P Schicht. Am P Pol können sie die Diode verlassen und fließen gerne nach Plus ab. Das verbleibende Loch wird frei für ein neues Elektron UND bewegt sich darauf zu bis es besetzt wird. Das Gedankenmodell dass es ganz zur Grenzschicht wandert um ein Elekton an der Grenzschicht abzuholen ist aus meiner Sicht falsch. In einer Moment Aufnahme die nur alle Löcher zeigt, bewegen die sich aber alle zur Grenzschicht. Da gab es ein gutes Video ich suche mal.
Du musst noch den zeitlichen Aspekt berücksichtigen. Am Anfang, im industriellen Herstellungsprozess werden in das Siliziumgitter Fremdatome eingebracht. Auf der einen Seite Atome, denen ein Elektron fehlt um elektronisch neutral zu sein. Also das sind die Atome mit den Löchern. Sie haben jedes für sich eine positive Ladung. Auf der anderen Seite werden Atome eingebracht die ein Elektron zu viel haben. Unmittelbar nach dem Zusammenbacken, haha, bildet sich die Sperrschicht. Da liegt nirgends Spannung AN! Die Diode selbst hat die Spannung in sich, weil man Spannung nur als eine Differenz von Ladungsträgern sehen kann. D.h. die Löcher sind am Pluspol weil sie dort verbacjen wurden. Nicht weil sie elektrisch da hin gewandert sind.
Die positiven Löcher im p-dotierten Bereich werden vom Plus-Pol angezogen und fließen zur Grenzschicht.
Ja, das ist falsch. Das wären ja zwei entgegengesetzte Richtungen. (Pluspol und Grenzschicht sind ja entgegengesetzt.
Nach der Argumentation könnte man sagen, dass auch die Löcher vom Pluspol abgestoßen werden und daher zur Grenzschicht wandern.
Physikalisch ist es aber etwas anders: Die Positionen, wo Löcher sein können, ist fest. Sie können sich nicht verändern. Es kann nur sein, dass ein Loch von einem Elektron besetzt ist, dann sieht man es nicht mehr. Die Elektronen werden vom Pluspol angezogen und springen von Loch zu Loch. Das sieht dann so aus, als würden die Löcher vom Pluspol zur Grenzschicht wandern.
positive Löcher werden vom +Pol nicht angezogen, sonder auch abgestoßen.
So ist das eben mit der KI. Sie phantasiert zu viel und versteht nichts. Nimm ein Buch, da steht es korrekt oder recherchiere im Netz, aber nicht eine KI...
Danke für die verständliche Antwort! Ich verstehe bloß nicht wie die Löcher, welche ja im p-dotierten Bereich liegen welches am plus Pol angeschlossen ist, vom Plus Pol angezogen werden und dann trotzdem zur Grenzschicht fließen