Was ist der Unterschied zwischen der Quantentrog-Technologie und dem pn-Übergang?

Quantentopf: Ein Halbleiter mit kleiner Valenz- Leitungsbandlücke steckt zwischen zwei Halbleitern mit größerer Valenz- Leitungsbandlücke, dadurch kann die Elektronenbewegung in der Richtung orthogonal zum Sandwich eingeschränkt werden, denn die Energie die nötig ist die große Lücke zu überwinden ist logischer Weise höher als jene die notwendig ist die kleine zu überbrücken, dementsprechend bewegen sich Ladungsträger in Schichtrichtung aber nicht gegen Schichtrichtung. Man kann sich das vorstellen wie im Graphen, das in Schichtrichtung quasi metallisch, gegen Schichtrichtung quasi nicht leitet.

p-n-Übergang: ein p-dotierter Halbleiter, zum Beispiel Silizium mit Indium und ein n-dotierter Halbleiter, zum Beispiel Silizium mit Antimon treffen sich. An der Grenzschicht wollen sich die überschüssigen Elektronen des n-Leiters mit den Elektronenlücken des p-Leiters vereinen, in Folge dieser Rekombination fehlen auf beiden Seiten bewegliche Ladungen (Elektronen oder Lücken). Die Dotierungselemente sind dabei allerdings ortsfest, dementsprechend können sie sich nicht ihre nun fehlenden Elektronen/Lücken zurück holen, also ziehen sie am verbliebenen Elektronen/Lücken-Gas um ihre Elektronen/Lücken zurück zu holen.

Je mehr Lücken und Elektronen sich vereinen, desto stärker ziehen die Dotierungselemente, dadurch bildet sich ein Gleichgewicht zwischen p-n-Diffusion und p-n-Drift aus.

Dadurch entsteht auf beiden Seiten des p-n-Übergangs ein Bereich in dem beide Kräfte gleich stark wirken, ein ladungsloses Niemandsland. Wollen weitere Elektronen oder Lücken dieses durchqueren müssen sie schnell und rabiat sein, sie brauchen also Energie, um es zu durchqueren.

Schiebt man nun in den p-Leiter eine positive Spannung, also sagt ihm: "hey, gib ma deine überschüssigen negativen Ladungsträger her!", sagt dieser "Yes Daddy pls, ich will meine Lücken zurück, OwO!", dat Dingen leitet also, das ist also die Durchlassrichtung.

Schiebt man in den p-Leiter eine negative Spannung, sagt ihm also "Gib mir den Rest deiner Lücken!", sagt dieser "Nein! Ich hab nur noch so wenige davon und ich will noch mehr, die geb ich nicht her!" und macht dicht, das ist also die Sperrrichtung.

Gleiches gilt umgekehrt für den n-Leiter.