Dioden-Spannungszufuhr - pheef

Direkt zum Seiteninhalt

Hauptmenü:

Dioden-Spannungszufuhr

                                                          a) Diode ohne Spannungszufuhr
Wir betrachten zunächst einen Zustand der Halbleiterdiode, der besteht, wenn keine Spannung von außen angelegt wird.
Im n-dotierten Material gibt es zahlreiche negativ geladene Stellen.
Eselsbrücke: n-Dotierung = negativ.
Entsprechend befinden sich im p-dotierten Material positiv geladene Stellen.
Eselsbrücke: Positiv geladen = prekär. Es herrscht ein Mangel.
Es fehlt etwas. Was?
Negativ geladene Elektronen.
Löcher sind hier das Entscheidende. Wir haben es mit freien Elektronen und Löchern zu tun. Ihre Anzahl stimmt überein.
Eine Materialkonstante liegt hier vor. Sie bleibt unverändert.
1) Die Löcher lassen sich nicht mit Elektronen auffüllen.
2) Die freien Elektronen kann man nicht aus dem Material heraus bewegen.
Durch Anlegen eines elektrischen Feldes wird nur ihre Position im Material verändert.
Anschauliche Abbildungen unter:

b) Diode mit Spannungszufuhr
Nun stellt sich die Frage nach dem Effekt, wenn Spannung von außen angelegt wird.

1) Diode in Sperrrichtung
Das n-dotierte Material wird an den positiven Pol einer Stromquelle angeschlossen.
Das p-dotierte Material verbinden wir mit dem negativen Pol.
Was geschieht?
Die Diode lässt keinen Stromfluss zu.
                                        
2) Diode in Durchlassrichtung
Nun wird die Diode in Durchlassrichtung mit Strom versorgt. Die p-Schicht verbindet man mit dem Plus-Pol einer externen Spannungsquelle. Die n-Schicht liegt dann am Minus-Pol.
Die Elektronen bewegen sich – als negativ geladene Teilchen - wegen der Anziehung in Richtung des positiven Pols. Die Elektronen der n-Schicht werden vom Minus-Pol abgestoßen.
Der Plus-Pol stößt die Löcher der p-Schicht ab.  
Die Sperrschicht wird von freien Ladungsträgern überschwemmt. Durch den pn-Übergang fließt Strom. Eine von der Ladungsdiffusion aufgebaute Spannung wird abgesenkt.
In der Mitte der Diode fehlen die frei beweglichen Ladungen. Weder Elektronen noch Löcher stehen zur Verfügung. Ohne sie gibt es keinen Stromfluss.
Dieser Sachverhalt ist in Bildern hier dargestellt:
                       

Zurück zum Seiteninhalt | Zurück zum Hauptmenü