Moin
Also Kurzfassung :
Man kann Halbleiter N oder P dotieren.
Dann hat man ortsfeste Raumladungen, als Eigenschaft der Atome im Gitter.
Vereinfachte Langfassung :
Also in einem Halbleiter hast du zwei Sorten von Ladungsträgern :
Löcher sind Quasi fehlende Elektronen an den Halbleiter-Atomen.
Und Elektronen sind Elektronen die zu viel an einem Atom dran sind.
Normalerweise bilden sich in z.B. Si von Natur aus je nach Temperatur ein paar Löcher und ein paar Elektronen die fröhlich im Kristallgitter rumhüpfen und sich irgendwann treffen.
Dann gibts Rekombination und Loch und Elektron heben sich gegenseitig auf.
Wenn du da jetzt Strom drauf gibts, bewegen sich Elektronen und Löcher entsprechend ihrer Ladung und du hast einen Ladungsträger-Transport, so ähnlich wie in einem Leiter.
Jetzt kommt der Clou:
Baut man in das Kristallgitter eines Halbleiters z.b. Si andere Atome ein, kannst du mit denen negative oder positive Raumladungen erzeugen.
Weil wenn das Atom weniger Protonen hat als Si bekommt es vom Gitter trotzdem so viele (Valenz)Elektronen wie Si aufgezwungen. Dann ist das Atom negativ geladen.
Hat es mehr Protonen als Si muss es eins loswerden um ins Gitter zu passen. Dann ist das Atom positiv geladen.
Natürlich kann das Atom kurzfristig mal wieder ein Elektron haben, aber um ins Gitter zu passen muss es das schnell wieder abgeben.
http://de.wikipedia.org/wiki/Dotierung
Siehe die tollen Beispiele mit Al und P-Atomen bei Wikipedia.
Packst du jetzt ein N und ein P dottiertes Stück aneinander werden Sämtliche Löcher und Elektronen aus der Übergangszone abgesaugt.
Weil ja zwischen dem P und dem N Material ein elektrisches Feld aufgebaut wird.
Das ist wie wenn bei einer Party links in der Halle der DJ und rechts die Rockband spielt.
Wenn man jetzt eine Spannung in Feldrichtung anlegt, passiert nichts, weil man ja die Trennung noch verstärkt.
Dreht man aber die Spannung um, so das die Spannung das Feld aufhebt, hat man wieder ein Stück Si-Gitter in dem sich Löcher und Elektronen wie gewohnt bewegen können.
Um auf die Analogie zurück zu kommen : Der DJ und die Band machen Pause und auf beiden Seiten läuft neutrale Musik aus der Konserve.
Und weil die Ladungen quasi nicht von Elektronen oder von Löchern sondern vom Gitter selbst kommen und sich da nix bewegen kann, kann sich da nix mischen.
Außer du schmiltzt das Si, aber das sollte ja bei einer Diode nicht passieren.
Die kommen ja net weg.
So ich hoffe mal das war jetzt nicht zu chaotisch.
Alternativ kann man das auch ganz gut mit dem Bändermodell erklären.
Gruß
Sebastian
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