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Halbleiter und dioden

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 lennen für die kearien anal
Grundlagen von Einheiten und Ohmische Gesetze
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Mia Heike

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Ohmsches Gesetz, Halbleiter, UI kennlinien, Dioden

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lennen für die kearien anal Grundlagen von Einheiten und Ohmische Gesetze Größeneinheiten : U. Volt Milliarde G Spannung Stromstärke I Million M Tausend k Wiederstand R Hundert h Zehn Amper 20hm Ohmisches Gesetz: R=U/I U=R I R=UI I=U³R Beispiele: Leiter/Metalle sind: Silber, Kupfer, Alluminium Giga Mega Kilo Hekto Deka Dezi Zenti Milli VE Mikro Nano Nicht Leiter/Isolatoren: Diamant, Nylon, Quartz, Glas Halbleiter Germanium, Silizium, Galliumarsenid EIGENLEITUNG : -Halbleiter, Dotierung und UI Kennlinien Zehntel d C m Hundertstel Tausendstel Millionstel Milliardstel n μ Grundlagen der Halbleiter Elektrischer Strom wird von verschiedenen Materialien unterschiedlich gut oder gar nicht geleitet, man unterscheidet in 2 Gruppen, Leiter- und nicht Leiter. Es gibt aber noch eine 3. Gruppe, nämlich die Halb-leiter. Ihre elektrische leitfähigkeit liegt bei Zimmertemperatur genau zwischen der von Mefallen und Isolatoren (nicht Leitern). Anwendungen im Altag: -Heißleiter : -FREMDLEITUNG (DOTIERUNG) Die Eigenleitung lässt sich durch einen Trick steigern → Die n-Dotierung: Vorwissen Silizium 4. Außenelektronen nat •Durch das Hinzufügen von einer Lichtquelle oder einer Temperaturquelle, werden Valenz-Elektronen (Bindungselektronen) aus ihren Bindungen gelößt → Dadurch entstehen positive Löcher und freie bewegende Elektronen, also eine Elektronenfehlstellung. •Durch die weiter bestehende Bewegung, findet eine Rekombination statt, wo die freien Elektronen das positive" Loch neutralisieren. • Die Anzahl der Löcher und freien Elektronen nehmen bei steigender Temperatur zu, bleiben dennoch bei einer bestimmten Lichtintensivität konstant. Dadurch wird der Halbleiter ein Stromleitong, man unterscheidet unter einen elektronenstrom (n-Leitung) und einen Löcherstrom (p-Leitung) - Photowiederstand: ● Brandmelder Termometer, Geschierspülerautomat • Dotierung mit einem Element der 5. Hauptgruppe 2.6: phosphor, Arsen Ein Außenelektron bleibt übrig und steht für eine n-Leitung zur verfügung. - Phostphor wird als donator bezeichnet. ● Themen Bereich: Einheiten, Ohmisches Gesetz Halbleitern material Diode, Sperr-...

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und durchiass- R. Dotierungen, p- und n- Ul kennlinien, Diagramme • Dammerungsschaltungen, Lichtschranken, Geschwindigkeitmessung Die P-Dotierung Dotierung mit einem Element aus der 3. Hauptgruppe 2.b: Bohr, Aluminium, Galium - Ein Loch entsteht und ist für eine p-Leitung zur Verfügung Bohr wird als akzeptor bezeichnet. UI-KENNLINIEN Eine Kennlinie sagt etwas über den Zusammenhang von Spannung und Stromkreis aus. Bei jedem Bauteil oder Draht, kann eine Kennlinie aufge- nommen werden, diese sind auch unterschiedlich. • Sie zeigt an, wie sich die Stromstärke bei ver- änderung der Spannung verändert. Jedes Bauteil hat eine charkfaristische Kennlinie, woran man auch dieses erkennt. 2.6: UI-Kennlinie einer Diode Sfrom in A 1,5 1 95 →29,7 -0,5-0,25 9,25 0,5 94 Sperrrichtung Durchlassrichtung Unter Dotierung versteht man, denn Einbau von Fremdatom in einen reihnen Halbleiterkristal, um dessen 7,25 Spannung in U Leistungsfähigkeit zu erhöhen. Diode -Halbleiten Eine Halbleiter - Diode besteht im Wesentlichen aus einem Kristal, in dem ein p-leiter. Bereich/z.b: p-Silizium) und ein n-leitender Bereich (z.b n-Silizium) aneinander grenzen. Man spricht deshalb von einem p-n-übergang. n-dotiert n-dotiert 0 Ⓒ + o n- dotiert + n-dotiert 0 P-dotiert 0 P-dotiert • wenn p-Silicium und n- silicium einander berühren, setzt ein DIFFUSIONSVORGANG ein.. •Freie Elektronen aus den n-schicht wandern durch die Grenzfläche in die p-Schicht. ↳ Die elektronen füllen die positiven Löcher (Rekombination). • Dadurch Entsteht eine schmale Zone, in welcher keine Elektronen und Löcher mehr Vor- handen sind, die Zone ist also nicht leitend.. ...Sperrschicht" Die n-dotierte Seite der Sperrschicht ist jetzt positiv geladen. Die p-dotierte Seite der Sperrschicht ist somit negativ geladen Lo Von der n-Schicht können somit keine Elektronen mehr in die p-Schicht springen. Die Sperrschicht wirkt wie ein hochohmiger (-2) Wiederst and (R) und ist durch eine angelegte Spannung (Uinv.) steverbar. + In der Durchlassrichtung ● ● P-dotiert P-dotiert ? In der Sperrrichtung + • Die Diode ist in Durchlassrichtung in dem Stromkreis aufgebaut. d.n ist ihre p-schicht mit dem pluspol und ihre n-schicht mit dem Minuspol verbunden. Von der n-Schicht werden Elektronen in die Grenzschicht getrieben Lo Auf der P-Seife wandern Elektronen zum Plus-Pol ab Und es entstehen neve Löcher in der Grenzschicht. Die Grenzschicht wird immer schmaler und ist bestimmten 1. Spannung" ~ 97 verschwunden. - Die Diode leitet! Schaltsymbol: 是 einbahn St. der Elek. ● · konventioneller Strom fließt + Wenn die Diode in Sperrrichtung geschaltet ist, werden in der n-Schicht die freien Elektronen durch die angelegte Spannung von der Grenzfläche weggedrängt. In der P-Schicht rekombinieren die Elektronen mit Löchern Lo Sodass die Löcher scheinbar zum Minuspol wandern. Die Sperrschicht wird Breiter und es fließt kein Strom. Schaltsymbol elektronen und D Strom kann nicht fließen

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