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Tutorial MenueSensorikLerneinheit 6 von 7

Elektrochemische und elektronische Grundlagen zur Sensorik

Halbleiterdiode

In der Halbleitertechnik werden unterschiedliche Dotierungen in vielen Bauelementen eingesetzt. Das einfachste Beispiel ist die Halbleiterdiode: Fügt man einen p- und einen n-Leiter zusammen, so entsteht am Übergangsbereich eine Grenzschicht (pn-Übergang). Freie Ladungsträger bewegen sich ohne äußere Einwirkung durch Spannung oder Strom nahe des Grenzbereiches von n- und p-Schicht in die jeweils anders geladene Schicht. Die Umgebung des pn-Übergangs ist schlecht leitend und es herrscht ein starkes elektrisches Feld. Die folgende Animation zeigt die Entstehung dieser so genannten Raumladungszone.

Abb.1

Bei der Halbleiterdiode macht man sich die Wirkungsweise dieses pn-Übergangs zunutze. Durch Anlegen einer äußeren Spannung an p- und n-Leiter wird die Sperrschicht, je nach Polarität der Spannung, entweder vergrößert oder abgebaut. Die Diode kann so in Sperr- oder in Durchlassrichtung betrieben werden. Die nachfolgende Animation zeigt eine typische Diodenkennlinie und demonstriert die Verschiebung des Arbeitspunkts als Funktion der angelegten Spannung.

Abb.2
Kennlinie der Halbleiterdiode
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