Meyers Großes Taschenlexikon in 25 Bänden
pn-Übergang
pn-Übergang[Abk. für positiv-negativ-], das Übergangsgebiet von einem p- zu einem n-Halbleiter (Halbleiter). Das starke Konzentrationsgefälle der Ladungsträger an der Grenzschicht bewirkt, dass einige Löcher aus dem p-leitenden in den n-leitenden und umgekehrt einige Elektronen aus dem n-leitenden in den p-leitenden Bereich diffundieren und dort mit den jeweiligen Ladungsträgern rekombinieren. Da die Akzeptoren und Donatoren, die die Ladung der Elektronen und Löcher kompensieren, ortsfest im p- bzw. n-Bereich eingebaut sind, führt das wechselseitige Eindringen von Elektronen und Löchern in das andere Gebiet zu einer elektr. Aufladung des pn-Ü.; dabei kommt es zu einer positiven Aufladung des n-Gebiets und zu einer negativen Aufladung des p-Gebiets. Da das elektr. Feld dieser Raumladungen der Diffusion entgegenwirkt, bildet sich ein Gleichgewichtszustand aus, der durch Anlegen einer äußeren elektr. Spannung beeinflusst werden kann. Liegt der Pluspol der Spannungsquelle an der n-leitenden, der Minuspol an der p-leitenden Seite, hat das elektr. Feld die gleiche Richtung wie das Raumladungsfeld und verstärkt dessen Wirkung (Sperrfall), d. h., es kann kein Strom durch den pn-Ü. fließen. Ein geringer Sperrstrom fließt jedoch auch im Sperrfall, weil durch therm. Energie in der Raumladungszone ständig Elektron-Loch-Paare gebildet werden, die vom Raumladungsfeld getrennt werden. Bei Umkehrung der äußeren Polung wird das Raumladungsfeld reduziert, sodass laufend neue Ladungsträger über die Grenze fließen und einen Strom aufrechterhalten, der steil mit der angelegten Spannung anwächst (Flussfall). Auf dieser Gleichrichterwirkung beruht die techn. Bedeutung des pn-Ü. Sie wird z. B. in Halbleiterdioden und Transistoren zur Steuerung elektr. Ströme ausgenutzt.
pn-Übergang[Abk. für positiv-negativ-], das Übergangsgebiet von einem p- zu einem n-Halbleiter (Halbleiter). Das starke Konzentrationsgefälle der Ladungsträger an der Grenzschicht bewirkt, dass einige Löcher aus dem p-leitenden in den n-leitenden und umgekehrt einige Elektronen aus dem n-leitenden in den p-leitenden Bereich diffundieren und dort mit den jeweiligen Ladungsträgern rekombinieren. Da die Akzeptoren und Donatoren, die die Ladung der Elektronen und Löcher kompensieren, ortsfest im p- bzw. n-Bereich eingebaut sind, führt das wechselseitige Eindringen von Elektronen und Löchern in das andere Gebiet zu einer elektr. Aufladung des pn-Ü.; dabei kommt es zu einer positiven Aufladung des n-Gebiets und zu einer negativen Aufladung des p-Gebiets. Da das elektr. Feld dieser Raumladungen der Diffusion entgegenwirkt, bildet sich ein Gleichgewichtszustand aus, der durch Anlegen einer äußeren elektr. Spannung beeinflusst werden kann. Liegt der Pluspol der Spannungsquelle an der n-leitenden, der Minuspol an der p-leitenden Seite, hat das elektr. Feld die gleiche Richtung wie das Raumladungsfeld und verstärkt dessen Wirkung (Sperrfall), d. h., es kann kein Strom durch den pn-Ü. fließen. Ein geringer Sperrstrom fließt jedoch auch im Sperrfall, weil durch therm. Energie in der Raumladungszone ständig Elektron-Loch-Paare gebildet werden, die vom Raumladungsfeld getrennt werden. Bei Umkehrung der äußeren Polung wird das Raumladungsfeld reduziert, sodass laufend neue Ladungsträger über die Grenze fließen und einen Strom aufrechterhalten, der steil mit der angelegten Spannung anwächst (Flussfall). Auf dieser Gleichrichterwirkung beruht die techn. Bedeutung des pn-Ü. Sie wird z. B. in Halbleiterdioden und Transistoren zur Steuerung elektr. Ströme ausgenutzt.