## Halvledare

<left>
* Består av en gitterstruktur
* 4 delade elektroner i yttre skalet
* Är egentligen isolatorer
* Kan bli ledare genom temperaturhöjning, ljus eller dopning
</left>
<right>
[picture:854:a_silizium_halbleiter:Halvledarkristall av kisel]
</right>
<note>
Vanliga halvledarmaterial: kisel (Si), germanium (Ge), galliumarsenid (GaAs), indiumfosfid (InP), zinkoxid (ZnO)
</note>
---
## Dopning

* ”Förorening” av halvledare
* Ämnen med 5 elektroner i yttre skalet $\rightarrow$ elektronöverskott $\rightarrow$ *n-dopning*
* Ämnen med 3 elektroner i yttre skalet $\rightarrow$ elektronbrist (”hål”) $\rightarrow$ *p-dopning*

---
<left>
[picture:855:a_n_dotierung:n-dopning med fosfor]
</left>
<right>
[picture:856:a_p_dotierung:p-dopning med bor]
</right>
<note>
Hål är egentligen inte rörliga, men genom elektronflödet ser det ut som om de rörde sig
</note>
--- style="font-size: 0.7em;"
## Kombination

<left>
[picture:857:a_pn_uebergang:PN-övergång]
* n-dopad halvledare mot p-dopad halvledare
* Elektroner från det n-dopade området vandrar in i det p-dopade området $\rightarrow$ *diffusion*
</left>
<right>
* En *utarmningszon* eller *spärrskikt* uppstår
* Över *spärrskiktet* ligger ett elektriskt fält
* Utbytet stoppar så fort det elektriska fältet blir för starkt för elektronerna
</right>

--- style="font-size: 0.7em;"
## pn-diod i framriktningen

<left>
[picture:956:a_pn_uebergang_mit_spannung:PN-övergång med yttre spänning]
* En spänning läggs på p-området (*anoden*)
* Spänningen måste vara mer positiv än på n-området (*katoden*)
</left>
<right>
* Spänningen drar elektroner över spärrskiktet
* Spärrskiktet bryts ned och en ström flyter i *framriktningen*
</right>
---
### pn-diod i backdrift
<left>
[picture:957:a_pn_uebergang_mit_spannung:PN-övergång med yttre spänning]
* Positiv spänning på katoden
</left>
<right>
* Spärrskiktet blir större
* Strömflödet stoppar och dioden spärrar
</right>