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## Halbleiter
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* Bestehen aus einer Gitterstruktur
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* 4 geteilte Elektronen auf der äußeren Schale
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* Sind eigentlich Isolatoren
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* Können durch Temperaturanstieg, Licht oder Dotierung zu Leitern werden
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[picture:854:a_silizium_halbleiter:Silizium Halbleiterkristall]
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Häufige Halbleitergrundstoffe: Silizium (Si), Germanium (Ge), Galliumarsenid (GaAs), Indiumphosphid (InP), Zinkoxid (ZnO)
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[question:AB104]
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## Dotierung
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* "Verunreinigung" der Halbleiter
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* Stoffe mit 5 Elektronen auf der äußeren Schale $\rightarrow$ Elektronenüberschuss $\rightarrow$ *n-Dotierung*
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* Stoffe mit 3 Elektronen auf der äußeren Schale $\rightarrow$ Elektronenmangel ("Loch") $\rightarrow$ *p-Dotierung*
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[picture:855:a_n_dotierung:n-Dotierung mit Phosphor]
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[picture:856:a_p_dotierung:p-Dotierung mit Bor]
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Löcher sind eigentlich nicht beweglich, aber durch den Elektronenfluss sieht es so aus, als ob sie sich bewegen würden
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[question:AB105]
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[question:AB106]
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[question:AB107]
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## Kombination
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[picture:857:a_pn_uebergang:PN-Übergang]
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* n-dotierter Halbleiter an p-dotieren Halbleiter
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* Elektronen aus dem n-dotieren Gebiet wandern in das p-dotierte Gebiet $\rightarrow$ *Diffusion*
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* Es entsteht eine *Verarmungszone* oder *Sperrschicht*
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* Über der *Sperrschicht* liegt ein elektrisches Feld
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* Austausch stoppt, sobald das elektrische Feld für die Elektronen zu stark ist
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[question:AB108]
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## pn-Diode in Durchlassrichtung
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[picture:956:a_pn_uebergang_mit_spannung:PN-Übergang mit externer Spannung]
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* Anlegen einer Spannung am p-Gebiet (*Anode*)
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* Spannung muss positiver als am n-Gebiet (*Kathode*) sein
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* Spannung zieht Elektronen über die Sperrschicht hinweg
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* Sperrschicht wird abgebaut und ein Strom fließt in *Durchlassrichtung*
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[question:AC402]
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### pn-Diode im Sperrbetrieb
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[picture:957:a_pn_uebergang_mit_spannung:PN-Übergang mit externer Spannung]
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* Positive Spannung an der Kathode
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* Sperrschicht vergrößert sich
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* Stromfluß stoppt und die Diode sperrt
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[question:AB109] |