50ohm-contents-dl/contents/slides/halvledare_2.md

Halvledare

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

---

[picture:855:a_n_dotierung:n-dopning med fosfor] [picture:856:a_p_dotierung:p-dopning med bor] Hål är egentligen inte rörliga, men genom elektronflödet ser det ut som om de rörde sig --- style="font-size: 0.7em;" ## Kombination [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* * En *utarmningszon* eller *spärrskikt* uppstår * Över *spärrskiktet* ligger ett elektriskt fält * Utbytet stoppar så fort det elektriska fältet blir för starkt för elektronerna

--- style="font-size: 0.7em;"

pn-diod i framriktningen

[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*) * Spänningen drar elektroner över spärrskiktet * Spärrskiktet bryts ned och en ström flyter i *framriktningen* --- ### pn-diod i backdrift [picture:957:a_pn_uebergang_mit_spannung:PN-övergång med yttre spänning] * Positiv spänning på katoden * Spärrskiktet blir större * Strömflödet stoppar och dioden spärrar