Verlauf der Raumladungszone
Einleitung
Werden P und N Dotierte Halbleiter zusammengesetzt, entsteht ein sogenannter PN-Übergang. An der Grenze des PN-Übergangs bildet sich eine sogenannte Raumladungszone (kurz: RLZ) aus. Die Eigenschaften dieser Raumladungszone können in einem Diagramm dargestellt werden. In diesem Beitrag geht es um diesen besagten Verlauf der Raumladungszone.
Für nähere Informationen zur Raumladungszone, allgemein zum PN-Übergang oder zur Dotierung finden sich nachstehend verlinkte Artikel.
⇨ Raumladungszone
⇨ PN-Übergang
⇨ Dotierung
Was ist eine Raumladungszone
//was ist die RLZ
Löcher rekombinieren mit den Elektronen wodurch nur die ionisierten Störstellen spricht die Akzeptoren und Donatoren mit entsprechender Ladung übrigbleiben.
⇨ Störstellen
⇨ Akzeptoren & Donatoren
ρ = q (p – n + ND – NA)
Verlauf der Raumladungszone
Entsprechend wird der Verlauf der Raumladungszone bei einem PN-Übergang angegeben.
Diese befindet sich an der Grenze zwischen beiden unterschiedlich dotierten Halbleitern.
Der Verlauf der Raumladungszone ist in der nachstehenden Abbildung dargestellt.
Die X-Achse (Abszisse) stellt die Ausbreitung der Raumladungszone dar (räumlich) (deshalb ist darüber auch der PN-Übergang abgebildet).
Die Y-Achse (Ordinate) stellt die Raumladungsdichte ρ dar.
Bei dem Verlauf der RLZ sind im Wesentlichen 2 Parameter wichtig.
– Die Weite der Raumladungszone
– Die Raumladungsdichte ρ
Im Folgenden wird auf diese Parameter näher eingegangen.
Raumladungsdichte
Wie erklärt bleiben nach der Rekombination in der RLZ die ortsfesten ionisierten Störstellen übrig.
Diese geladenen Dotieratome weißen je nach Dotierung (n oder p Dotierung) eine bestimmte Ladung auf. Diese Ladung ist je nach Konzentration bzw. Dichte der Dotierung unterschiedlich stark.
In dem Verlauf zeigt sich dies durch die Y-Achse (Ordinate) (siehe Abbildung oben).
Weite der Raumladungszone
Durch den Vorgang der Rekombination an der Grenze zwischen P und N dotiertem Material, dehnt sich die Raumladungszone aus. Durch die oben genannte, entstehende Ladung der ortsfesten ionisierten Störstellen (geladenen Dotieratome) bildet sich ein elektrisches Feld aus. Dieses Feld wirkt entgegen.
Nähere Informationen zu diesem Thema:
⇨ Weite der Raumladungszone