Raumladungszone
Beim Zusammenfügen von P und N Dotiertem Material, entsteht ein sogenannter PN-Übergang. Die Majoritätsladungsträger aus beiden Materialien rekombinieren an der Grenze.
Beim N-Dotierten Halbleiter sind das die Elektronen.
Beim P-Dotierten Halbleiter sind das die Löcher.
⇨ Rekombination
Es entsteht eine sogenannter Raumladungszone (RLZ)
⇨ Raumladungszone
In dieser Raumladungszone sind, wie gesagt die Majoritätsladungsträger rekombiniert. Deshalb besteht die Raumladungszone aus ortsfesten ionisierten Störstellen (den übriggebliebenen geladenen Dotieratomen).
Elektrisches Feld
Die Raumladungszone ist ein sehr hochohmiges Gebiet. Denn es sind keine freien Ladungsträger mehr vorhanden (sie sind – wie gesagt – rekombiniert).
Dadurch entsteht ein elektrisches Feld.
Dieses Feld behindert die Diffusion der Majoritätsladungsträger (Diffusionsstrom) und beschleunigt den Drift der Minoritätsladungsträger (Driftstrom).
Verlauf – Elektrisches Feld
Der Verlauf von dem elektrischen Feld ist im untenstehenden Bild dargestellt.
Nach der Rekombination und der Ausbildung der Raumladungszone, besteht die Raumladungszone aus ortsfesten ionisierten Störstellen (den übriggebliebenen geladenen Dotieratomen). Wie erklärt, sind diese gebunden und geladen. Deshalb entsteht zwischen diesen Atomen ein Feld.
Ähnlich wie beim Magnetismus, wenn auf der linken Seite der Nordpol zur Grenze schaut und auf der rechten Seite der Südpol.
Entsprechend ist das Feld in der Mitte am stärksten und schwächt dann immer weiter ab. Das elektrische Feld steckt sich über die ganze Raumladungszone und ist an der Grenze zum „neutralen Bereich“ gleich Null.
Außerhalb der Raumladungszone ist das elektrische Feld gleich 0.
Der Grund dafür ist die Ladungsneutralität, welche dort vorliegt.
In diesem Bereich fließen NUR Diffusionsströme (keine Driftströme -> Weil kein Feld).
Wichtig ist es auch in diesem Zusammenhang zu erwähnen das er gesamte PN-Übergang nach außen hin elektrisch neutral ist. Obwohl innen ein Elektrisches Feld entsteht, ist er nach außen hin neutral.