Halbleitertechnik
Elektronische Bauelemente
Silizium
4. Hauptgruppe => bindet sich an 4 Nachbarn, um
Edelgaskonfiguration zu erlangen
Bildung von Löchern und Rekombination
Bildung von Löchern und Rekombination
Einfluss von Wärme
... erhöht die
Leitfähigkeit!!!

siehe http://physik.ernesti.org/Elektronik/halbleiter/bilder/halbleiter_anim.swf
Bei Metallen genau
anders herum:
Atombewegungen
behindern den
Elektronenfluss

Zugabe eines Fremdatoms aus der 5. Hauptgruppe
(z.B. As; bräuchte eigentlich nur 3 Nachbarn)
=> ?
Zugabe eines Fremdatoms aus der 5. Hauptgruppe
(z.B. As; bräuchte eigentlich nur 3 Nachbarn)
=> ein Elektron überflüssig, nahezu frei beweglich
Zugabe eines Fremdatoms aus der 3. Hauptgruppe
(z.B. B oder In; bräuchte eigentlich 5 Nachbarn)
=> ?
Zugabe eines Fremdatoms aus der 3. Hauptgruppe
(z.B. B oder In; bräuchte eigentlich 5 Nachbarn)
=> ein „Loch“ überflüssig, nahezu frei beweglich
p-n-Übergang
Zwischen einer p-dotierten und einer n-dotierten
Halbleiterschicht entsteht durch Rekombination eine
Grenzschicht, die arm an freien Elektronen und Löchern ist, in
der also freie Ladungsträger fehlen:
Sperrschicht
siehe: http://physik.ernesti.org/Elektronik/halbleiter/bilder/diode.swf
p-n-Übergang
Ein solches Gerät nennt man Diode.
Es wirkt wie eine Schleuse
Der Transistor
Ein Transistor besteht im Prinzip aus
zwei entgegengesetzt geschalteten
Dioden.
Entlang der C-E-Strecke dürfte also nie
ein Stromfluss auftreten, weil je
nach Polung der Spannungsquelle
immer eine der beiden p-nSperrschichten vergrößert würde.
Die drei Anschlüsse des Transistors
nennt man Collector, Basis und
Emitter.
Der Transistor
Bei geeigneter Konstruktion ist
allerdings eine Spannung
zwischen B und E (SQ1) in
der Lage, beide
Sperrschichten mit
Ladungsträgern zu
überfluten:

Die gesamte C-E-Strecke
wird dadurch leitfähig, eine
Spannung im Laststromkreis
(SQ2) bewirkt einen
Stromfluss (IL).
Ein mechanisches Analogon zum Transistor
... und noch
einmal ohne
Animation:

Silizium