elektrische Feld bei Halbleiterdiode (Raumladungen)

Lupoo · Anmeldungsdatum: 31.12.2010 Beiträge: 35

Hallo,
bei den Halbleitern hab ich noch ein paar probleme:
Berühren sich eine n-dotierte und eine p-dotierte Halbleiterschicht, so diffundieren freie Elektronen aus der n-Schicht durch die Grenzfläche in die p-Schicht und rekombinieren mit den Löchern. In dem an die Berührungsschicht angrenzenden Bereich der n-Schicht entsteht eine positive, in dem entsprechenden Bereich der p-Schicht eine negative Raumladung. Das elektrische Feld dieser Raumladungen verhindert das weitere Diffundieren von Elektronen in die p-Schicht. Da der Bereich zu beiden Seiten der Berührungsschicht an Ladungsträgern verarmt ist, ist diese Zone nicht leitend.
Jetzt zu meiner Frage:
Warum verhindert das elektrische Feld das Diffundieren? Das elektrische Feld geht doch von + nach - Dann würde ja das e-Feld die Elektronen noch besser beschleunigen oder? (weil es in die gleiche Richtung wie der Elektronenstrom gerichtet ist)
Wo liegt da mein Denkfehler??
Ist das elektrische Feld in einem Stomkreis (+->-) eigentlich dann so gerichtet das es den Stromfluss hemmt?
Resultierende Driftbewegung der Elektronen = elektrische Kräfte der Spannungsquelle - elektrische Feld. => stimmt das?

Klärt mich bitte mal auf!! (schreibe am Dienstag Physik Abschlussprüfung und möchte bis dahin bitte Antworten bekommen)

Lupoo · Anmeldungsdatum: 31.12.2010 Beiträge: 35

kann mir denn niemand helfen?? Bitte möglichst bald antworten, da ich morgen physik abschlussprüfung schreibe! Ansage

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

Da die Elektronen negativ geladen sind, wirkt auf sie eine Kraft von Minus nach Plus. So wird die weitere Elektronendiffusion von der positiven in die negative Raumladungszone verhindert.

Lupoo · Anmeldungsdatum: 31.12.2010 Beiträge: 35

ok danke, aber das elektrische Feld hat keine Bedeutung oder? Warum wird es denn trotzdem immer mit angegeben?

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

Wieso? Es hat genau die Bedeutung, die Diffusion zu stoppen, sobald die Feldkraft auf die Ladungsträger F=e*E gleich der Diffusionskraft ist.

Lupoo · Anmeldungsdatum: 31.12.2010 Beiträge: 35

aber wieso denn stoppen? Es geht doch von + nach - also vom n-halbleiter zum p-halbleiter. Dann würde es doch in die Richtung der Diffusionskraft zeigen, oder?

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

Die Diffusion geht vom n- zum p-Gebiet. Die Feldstärke also auch vom n- zum p-Gebiet. Die Feldkraft auf die Elektronen ist demnach vom p- zum n-Gebiet, also der Diffusionsrichtung entgegen gerichtet.

Lupoo · Anmeldungsdatum: 31.12.2010 Beiträge: 35

was ist denn der unterschied zwischen Feldstärke und Feldkraft??

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

(elektrische) Feldstärke E
(mechanische) Feldkraft F=e*E (habe ich in meinem vorletzten Beitrag bereits gesagt)

Da e negativ ist, ist die Feldkraft der Feldstärke entgegengerichtet.

Lupoo · Anmeldungsdatum: 31.12.2010 Beiträge: 35

ja ok danke
die Formel haben wir zwar nicht gelernt, aber ich habs einigermaßen verstanden
Thumbs up!