Verständnisproblem: Halbleiter

FIPI' · Anmeldungsdatum: 30.10.2012 Beiträge: 83

Hi,

ich wende mich mal wieder an Euch, weil ich bei folgender Aufgabe nicht verstehe, wieso man in dem n+-Gebiet der Fotodiode die Akzeptorendichte N_A als Löchterdichte p des benachbarten p-Gebietes annimmt? Ich hätte n_0 einfach als Donatorendichte N_D angenommen. Wenn denn in dem N-Gebiet explizit noch eine Akzeptorendichte N_A - neben der Donatorendichte N_D - gegeben wäre, hätte ich diesen Schritt verstanden, da man in einem n-HL-Gebiet annehmen könnte, dass n = ND-NA ist. Aber dass nun die benachbarte Löcherdichte im p-Gebiet eine Rolle spielen soll, leuchtet mir nicht ganz ein..
Könnte mir da vielleicht jemand auf die Sprünge helfen? Darüber wäre ich sehr dankbar!

Khaleb · Anmeldungsdatum: 01.05.2015 Beiträge: 64

Hallo, im p dotierten substrat ist näherungsweise

sofer

in n+ gebiet gibts ja jetzt sowohl akzeptoren als auch Donatoren, hier gilt unter

dann

wobei

ja aus der allerersten Formel ja gleich p im p -Gebiet ist, nicht? Also, da ja die N+ implantation ins p substrat erfolgt ist , ist

im N+ Gebiet und im p- Substrat natürlich gleich.

FIPI' · Anmeldungsdatum: 30.10.2012 Beiträge: 83

Hi,

danke erstmal für die Antwort! Also wie sich die Lösung das gedacht hat, kann ich ja irgendwo verstehen, nur verstehe ich nicht, dass es in dem n+-Gebiet Akzeptoren gibt! Das Charakteristische an dem n+-Gebiet ist ja, dass man durch die Dotierung von Donatoratomen die Elektronendichte dahingehend verändert, dass d Gebet nach außen hin als negativ aufgefasst wird. Ein Akzeptoratom macht ja nur im p-Gebiet Sinn, um eben selbiges dadurch leichter ionisieren zu lassen (aufgrund überwiegender Anzahl von Löchern und im Vergleich zu Elektronen..). Viel eher verstehe ich nicht, WIESO es im n+-Gebiet Akzeptoren gibt und weshalb diese dann auch der Löcher-/Akzeptoren des benachbarten Gebietes entspricht..

Khaleb · Anmeldungsdatum: 01.05.2015 Beiträge: 64

Hallo,
Also zuerst gibts nur das p substrat und sonst nix.überall gleichmässig gleiche akzeptorendichte. Dann implantiert man die donatoren für das n+ gebiet, aber natürlich sind auch dort die akzeptoren noch immer da.
LG

FIPI' · Anmeldungsdatum: 30.10.2012 Beiträge: 83

Hi,

erstmal danke soweit! Ich war etwas verwirrt, da ich in einer Altklausur schonmal eine ähnliche Aufgabe gerechnet habe. Nur bestand dort die in der Aufgabe gegebene Diode aus einer n+, n- und p+-Schicht. Dort konnte man mithilfe des Massenwirkungsgesetz

einfach jede Schicht durchrechnen.
Und zwar war dort je nach p oder n-Schicht entweder die Akzeptoren- oder Donatorendichte gegeben. Dort konnte man dann einfach annehmen:

(für die n-Schicht). Nun frage ich mich, warum ich diese Annahme nicht bei DIESER Aufgabe tätigen kann? Damit hätte ich

sofort bestimmen können, denn

hätte auch hier zutreffen können. Damit wäre der Teilbereich der Aufgabe hinfällig.
ich hoffe, es wird deutlich, worauf ich hinaus möchte.. grübelnd

Habe die Aufgabe unten angehängt, die ich beschreibe und die eventuell klarmacht, wo das Problem liegt.. Zu bestimmen waren dort lediglich die Löcher- bzw. Elektronendichten. Dort wurde schließlich mithilfe der Annahme

,

und

gerechnet. Außerdem hat man jede Dotierungsgröße für eine jeweilige Schicht betrachtet (nicht so wie die Aufgabe im Eingangspost, in der die vorangegangene Akzeptorenkonzentration auch für die danach implantierte n+-Schicht gilt).