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Ergebnissicherung zur Halbleiterdiode

von Peter Rachow

Zusammenfassender Text zum Aufbau und der Funktion einer Halbleiterdiode.

Zeitansatz: 1/2 U.-Stunde.


Physik Klasse 10 – Thema: Die Halbleiterdiode (Zusammenfassung)

 Silizium ist in seiner reinen Form fast ein __________________.  Um die Leitfähigkeit zu verbessern und den Kristall für die Technik verwendbar zu machen, gibt man gezielt __________________ in den Kristall. Bestimmte __________ (z. B. _________) haben 5 ___________________. Da nur 4 Elektronen für die Kristallbindung benötigt werden, verbleibt ein _________ _______________ , das für die Stromleitung zur Verfügung steht. Dieses „umgebaute“ Silizium nennt man auch __-leitend. Gibt man dagegen Atome mit 3 Außenelektronen in den Kristall, so entsteht eine Fehlstelle, ein sog „_________“. Auch dieser (eigentlich positive) Ladungsträger kann wandern, wenn Elektronen diese Lücke besetzen und dadurch woanders eine Lücke auftritt. Daher heißt dieser Bereich __-leitend. Dort wo sich die beiden Bereiche berühren, setzt zunächst eine ________________________ ein. Die freien Elektronen der __-Schicht besetzen die Elektronenlücken der __-Schicht. In dem Bereich an der Grenze der beiden Schichten entsteht eine ____________ Schicht, die sog. ___________________ . Hier gibt es keine____________________. Dieser Vorgang ist allerdings schnell zu Ende, da die ______________, die weiter entfernt von der Grenzschicht sind, sich nicht beliebig weit von ihren ursprünglichen Atomen entfernen können, da ja hier dann ein negativer Ladungsträger fehlt. Schließlich gehört das Elektron zu einem bestimmten Atom. Der Kristall besteht also nun aus 3 Schichten: Einer leitenden, einer nichtleitenden, und wieder einer leitenden.

Wird die Diode richtig gepolt (also in der sog. „__________________“) in den _____________ eingebaut, so werden zusätzliche Elektronen in die n-Schicht gedrängt. Gleichzeitig werden die bereits gebundenen Elektronen in der Sperrschicht durch die _____________ gleicher Ladungen in die p-Schicht geschoben. Die Sperrschicht wird dadurch kleiner, weil nun wieder freie Ladungsträger vorhanden sind. Dieser Vorgang führt also dazu, dass die Sperrschicht von den Elektronen überwunden wird. Die Diode ___________________ den Strom.

Wird die Diode falsch gepolt (also in __________________) in den Stromkreis eingebaut, werden die Elektronen in der n-Schicht zum ________________ der Stromquelle gezogen. Dadurch wird die Sperrschicht noch breiter, weil überhaupt keine freie Ladungsträger in diesem Bereich vorhanden sind.

Setze folgende Begriffe ein:

Fremdatome - Abstoßung - Loch - Durchlassrichtung Phosphor - Ladungsträger (3x) - Sperrrichtung  - Nichtleiter  - freier  - beweglichen  - Stromkreis - leitet - nichtleitende - Außenelektronen  - n -  p -  n -  p  - Elektronenbewegung - AtomeSperrschicht



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