Springen naar inhoud

Fysische verklaring sperlaag halfgeleiders


  • Log in om te kunnen reageren

#1

LaurensD

    LaurensD


  • 0 - 25 berichten
  • 10 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 19 mei 2010 - 19:03

Bij deze had ik een vraagje over halfgeleiders.

Vooraf :

Halfgeleiders ontstaan door de samenvoeging van een P en een N materiaal.

N-materiaal is Silicium (of Germanium) dat gedopeerd wordt met bijvoorbeeld arsenicum. As gaat een covalente binding aan met 4 Si atomen, waardoor er een elektron afgegeven wordt. (= overschot aan elektronen)

P-materiaal is Silicium (of Germanium) dat gedopeerd wordt met bijvoorbeeld Boor. B gaat een covalente binding aan met 4 Si atomen, waardoor er een elektron aangetrokken wordt. (=tekort aan elektronen = overschot aan "gaten")

Voegt men nu zo'n N en P materiaal samen, dan zal er zich een grenslaag ontwikkelen. Dit gebeurt doordat het elektronen overschot van het N materiaal, zich gaan begeven naar het P materiaal (diffusie). Hier zullen de elektronen gaan reageren met de gaten en zullen die neutraal worden (recombinatie).

Dit fenomeen gaat door totdat de elektronen niet meer genoeg (kinetische / potentiŽle ?) bezitten om het potentiaalverschil te overbruggen.

- so far so good -

a) voorwaartse polarisatie :

We hangen nu een gelijkstroom aan de uiteinden van de PN strook, met de positieve pool aan het P uiteinde en de negatieve pool aan het N uiteinde.

Het gevolg hiervan is dat de grenslaag (PN overgang) verkleinert waardoor de PNstrook (diode) in geleidende toestand komt.

EERSTE VRAAG : Wat is de fysische uitleg dat de PN overgang krimpt? Want als je de elektronenstroomzin bekijkt, dan vloeit die van het N materiaal naar het P materiaal, waardoor je toch zo denken dat de grenslaag juist zou vergroten. Dit omdat deze stroom de elektronen "meegenomen" worden naar het P materiaal. Of toch niet ?

b) tegenwaartse polarisatie :

Wisselen we nu de gelijkstroom om zodat de positieve pool aan het N uiteinde hangt en de negatieve pool aan het P uiteinde.

Het gevolg hiervan is dat de grenslaag vergroot waardoor de diode in sper komt te staan.

TWEEDE VRAAG : Eigenlijk idem aan de eerste vraag, wat is de fysische uitleg dat de PN overgang hier vergroot?

DERDE VRAAG : In het verlengde van mijn uitleg : Bestaat er ergens een website waar de fysica achter elektronica / elektriciteit goed uitgelegd wordt? Dit omdat je wikipedia niet altijd kunt vertrouwen. Eventueel mensen die boeken kennen uit de handel?

Zaken waar ik dringend meer uitleg over zoek :

- Diodes, transistoren, diac, triac, opamps, ...
- Verstaanbare uitleg over boleaanse algebra (wetten van de morgan, carnaughkaarten, sequentiŽle en combinatorische logica, flipflops, ...)

Alvast heel erg bedankt !

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

klazon

    klazon


  • >5k berichten
  • 6607 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 19 mei 2010 - 22:56

Kijk hier eens: how stuff works
Op die site is nog veel meer te vinden. Kwestie van doorklikken naar "Next page" en nog wat verder rondneuzen.





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures