Springen naar inhoud

[Vaste stof fysica] werking van junctiediode


  • Log in om te kunnen reageren

#1

Inge16

    Inge16


  • 0 - 25 berichten
  • 3 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 03 juni 2006 - 18:43

Hallo iedereen :roll: Ik heb een vraag ivm de werking van een junctiediode. Ik begrijp dat deze bestaat uit een P-type en een N-type geleider die samengebracht worden. Het P-type heeft een grote concentratie aan holtes (+), en het N-type aan vrije electronen (-). Bij samenbrengen zal er aan het contactoppervlak diffusie van ladingen optreden. Vrije elektronen diffunderen naar het P-type terwijl holtes diffunderen naar het N-type. Door het diffusieproces komt er in het P-type een overschot aan negatieve ladingen en in het N-type een overschot aan positieve ladingen. (tot hier begrijp ik het) Hierdoor zou aan het contactoppervlak een elektrisch veld opgebouwd worden dat het diffusieproces gaat tegenwerken. Ik begrijp niet hoe dit veld opgebouwd wordt en op welke manier het dan de diffusie tegenwerkt?

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

#2

Bart

    Bart


  • >5k berichten
  • 7224 berichten
  • VIP

Geplaatst op 03 juni 2006 - 18:54

Er ontstaat een ladingsverschil. Aan de ene kant heb je het P-materiaal dat dicht bij de interface negatief geladen is aan de andere kant heb je het N-materiaal dat positief geladen is. Zoals je waarschijnlijk wel weet zorgt lading voor een electrisch veld. Hierdoor gaan er electrische veldlijnen lopen van het positief geladen N-type naar het negatieve geladen P-type.

De electronen die nu nog vanuit het N-type naar het P-type willen, komen een barriere tegen in de vorm van een electrisch veld, waar ze dus niet doorheenkomen.
If I have seen further it is by standing on the shoulders of giants.-- Isaac Newton

#3

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44820 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 03 juni 2006 - 19:02

elektrisch veld:

Geplaatste afbeelding
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

#4

Inge16

    Inge16


  • 0 - 25 berichten
  • 3 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 03 juni 2006 - 19:39

Ja, ik begrijp nu waarom dat elektrisch veld opgewekt wordt (logisch eigenlijk), maar waarom houdt dit veld de elektronen tegen ?

#5

Bart

    Bart


  • >5k berichten
  • 7224 berichten
  • VIP

Geplaatst op 03 juni 2006 - 19:45

F=qE, ofwel een lading in een electrisch veld ondervindt een kracht.

Je kunt het ook anders zien; Het electrisch veld veroorzaakt een potentiaalberg. De electronen/gaten kunnen wel de berg af, maar niet de berg op.
If I have seen further it is by standing on the shoulders of giants.-- Isaac Newton

#6

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44820 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 03 juni 2006 - 19:48

Als je het vergelijkt met een magneet waarvan je de noordpool probeert te bewegen in de richting van de noordpool van een andere magneet, snap je het dan? In die zin zijn magnetische en elektrische velden redelijk met elkaar te vergelijken. Je moet flink doorduwen om die gelijke magneetpolen tegen elkaar te krijgen. En zo zal er ook flink tegen dat elektron geduwd moeten worden om hem tegen de veldrichting in door die barriëre te krijgen.

(of eigenlijk beter gezegd met de veldrichting mee, want die veldrichting definiëren we als gericht van + naar - , erfenisje uit een ver verleden toen we nog dachten dat elektrische stroom bestond uit positieve deeltjes)
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

#7

Inge16

    Inge16


  • 0 - 25 berichten
  • 3 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 03 juni 2006 - 19:57

Dus als ik het goed begrepen heb: Elektronen diffunderen van N-type naar P-type, holtes van P-type naar N-type, dichtbij het contactoppervlak wordt het p-type negatief geladen, het n-type positief geladen, hierdoor ontstaan veldlijnen die van van het positief geladen n-type naar het negatief geladen p-type lopen. De elektronen ondervinden hierdoor een kracht, waardoor geen diffusie meer plaats kan vinden.

#8

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44820 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 03 juni 2006 - 20:28

Elektronen diffunderen van N-type naar P-type, holtes van P-type naar N-type, dichtbij het contactoppervlak wordt het p-type negatief geladen, het n-type positief geladen, hierdoor ontstaat een elektrisch veld met veldlijnen die van van het positief geladen n-type naar het negatief geladen p-type lopen. De elektronen ondervinden hierdoor een tegenkracht, indien ze van het N-type naar het P-type willen diffunderen, waardoor geen verdere diffusie meer plaats kan vinden totdat ze een nog sterkere kracht de andere kant op ondervinden.


hieronder hebben ze het mooi uitgelegd:
http://www.luminet.n...ck/semicond.htm
Geplaatste afbeelding

When a p–n junction is formed, some of the free electrons from the n-type material diffuse across the junction and recombine with holes in the lattice structure of the p–type material; similarly, some of the holes in the p–type material diffuse across the junction and recombine with free electrons in the lattice structure of the n–type material. This interaction or diffusion is brought into equilibrium by a small space–charge region ( sometimes called the transition region or depletion layer ). The p–type material thus acquires a slight negative charge and the n–type material acquires a slight positive charge.  
Thermal energy causes charge carriers ( electrons and holes ) to diffuse from one side of the p–n junction to the other side; this flow of charge carriers is called diffusion current. As a result of the diffusion process, however, a potential gradient builds up across the space–charge region. This potential gradient can be represented, as shown in Fig. 6, by an imaginary battery connected across the p–n junction. ( The battery symbol is used merely to illustrate internal effects; the potential it represents is not directly measurable. )

Geplaatste afbeelding
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures