P-n-Übergang

Ein p-n-Übergang entsteht, wenn ein p-dotierter Halbleiter direkt mit einem n-dotierten Halbleiter verbunden wird. Er bildet die grundlegende Struktur vieler elektronischer Bauelemente, insbesondere der Diode.

Entstehung

Nach dem Kontakt wandern Elektronen aus dem n-Bereich in den p-Bereich. Dabei werden Löcher im p-Bereich durch Elektronen aufgefüllt, während an anderen Stellen neue Löcher entstehen. Dadurch entsteht eine Raumladungszone (Sperrschicht), in der keine frei beweglichen Ladungsträger mehr vorhanden sind.

Sperrschicht

In der Raumladungszone bildet sich ein internes elektrisches Feld, das den weiteren Ladungsträgerfluss hemmt. Dieses Feld verursacht eine Diffusionsspannung (auch Kontaktspannung genannt).

Durchlass- und Sperrrichtung

• Durchlassrichtung: Eine äußere Spannung verkleinert die Sperrschicht → Strom kann fließen.
• Sperrrichtung: Die Sperrschicht vergrößert sich → Stromfluss wird nahezu verhindert.

Bedeutung

Der p-n-Übergang ist die physikalische Grundlage für:

• Dioden
• Transistoren
• LEDs
• integrierte Schaltungen (ICs)