Festkoerper
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WS 2012/13, HHU Duesseldorf, Prof. Dr. Mathias Getzlaff<br />
Vorlesung: <strong>Festkoerper</strong>physik, inoffizielle Mitschrift<br />
by: Christian Krause, Matr. 1956616 6 HALBLEITER<br />
Es ist:<br />
• I gen<br />
n (0) = I rek<br />
n (0)<br />
• I gen<br />
n (U) = I gen<br />
n (0)<br />
I rek<br />
n (U) = x · exp<br />
I rek<br />
n (0) = x · exp<br />
⇒ x = I gen<br />
n exp<br />
= I gen<br />
n<br />
<br />
eU<br />
· exp<br />
kBT<br />
<br />
−e(VD − U)<br />
kBT<br />
<br />
e(VD)<br />
= I<br />
kBT<br />
gen<br />
n (0)<br />
<br />
−e(VD)<br />
kBT<br />
Gesamtstrom Elektronen<br />
In(U) = I rek<br />
n (U) − I gen<br />
n (U) = I gen<br />
<br />
eU<br />
n exp<br />
kBT<br />
Gesamtstrom Löcher<br />
Ip(U) = I gen<br />
p<br />
<br />
eU<br />
· exp<br />
kBT<br />
Gesamtstrom: I(U) = (I gen<br />
n<br />
⇒ I rek<br />
n (U) = I gen<br />
<br />
eVD −eVD eU<br />
n · exp · exp · exp<br />
kBT kBT kBT<br />
<br />
− 1<br />
6.3 Halbleiter-Bauelemente<br />
+ I gen<br />
<br />
eU<br />
p ) · exp<br />
kBT<br />
<br />
− 1<br />
<br />
− 1<br />
Exemplarisch Bauelemente, die auf p-n-Übergang basieren<br />
6.3.1 Solarzelle<br />
• p-n-Übergang<br />
• Lichteinstrahlung → Elektronen und Löcher in Verarmungszone → Elektronen wandern in<br />
n-Bereich, Löcher wandern in p-Bereich → Aufladung<br />
6.3.2 Bipolarer Transistor<br />
1947 entwickelt, 1956 Nobelpreis<br />
2 p-n-Kontakte: 1x Durchflussrichtung Emitter-Basis, 1x Sperrrichtung Basis-Kollektor<br />
Seite 58
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