PN-Übergang und Diode
Welcher Zusammenhang zwischen der Diffusionsspannung (Built-in-Potenzial) eines PN-Übergangs und der Dotierung beider Seiten ist richtig?
- ASie ist unabhängig von der Dotierung konstant
- BSie wird mit höherer Dotierung kleiner
- CSie wird mit höherer Dotierung größer
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Antwort: C. Sie wird mit höherer Dotierung größer
Die Diffusionsspannung ist Vbi = (kT/q)·ln(NA·ND/ni²) und wird größer, je höher die Dotierung beider Seiten ist. Da sie logarithmisch eingeht, wächst sie bei zehnfacher Dotierung nur um etwa 60 mV und beträgt bei Silizium im Allgemeinen etwa 0,6 bis 0,9 V. Sie lässt sich nicht mit einem Voltmeter von außen messen (sie wird durch die Kontaktpotenziale der Elektroden aufgehoben) und dient als Anhaltspunkt für die Durchlassspannung und zur Berechnung der Breite der Raumladungszone. Je größer die Bandlücke des Materials, desto kleiner ist ni und desto größer ist Vbi.