PN-overgang en diode
Welke uitspraak over het verband tussen de ingebouwde potentiaal (diffusiespanning) van een pn-junctie en de onzuiverheidsconcentraties aan beide zijden is juist?
- ADeze is constant, onafhankelijk van de onzuiverheidsconcentratie
- BDeze wordt kleiner naarmate de onzuiverheidsconcentratie hoger is
- CDeze wordt groter naarmate de onzuiverheidsconcentratie hoger is
Antwoord en toelichting tonen
Antwoord: C. Deze wordt groter naarmate de onzuiverheidsconcentratie hoger is
De ingebouwde potentiaal is Vbi = (kT/q)·ln(NA·ND/ni²) en wordt groter naarmate de onzuiverheidsconcentraties aan beide zijden hoger zijn. Doordat de relatie logaritmisch is, neemt ze bij een tienvoudige concentratie slechts ca. 60 mV toe, en bij silicium is ze gewoonlijk ca. 0,6 tot 0,9 V. Ze kan niet extern met een voltmeter worden gemeten (wordt opgeheven door de contactpotentialen van de elektroden) en wordt gebruikt als maat voor de voorwaartse spanning en voor berekeningen van de breedte van de uitputtingslaag. Hoe groter de bandkloof van het materiaal, hoe kleiner ni en hoe groter Vbi.