PN-overgang en diode
Wat is de juiste inhoud van de “uitputtingsbenadering” die bij de analyse van pn-juncties wordt gebruikt?
- ADe onzuiverheidsconcentraties aan beide zijden van de junctie worden gelijk verondersteld
- BIn de uitputtingslaag zijn helemaal geen ladingdragers en daarbuiten is de lading neutraal
- CIn de uitputtingslaag zijn ook meerderheidsladingdragers aanwezig met dezelfde dichtheid als de onzuiverheden
Antwoord en toelichting tonen
Antwoord: B. In de uitputtingslaag zijn helemaal geen ladingdragers en daarbuiten is de lading neutraal
In de uitputtingsbenadering wordt aangenomen dat de uitputtingslaag volledig vrij is van vrije ladingdragers en alleen de lading van geïoniseerde onzuiverheden bevat, terwijl het gebied daarbuiten elektrisch neutraal is. De werkelijke grens is geleidelijk over een breedte van ongeveer de Debye-lengte, maar door deze vereenvoudiging kan de Poisson-vergelijking eenvoudig worden opgelost en kunnen de breedte van de uitputtingslaag, het veld en de capaciteit met formules worden bepaald. Dezelfde benadering wordt niet alleen bij pn-juncties gebruikt, maar ook bij berekeningen van MOS-condensatoren en de drempelspanning van MOSFET’s.