diodewerking

We zien voor de 3de keer de diode in school. Allemaal vrijgemakkelijk, maar nu stel ik mij toch ergens een vraag bij. Bij het verbinden van de P en N treedt er diffusie op rond de junctie. Praktisch alle elektronen en gaten in de omgeving recombineren. Er zijn geen vrije ladingen meer te vinden. (sperlaag). (Tenzij deze die van P naar N schieten, en omgekeerd). Er zijn nog de neutrale intrinsieke atomen, en de geladen (extrensieke) Acceptor- en Donor-ionen. Deze creëren een elektrisch veld E, welke gevolg geeft aan een potentiaal V, en een potentiaalverschil Vd, zijnde de drempelspanning.

Leggen we nu een uitwendige spanning aan, de diode in geleiding geschakeld, dan neemt men doodgewoon aan dat het elektrisch veld E zal dalen, en dat de sperlaag zal versmallen. Voor mij is dat echter niet zo evident. Met de uitwendige bron voeren we elektronen aan in het N gebied. De concentratie vrije lading stijgt, de concentratiegradiënt stijgt, diffusie zal weer optreden, het veld E zal moeten vergroten, de sperlaag zou moeten verbreden. Klinkt mooi, maar zoals iedereen weet, gebeurt het dus niet zo.

Ook heb ik me een verhaal verteld voor het omgekeerde, de diode gesperd geschakeld: De uitwendige bron voert elektronen aan in P. Deze recombineren met de elektronen, zodat de concentratie daalt, E is groter dan de drang naar diffusie, gaten uit N vliegen naar P, elektronen uit P vliegen naar N, E daalt, de sperlaag verkleint.... En ook dit is vierkant verkeerd.

Waar zit de fout, of wat is de goede uitleg?

Alvast bedankt,

Phenix

Reply to
Phenix
Loading thread data ...

In P-materiaal heb je de Acceptor ionen (-) en gaten (+). Deze heffen elkaar op en je hebt dus een ongeladen materiaal. Geldt omgekeerd voor N-materiaal Donor ionen (+) en elektronen (-).

Breng je nu deze materialen bij elkaar, dan krijg je inderdaad diffusie en recombinatie van gaten en elektronen rond de junctie. Dit betekent dus dat er aan de P-kant van de junctie gaten (+) verdwijnen en er dus een negative lading ontstaat. Aan de N-kant verdwijnen elektronen en krijg je een positieve lading.

Zoiets dus (fixed font):

--- P / + \ N

-------------\ / \--------------- \ - / ---

Een diode in geleiding betekent de plus aan de P-kant en de min aan de N-kant. Hierdoor onstaat een elektrisch veld over de diode en worden de gaten aan de P-kant richting de junctie "gedrukt" en de electronen aan de N-kant ook richting junctie en het ruimteladingsgebied wordt dus smaller.

En omgekeerd worden de gaten en elektronen dus juist bij de junctie weggetrokken waardoor de ruimtelading breder wordt.

Jouw denkfout zit waarschijnlijk in die aanvoer van elektronen. Die worden in eerste instantie niet aangevoerd omdat er immers (nog) geen stroom loopt. Er wordt een elektrisch veld aangelegd, geleiding komt pas als dat veld groot genoeg is om de drempelspanning te overwinnen.

Dan is er natuurlijk nog het extra detail dat een diode die in sper is aangesloten toch nog een klein beetje stroom doorlaat. Dit komt doordat thermische energie kleine aantallen elektron-gat paren genereert. Van het feit dat dit door thermische energie ontstaat wordt gebruik gemaakt: je kunt een diode als temperatuur sensor gebruiken.

--
Stef                       (remove caps and dashes from e-mail address to reply)

To see a need and wait to be asked, is to already refuse.
Reply to
Stef

formatting link
Verhaal over halfgeleiders (voor een vak wat ik ooit gevolgd heb) Nog zonder platen, mjah..

Hans

--
http://www.meadow.tk
Reply to
NightSwan

En zonder tekst ook, de link werkt namelijk niet.

--
Stef                       (remove caps and dashes from e-mail address to reply)

Familiarity breeds contempt -- and children.
		-- Mark Twain
Reply to
Stef

Oei, foutje..

Nu wel.. Hans

--
http://www.meadow.tk
Reply to
NightSwan

Iemand die zin heeft een berg plaatjes te tekenen? ;)

--
http://www.meadow.tk
Reply to
NightSwan

idd. doet het nu wel. Is jammer genoeg nog niet af, zelf geschreven? Ik zie nergens een auteur genoemd. 5.5/5.6 beschrijven dit stukje van de diode, maar met nog minder afbeeldingen dan mijn post. ;-)

--
Stef                       (remove caps and dashes from e-mail address to reply)

The louder he talked of his honour, the faster we counted our spoons.
		-- Ralph Waldo Emerson
Reply to
Stef

Tja, samenvatting van een oud vak. Zelf geschreven inderdaad. De plaatjes staan ergens op papier, en zelfs ergens een deel al in de computer, maar is stiekem toch erg veel werk.

Hans

--
http://www.meadow.tk
Reply to
NightSwan

Bedankt voor de uitleg, het klinkt aannemelijk. M'n curiositeit is bevredigd.

Ook bedankt voor de link, die krijgt nu even m'n volle aandacht!

Phenix

Reply to
Phenix

ElectronDepot website is not affiliated with any of the manufacturers or service providers discussed here. All logos and trade names are the property of their respective owners.