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Die Halbleiter
Inhaltsverzeichnis:
Definition:
Eigenleitung - Fremdleitung:
Halbleiterwiderstände:
Halbleiterdiode:
Eigenschafen einer Halbleiterdiode:
Diodenkennlinie:
Verwendung von Halbleiterdioden:
Die Solarzelle:
Aufbau der Solarzelle:
Funktionsweise der Solarzelle:
Eigenleitung - Fremdleitung:
Halbleiterwiderstände:
Halbleiterdiode:
Eigenschafen einer Halbleiterdiode:
Diodenkennlinie:
Verwendung von Halbleiterdioden:
Die Solarzelle:
Aufbau der Solarzelle:
Funktionsweise der Solarzelle:
S.1
S.2-3
S.4
S.5
S.6-7
S.8
S.9
S.10
S.11
S.12
S.2-3
S.4
S.5
S.6-7
S.8
S.9
S.10
S.11
S.12
Am 12. September 1958 präsentierte er ein erstes Exemplar einer funktionierenden Schaltung auf einem Halbleiter
Jack Kilby
Definition:
♛ Es gibt Leiter, Halbleiter und Nichtleiter
Beispiel:
Leiter: Halbleiter: Nichtleiter:
Silber
Kupfer
Kupfer
Silizium
Germanium
Germanium
reiner Kohlenstoff bzw. Diamant
Glas
Glas
Silizium
Germanium
Diamant
Halbleiter sind Festkörper, deren elektrische Leitfähigkeit zwischen der von elektrischen Leitern (>10 4 S/cm) und der von Nichtleitern (<10 −8 S/cm) liegt und diese sich bei Temperaturschwankungen stark verändert.
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Eigenleitung - Fremdleitung
Eigenleitung oder Fremdleitung bezeichnet die relativ geringe elektrische Leitfähigkeit undotierter (reiner) Halbleiter.
Materialien, bei denen die Eigenleitung der bestimmende Mechanismus für die Leitfähigkeit von elektrischem Strom ist, nennt man Eigenhalbleiter
Im Gegensatz dazu führen die Störstellen in dotierten Halbleitern (Störstellenleitern) zu einer Erhöhung der elektrischen Leitfähigkeit, hier dominiert die Störstellenleitung.
Materialien, bei denen die Eigenleitung der bestimmende Mechanismus für die Leitfähigkeit von elektrischem Strom ist, nennt man Eigenhalbleiter
Im Gegensatz dazu führen die Störstellen in dotierten Halbleitern (Störstellenleitern) zu einer Erhöhung der elektrischen Leitfähigkeit, hier dominiert die Störstellenleitung.
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Steigende Temperatur/Lichteinstrahlung
Elektronen lösen sich aus Bindungen => Frei bewegliches Leitungselektron
+ Loch bzw. Defektelektron entsteht
= Paarbildung >< Rekombination
= Elektron vereinigt sich mit Loch
Anlegen elektrischer Spannung an HL
elektrische Kräfte
Elektronen bewegen sich gegen Feldrichtung
=Elektronenstrom = n-Leitung
Elektronen rekombinieren und lösen sich immer wieder
Sie bewegen sich dabei zum Pluspol
Löcher "wandern" zum Minuspol = Löcherstrom = p-Leitung
Elektronen lösen sich aus Bindungen => Frei bewegliches Leitungselektron
+ Loch bzw. Defektelektron entsteht
= Paarbildung >< Rekombination
= Elektron vereinigt sich mit Loch
Anlegen elektrischer Spannung an HL
elektrische Kräfte
Elektronen bewegen sich gegen Feldrichtung
=Elektronenstrom = n-Leitung
Elektronen rekombinieren und lösen sich immer wieder
Sie bewegen sich dabei zum Pluspol
Löcher "wandern" zum Minuspol = Löcherstrom = p-Leitung
Hier ist noch ein Video zu der Eigenleitung
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Halbleiterwiderstände:
Erklärung:
Der Widerstand sinkt bei steigender Temperatur und steigt bei sinkender Temperatur oder umgekehrt, je nach dem ob es sich um einen Heißleiter- oder einen Kaltleiterwiderstand handelt.
Der Widerstand sinkt bei steigender Temperatur und steigt bei sinkender Temperatur oder umgekehrt, je nach dem ob es sich um einen Heißleiter- oder einen Kaltleiterwiderstand handelt.
Kaltleiter, auch PTC Widerstände genannt, erhöhen ihren Widerstand bei Erhöhung der Temperatur.
Heißleiter bzw. NTC Widerstände erhöhen ihren Widerstandswert bei niedrigen Temperaturen.
Heißleiter bzw. NTC Widerstände erhöhen ihren Widerstandswert bei niedrigen Temperaturen.
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Beispiele für:
Kaltleiter:
-Temperaturmessung
-Temperaturkompensation
-Temperaturmessung
-Temperaturkompensation
Heißleiter:
-Motortemperaturfühler bei Kraftfahrzeugen
-früher auch in Heizkreisregelröhren
-Motortemperaturfühler bei Kraftfahrzeugen
-früher auch in Heizkreisregelröhren
Als elektronische Bauteile sind Kaltleiter meistens aus halbleitenden, polykristallinen Keramiken gefertigt, die in einem bestimmten Temperaturbereich eine Sperrschicht an den Korngrenzen aufbauen
Zum Einsatz kommen mit Bindemitteln versetzte, gepresste oder gesinterte Metalloxide von Eisen, Kobalt, Kupfer, Mangan, Nickel oder Titan. In der Vergangenheit war auch die Herstellung der Heißleiter aus Urandioxid üblich.
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