Schnelle Klärung von Sperrschicht- / pn-Sperrschichtdioden

Der Übergang ist der Bereich der Diode in der Mitte, wo sich die P- und N-Bereiche treffen. In einer Siliziumdiode wird der Strom am Übergang blockiert, wenn die Spannung umgekehrt wird, und typischerweise für eine Durchlassspannung entwickelt der Übergang einen Spannungsabfall von 0,67. Für jede Vorwärtsspannung von mehr als 0,67 Volt leitet der Übergang Strom. Die P- und N-Bereiche sind immer in sich selbst leitend, der Übergang leitet nur in eine Richtung.

Zitat https://wiki.analog.com/university/courses/electronics/text/chapter-5 :

Ein p-dotierter Halbleiter ist relativ leitfähig. Dasselbe gilt für einen n-dotierten Halbleiter, aber der Übergang zwischen p- und n-Typ-Bereichen ist ein Nichtleiter. Diese nichtleitende Schicht, die als Verarmungsschicht bezeichnet wird, entsteht, weil die elektrisch geladenen Ladungsträger, Elektronen im n-Typ und Löcher im p-Typ-Silizium, in die andere Art von Material diffundieren (dh Elektronen im p-Typ und Löcher im n-Typ). ) und eliminieren sich gegenseitig in einem Prozess namens Rekombination. Diese Ladungsdiffusion verursacht eine eingebaute Potentialdifferenz über dem Verarmungsbereich. Durch Manipulation dieser nicht leitenden Schicht werden PN-Übergänge üblicherweise als Dioden verwendet: Schaltungselemente, die einen Stromfluss in eine Richtung, aber nicht in die andere (entgegengesetzte) Richtung zulassen. Diese Eigenschaft wird in Bezug auf Vorwärtsvorspannung und Sperrvorspannung erklärt, wobei sich der Begriff Vorspannung auf das Anlegen einer elektrischen Spannung über den PN-Übergang bezieht. Ein PN-Übergang leitet Strom, wenn die angelegte externe Spannung das eingebaute Potential des Übergangs übersteigt.

In der Mitte des pn-Übergangs ist eine Verarmungsschicht vorhanden. Diese Verarmungsschicht besteht aus einigen unbeweglichen Ladungen. wie negative Ladung auf der p-Seite und positive Ladung auf der n-Seite. versucht ein Elektron diesen Übergang zu überspringen, wird das Elektron an der bereits vorhandenen unbeweglichen Ladung auf der p-Seite reflektiert. Wenn dieses Elektron genügend Energie hat, um diese Potentialbarriere zu überwinden, springt nur das Elektron auf die n-Seite und Strom fließt durch die Diode. Dies geschieht nur, wenn die Spannung am pn-Übergang größer als etwa 0,7 Volt für Si-Dioden ist.