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Forum: Offtopic Diode und Solarzelle richtig erklärt?


Autor: Rüdiger Knörig (sleipnir)
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Als ich gestern Physik-Nachhilfe gegeben habe hat ein Schüler die Diode, 
die LED und die Solarzelle erklärt haben wollen.
Da nun das Bändermodell nicht unbedingt abituriententauglich ist habe 
ich das wie folgt erklärt:

Werden n- und p-Halbleiter zusammengebracht diffundieren die nicht in 
die Kristallstruktur eingebundenen Elektronen aus dem n-Halbleiter in 
den p-Halbleiter und werden dort in die Kristallstruktur eingebunden.
Da beide Schichten vorher neutral waren muß nun im Kontaktbereich der 
p-Halbleiter negativ werden und der n-Halbleiter positiv.
Es entsteht ein elektrisches Feld welches der weitere Diffusion von 
Ladungsträgern entgegenwirkt.

Diode/Gleichrichter: es muß von außen ein "Gegenfeld" angelegt werden 
welches das bremsende Feld mindestens neutralisiert. Das führt zu der 
Durchflußspannung von 0.2V Ge-Dioden und 0.6V Si-Dioden.

LED: Lichtquanten entstehen bei der Rekombination von Elektronen in die 
"Löcher". Bei normalen Dioden ist die Energiedifferenz zwischen 
Leitungs- und Valenzband so gering das statt Photonen nur Phononen 
entstehen.

Solarzelle: Werden in der Diffusionsschicht Valenzelektronen durch die 
Absorption von Lichtquanten in das Leitungsband gehoben geraten sie in 
den Einfluß des Diffusionsfeldes und werden daher zum n-Halbleiter 
abgedrängt.
So entsteht eine Ladungstrennung, welche an den Kontakten abgegriffen 
werden kann.

Autor: Verwunderter (Gast)
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"... Lichtquanten in das Leitungsband ..."
                         ************

Da ist das "Band" doch wieder mit im Spiel ?

( Die Erklärungen sind wohl ganz i.O., aber ob das unsere heutigen
Abitur-Kandidaten alle so verstehen ? )

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