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29 dargestellten Verlauf der Energiebänder, bei dem diese nicht mehr horizontal verlaufen1 . Da die Ladungsträger stets versuchen, den Zustand niedrigster Energie anzunehmen, streben die Elektronen im Bänderdiagramm nach unten. Wegen 1 Auch wenn der Begriff des Ferminiveaus nur im thermodynamischen Gleichgewicht sinnvoll ist, werden wir der Anschaulichkeit halber das Ferminiveau auch bei Störungen des Gleichgewichts als Bezugsgröße verwenden. 4 Ausgleichsvorgänge im Halbleiter 33 I>0 l x=0 + - UHL>0 W(x) WC WF UHL WV x=0 x=l U(x) Abb.

Trägt man das Bänderdiagramm über dem Ort x auf, ergibt sich damit der in Abb. 28 gezeigte Verlauf, wobei Randeffekte an den Kontakten nicht berücksichtigt sind. I=0 x=l x=0 + - UHL=0 W(x) WC WF 0 WV x=0 x=l U(x) Abb. 28. Das Ferminiveau eines Halbleiters ohne angelegte Spannung verläuft horizontal In dem Bänderdiagramm ist zusätzlich die Spannung U (x) eingetragen, die sich als Potenzialdifferenz zwischen zwei Punkten entlang des Halbleiters ergibt, wobei als Bezugspunkt der rechte Rand des Halbleiters gewählt wurde.

Die Ladungsträgerdichte am Rand der Raumladungszone steigt exponentiell mit der Spannung über dem pn-Übergang. h. Elektronen- und Löcherstrom ändern sich innerhalb der Raumladungszone nicht, so dass man schließlich den in Abb. 9 gezeigten Verlauf der Ströme über dem Ort erhält. Raumladungszone I ID In Ip x -xp xn Abb. 9. Verlauf des Diodenstromes und der Teilströme entlang des Ortes. Der Gesamtstrom kann aus der Summe von dem Elektronenstrom an der Stelle −xp und dem Löcherstrom an der Stelle xn berechnet werden Damit kann der Diodenstrom durch Addition der bekannten Ströme In (−xp ) und Ip (xn ) an den Rändern der Raumladungszone berechnet werden.

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by Daniel
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