Formel p-n-Übergang Breite der Raumladungszone Akzeptorkonzentration Donatorkonzentration Diffusionsspannung

\[ d(U) ~=~ \sqrt{ \frac{2\varepsilon_0 \, \varepsilon_{\text r}}{e} \left( \frac{1}{N_{\text A}} + \frac{1}{N_{\text D}} \right) \, \left( U_{\text D} - U \right) } \] \[ d(U) ~=~ \sqrt{ \frac{2\varepsilon_0 \, \varepsilon_{\text r}}{e} \left( \frac{1}{N_{\text A}} + \frac{1}{N_{\text D}} \right) \, \left( U_{\text D} - U \right) } \]

Breite der Raumladungszone

\( d \) Einheit \( \text{m} \)

Breite der Raumladungszone, die an der Grenzschicht zwischen dem p- und n-dotierten Halbleiter entsteht.

Externe Spannung

\( U \) Einheit \( \text{V} \)

Externe Spannung, die am p-n-Übergang angelegt wird. Je nach dem, wo ihr Plus- bzw- Minuspol ist, ist die p-n-Diode in Sperr- oder Durchlassrichtung geschaltet.

Akzeptorkonzentration

\( N_{\text A} \) Einheit \( \frac{1}{\text{m}^3} \)

Akzeptorkonzentration ist die Dichte der Dotieratome in der p-Schicht. Akzeptoren sind Atome, mit denen die p-Schicht dotiert wurde.

Donatorkonzentration

\( N_{\text D} \) Einheit \( \frac{1}{\text{m}^3} \)

Donatorkonzentration ist die Dichte der Dotieratome in der n-Schicht. Donatoren sind Atome, mit denen die n-Schicht dotiert wurde.

Diffusionsspannung

\( U_{\text D} \) Einheit \( \text{V} \)

Diffusionsspannung ist die elektrische Spannung, die in der Raumladungszone entsteht.

Elektrische Feldkonstante

\( \varepsilon_0 \) Einheit \( \frac{\text{As}}{\text{Vm}} \)

Elektrische Feldkonstante ist eine Naturkonstante mit dem Wert: \( \varepsilon_0 = 8.854 \, 187 \,\cdot\, 10^{-12} \, \frac{ \text{As} }{ \text{Vm} } \).

Relative Permittivität

\( \varepsilon_{\text r} \) Einheit \( - \)

Relative Permittivität ist abhängig vom Medium in der Raumladungszone. Im Vakuum hat sie z.B. den Wert \( \varepsilon_{\text r} ~=~ 1 \).

Elementarladung

\( e \) Einheit \( \text{C} \)

Elementarladung ist eine Naturkonstante mit dem Wert: \( e = 1.602 \, 176 \, 634 \,\cdot\, 10^{-19} \, \text{C} \).