https://wiki-de.moshellshocker.dns64.de/index.php?action=history&feed=atom&title=DiffusionsspannungDiffusionsspannung - Versionsgeschichte2026-05-26T16:20:23ZVersionsgeschichte dieser Seite in Wikipedia (Deutsch) – Lokale KopieMediaWiki 1.43.8https://wiki-de.moshellshocker.dns64.de/index.php?title=Diffusionsspannung&diff=1022413&oldid=previmported>Wassermaus: Links2025-08-15T20:46:12Z<p>Links</p>
<p><b>Neue Seite</b></p><div>Die '''Diffusionsspannung''' <math>U_D</math>, selten auch '''Antidiffusionsspannung''' genannt, ist die [[Elektrostatik #Potential_und_Spannung|Potential]]differenz ([[elektrische Spannung]]) über eine [[Raumladungszone]], die der [[Diffusion]] von [[Ladungsträger (Physik)|Ladungsträgern]] ([[Elektron]]en und [[Defektelektron]]en) ''entgegen''wirkt. Sie ist materialabhängig und beträgt für [[Silizium]] ≈&nbsp;0,7&nbsp;[[Volt|V]] und für [[Germanium]] ≈&nbsp;0,3&nbsp;V.<br />
<br />
[[Bild:Pn-junction-equilibrium-graph.svg|thumb|right|Oben: Elektronen- und Löcherkonzentration; Mitte (oben): Ladungsträgerdichten; Mitte (unten): Elektrisches Feld; Unten: Elektrisches Potential]]<br />
<br />
Betrachtet wird eine [[Halbleiterdiode]] mit einem [[p-n-Übergang]]: An der Grenze zwischen [[Dotierung #p- und n-Dotierung|p- und n-dotiertem]] [[Halbleiter]] kommt es aufgrund des [[Konzentrationsgefälle| Konzentrationsgradienten]] zur Diffusion von Ladungsträgern, d.&nbsp;h. freie Elektronen aus dem n-Gebiet wandern in das p-Gebiet ([[Diffusionsstrom]]), analog dazu wandern die Löcher (Defektelektronen) vom p- in das n-Gebiet.<br />
<br />
Durch diese Ladungsträgerbewegung bildet sich zwischen den [[Raumladung]]en im Inneren des [[Kristall]]s ein [[Elektrisches Feld|elektrisches Gegenfeld]]. Dieses wirkt der weiteren Diffusion beweglicher Ladungsträger entgegen, da es einen entgegengesetzten ''Driftstrom'' erzeugt.<br />
<br />
Die durch das elektrische ''Gegen''feld erzeugte Spannung wird als Diffusionsspannung bezeichnet (daher auch der Name ''Anti''diffusionsspannung):<br />
<br />
:<math>U_D = U_T \cdot \ln \frac{N_A \cdot N_D}{n_i^2}</math><br />
<br />
mit<br />
* der [[Temperaturspannung]] <math>U_T = \frac{k_B \cdot T} q</math><br />
** der [[Boltzmann-Konstante]] <math>k_B</math><br />
** der [[Thermodynamische Temperatur|absoluten Temperatur]] <math>T</math><br />
** der [[Elementarladung]] <math>q</math><br />
* der Anzahl <math>N_A</math> der [[Halbleiter#Donatoren und Akzeptoren| Akzeptoren]]<br />
* der Anzahl <math>N_D</math> der [[Halbleiter#Donatoren und Akzeptoren| Donatoren]]<br />
* der [[intrinsische Ladungsträgerdichte|intrinsischen Ladungsträgerdichte]] <math>n_i</math>.<br />
<br />
[[Kategorie:Festkörperphysik]]</div>imported>Wassermaus