[F] Quantenphysik / Halbleiter [Update]

TheBigTicket

Senior Member

Friday, July 16th 2004, 9:25pm

1

Tach auch, schreibe in einer Woche ne Klausur und rechne gerade ne alte Klausur.
Da sind mittlerweile einige Fragen aufgetaucht. Hoffe ihr könnt mir helfen:

"Die Strom(I)-Spannungs(V)-Kennlinie einer idealen Diode lautet:

I = I₀*(e^{(|e|*V)/(k*T)}-1)

Bei einer Spannung von 10V fließe bei 300K ein Strom von 10^-8 A in Sperrrichtung. Wie groß ist der Strom in Flussrichtung bei einer Spannung von 0,2V?

thermische Energie bei T=300K: k*T = 26 meV"

Bei |e| handelt sich um die Ladung eines Elektrons.

Dazu habe ich folgende Fragen:
1. Was ist I₀?
2. Ist der Ansatz die Gleichung für 10V nach I₀ aufzulösen und dann 0,2V und I₀ in die Gleichung einzusetzen um den Strom in Flußrichtung zu erhalten, richtig?

EDIT:

Danke für die Antwort, hatte allerdings den entscheidenen Teil beim Tippen vergessen, sorry:

3. in Sperrrichtung macht das einen Unterschied?

"Some men see things as they are and say why. I dream things that never were and say, why not?" John F. Kennedy

mafiahamster

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Re: [F] Quantenphysik / Halbleiter

Friday, July 16th 2004, 10:35pm

2

I₀= Kurzschlussstrom? ???

cK

Senior Member

Re: [F] Quantenphysik / Halbleiter

Saturday, July 17th 2004, 2:09am

3

Hi,

I₀ ist der Sperrsättigungsstrom. Das ist der kleine Strom der fließt, selbst wenn die Diode sperrt. Jede Diode hat ihren eigenen, der als konstant angenommen werden kann.

Deine Ansatzidee ist so wie ich sie verstanden habe völlig richtig.

so long,
cK

TheBigTicket

Senior Member

Re: [F] Quantenphysik / Halbleiter [Update]

Monday, July 19th 2004, 12:24am

4

*hochzieh*

Grund steht im EDIT...

"Some men see things as they are and say why. I dream things that never were and say, why not?" John F. Kennedy

cK

Senior Member

Re: [F] Quantenphysik / Halbleiter [Update]

Monday, July 19th 2004, 1:23am

5

Hi,

der Strom in Sperrrichtung ist immer der Sperrsättigungsstrom I₀, zumindest wenn die angelegt Spannung nicht so hoch ist, dass die Diode durchbricht (U>10V ??).

cK

TheBigTicket

Senior Member

Re: [F] Quantenphysik / Halbleiter [Update]

Monday, July 19th 2004, 1:33am

6

Schon das einsetzen ist das reinste Disaster:

Setzt man für V 10V ein, dann bekommt man für das angegebene k*T ca. e^384 und das ist für meinen kleinen Taschenrechner ein wenig zu viel.

Setzt man 0,2V ein und I₀ = 10^-8, dann bekommt, ca. 10µA

Bei 0,4V sind es ca. 2,5A.

Bei 0,6V sind es ca. 105A *sick*

Also muss der Sättigungspunkt, so meine Idee richtig ist, vor 0,6V liegen...

"Some men see things as they are and say why. I dream things that never were and say, why not?" John F. Kennedy

silverblue51

God

Re: [F] Quantenphysik / Halbleiter [Update]

Monday, July 19th 2004, 1:36am

7

hast du beachtet dass es die bolzmann konstante in zwei versch einheiten gibt und die richtige gewählt?

TheBigTicket

Senior Member

Re: [F] Quantenphysik / Halbleiter [Update]

Monday, July 19th 2004, 3:05am

8

@Trauma: ???

kT ist in eV
|e|V ebenfalls.

U_T ist ja auch als (k*T)/e definiert. Was das |e| über dem Bruchstrich erklärt.

(...exp (U/U_T)-1)

"Some men see things as they are and say why. I dream things that never were and say, why not?" John F. Kennedy

silverblue51

God

Re: [F] Quantenphysik / Halbleiter [Update]

Monday, July 19th 2004, 2:31pm

9

hast du denn e in die gleichung als zahl eingesetzt?

TheBigTicket

Senior Member

Re: [F] Quantenphysik / Halbleiter [Update]

Tuesday, July 20th 2004, 1:22am

10

X eV= X Joule

XV *1,6022*10^-19 C = X Joule

Das e kürzt sich raus...

"Some men see things as they are and say why. I dream things that never were and say, why not?" John F. Kennedy

silverblue51

God

Re: [F] Quantenphysik / Halbleiter [Update]

Tuesday, July 20th 2004, 1:56am

11

jou habs mal nachgerechnet mittlerweile. stimmt schon, wie gesagt ich war mir nicht sicher ob du k in eV/K oder in J/K eingesetzt hast und da evtl was vertauscht hast. Und ja der Sättigungsbereich liegt unter den 0.6 V und bei einer idealen Diode fliesst tatsächlich soviel Strom, in der Realität wird das duch die begrenzte Leitfähigkeit des Restmaterials verhindert.