Hallo Tobx!
Welcome to the glorious elektronikforum!

Ich hab mal ein Referat drüber gehalten. Ebenfalls PH-LK.
Du hast auf der einen Seite die P-Dotierte schicht und auf der anderen die n dotierte schicht.
auf der p dotierten schicht fehlen die elektronen die näher beim kern sind da sich das fremdatom am wirtsgitter orientiert. dass heißt auf den äußeren schalen besetzung wie beim wirtsgitter, innen folglich das loch.
auf der n dotierten schicht befinden sich die überschusselektronen außen, weil näher am kern das E-feld der gebundenen elektronen zu starken einfluss hat. "außen" ist mehr "platz". also kann man annehmen, dass die überschusselektronen in der n-schicht im oberen, höheren Band sind. und die Löcher der p-schicht im unteren, siehe oben.
die überschusselektronen in der n-schicht kleben nun noch aufgrund der +ladung des fremdkerns in der äußeren hülle des fremdkerns und lösen sich nur durch ein genügend starkes e-feld(anlegen einer äußeren spannung an das PN-gefüge). dann plumpsen die überschusselektronen aus dem n in die p löcher, durchfahren also den bandabstand, bis sie mit einem loch rekombinieren können. beim durchfahren werden sie beschleunigt und senden je ein photon aus. alles klar?
bei fragen steh ich gern zur verfügung, kraudi


[ Diese Nachricht wurde geändert von: jokrautwurst am 15 Sep 2007 19:17 ]

Danke Kraudi,
hat mir auf jeden Fall ein bisschen weitergeholfen. Muss aber nochmal drüber nachdenken :).
Bis jetzt hab ich es mir so vorgestellt, dass beim PN-übergang Elektronen aus der N-Schicht in die P-schicht und Löcher in die umgekehrte Richtung diffundieren und sich so die Diffusionspannung Ud aufbaut, die dann für eine Rekombination überwunden werden muss. Allerdings verstehe ich nicht, was das mit dem Bandabstand zu tun hat.
Danke schon mal für eure Hilfe,
tobx

Das passiert, wenn man 2 verschiedene Modelle durcheinandermischt...
Das was du dir als "Diffusionsspannung" vorstellst ist der Bandabstand.
Du hast mehrere Energieniveaus, und wenn du von einem hohen Energieniveau in ein niedrigeres wechseln willst, musst du die Differenz irgendwie loswerden. Elektronen packen diese Energie in ein Photon, und da Elektronen "genormt" sind, sind bei gleichem Bandabstand auch die Photonen "genormt", und man kann direkt auf den Bandabstand zurückrechnen.

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Es irrt der Mensch solang er strebt

Das heißt Diffusionsspannung und Bandabstand sind im Endeffekt zwei Modelle für das selbe Phänomen?
Sorry, wenn ich so dumm frage...

Es sind zwei Namen aus zwei verschiedenen Modellen für das gleiche Phänomen, ja.
Aber mit Bandabständen lässt sich schon mehr erklären als nur ne Leuchtdiode...
Das Bändermodell ist halt sehr eng mit der Quantenphysik verknüpft, weshalb man Quantenphysikalische Phänomene am liebsten damit erklärt...

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Es irrt der Mensch solang er strebt

Also wenn ich das richtig verstehe, muss ja e*Ud ungefähr gleich dem Bandabstand sein. Wieso ist das denn so?

Der Bandabstand ist eine Energiedifferenz, Ud ist eine Potentialdifferenz, und zwar genau die Potentialdifferenz die nötig ist um die Energie eines Elektrons um den Bandabstand zu ändern.
Masse und Ladung eines Elektrons sind Naturkonstanten, und dU*e=dE (mit dU=[V] e=[C] E=[J])
Da ist nicht viel zu erklären, da besteht ein unmittelbarer Zusammenhang.

Wenn du 70kg wiegst und fällst aus 4 metern vom Baum, dann musst du beim unten ankommen ca. 2,8kJ Energie (m*g*h) loswerden (Da würde man sich doch wünschen schnell ein Photon emmitieren zu können ). Wenn du ne Leiter nimmst zum runtergehen, musst du die 2,8 kJ auch loswerden, du kannst es nur besser verteilen.
In der LED gibt es keine kleinen "Stufen", deswegen ist die Energie des emmitierten Photons gleich Ud*e.

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Zitat : Morgoth hat am 17 Sep 2007 21:09 geschrieben :

Wenn du 70kg wiegst und fällst aus 4 metern vom Baum, dann musst du beim unten ankommen ca. 2,8kJ Energie (m*g*h) loswerden (Da würde man sich doch wünschen schnell ein Photon emmitieren zu können ).

Das ist doch mal eine nette Erklärung eines komplexen Themas...
Ob ein Photon reichen würde?

Danke erstmal für deine anschauliche Antwort. Allerdings hab ich das noch immer nicht ganz verstanden. Und zwar kommt doch dich Diffusionsspannung nur bei dem PN-Übergang zustande, während ja der Bandabstand im ganzen Halbleiter gleich ist. Wieso soll denn dann Ud die Potentialdifferenz zwischen Leitungsband und Valenzband sein?

Nein, der ZU ÜBERWINDENDE bandabstand ist eben nur am PN-übergang gegeben.
Warte mal, bis "perl" sich mukst, der kann besser erklären. Wenn ich die nächste tage mal zu viel zeit haben sollte, versuche ich es auch nochmal etwas ausführlicher.
Hast du eigentlich schon Wiki gefragt? Oder Onkel Google?

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So, jetzt schreib ich einfach mal, wie ich das Verstanden habe und dann könnt ihr mich ja vielleicht verbessern.
Also, erstmal gibt es den Bandabstand zwischen Leitungs- und Valenzband, der im ganzen Halbleiter gleich groß ist.
Beim PN-Übergang diffundieren aufgrund der Konzentrationsgefälle nun Elektronen in den P-Bereich und Löcher in den N-Bereich, wodurch sich eine Spannung aufbaut, die der Diffusion entgegenwirkt. Im stationären Endzustand haben dann das Leitungsband (bzw. das Valenzband) im N-bereich und das Leitungsband (bzw. das Valenzband) den Bandabstand e*Ud. Gleichzeitig fließt netto kein Strom (also immer gleich viele Teilchen in jede Richtung). Wenn man nun eine äußere Spannung anlegt, wird die potentialdifferenz vom zwischen P- und N-Bereich kleiner, was dazu führt, dass mehr Elektronen vom N-Bereich in den P-Bereich fließen und Löcher andersrum. Die Überschüssigen Minoritätsladungen werden allerdings abgebaut, indem Elektronen, die sich ja im Leitungsband befinden, mit Löchern aus dem Valenzband rekombinieren und Photonen mit der Energie des Bandabstandes (nicht aber dem Abstand der Leitungsbänder von N- und P-Bereicht) emittieren.
Nun versteh ich eben nicht, wieso der Abstand der Leitungs- bzw. Valenzbänder von N- und P-Bereich ungefähr gleich dem Abstand von Leitungs und Valenzband ist. Dies wird in meinen Quellen immer mit Fermi-Energie begründet, davon hab ich allerdings noch nie was gehört und versteh es auch nicht wirklich.
So, hoffe meine bisherigen Annahmen sind nicht zu falsch,
tobx

Hey,
was ist denn los? War mein post so falsch, dass es euch die Sprache verschlagen hat?
Wenn ihr auf obigen post nicht antworten wollt hätte ich noch 2 andere Fragen:
1) Könnt ihr mir vielleicht ein gutes Buch empfehlen, wo ausführlich auf die Lichtentstehung bei LED's eingegangen wird?
2) Was würdet ihr mir für eine Schaltung empfehlen, um die Kennlinie einer LED auf zunehmen (damit kann ich die Diffusionsspannung ja am genauesten bestimmen, oder?)
Vielen Dank schonmal,
tobx

Ich war schon ewig nicht mehr in Forum, bin aber nun wieder zurück...

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