Rumladningsområde

Øverst: pn-overgang før ladningsdiffusion.
Nederst: Efter ligevægt er opnået.
Øverst: Hul- og elektron-koncentrationer i pn-overgangen.
Anden fra øverst: Ladningstætheder.
Tredje: Elektrisk felt.
Nederst: Elektrisk potential.
Metal–oxid–halvleder struktur på P-type silicium.

Indenfor halvlederfysik er et halvleder spærrelag, rumladningsområde eller en rumladningszone et isolerende område indeni i et elektrisk ledende doteret halvledermateriale, hvor de mobile ladningsbærere er diffunderet væk - eller er blevet elektrostatisk drevet væk af et elektrisk felt.[1][2] De eneste elementer der er efterladt i rumladningsområdet er ioniserede donor eller acceptor urenheder.

Rumladningsområdet er navngivet sådan, fordi det er dannet fra et tidligere ledende område efter fjernelse af alle mobile ladningsbærere, hvilket ikke efterlader nogen mobile ladningsbærere til strømformidling. En forståelse af rumladningsområdet er essentielt for at forstå moderne halvleder elektronik: Fx dioder, bipolare transistorer, felteffekttransistorer - og kapacitetsdioder - de er afhængige af rumladningsområdefænomener.

Kilder/referencer

  1. ^ thefreedictionary.com: Depletion region
  2. ^ ece.utep.edu: PN Junction Diodes: The Depletion Region Arkiveret 26. juni 2015 hos Wayback Machine Citat: "...Well, an electric field can result because of non-uniform doping, as in a pn junction, and that is why the energy band diagram for a pn junction has band bending even when it is in equilibrium..."
Autoritetsdata

Medier brugt på denne side

Pn-junction-equilibrium-graphs.png
(c) TheNoise, CC BY-SA 3.0

A PN junction in thermal equilibrium with zero bias voltage applied. Electron and hole concentrations are reported respectively with blue and red lines. Gray regions are charge neutral. Light red zone is positively charged. Light blue zone is negatively charged. Under the junction, plots for the charge density, the electric field and the voltage are reported.

Note that the image depicts the red depletion region in the N-doped material going deeper (with a greater area) than the blue depletion region in the P-doped material, which is explained by a higher N-doped density.
MOS Capacitor.svg
Forfatter/Opretter: , Licens: CC BY-SA 3.0
MOS capacitor on p-type silicon showing inversion and depletion layers
Pn Junction Diffusion and Drift.svg
Diagram of the diffusion across a pn junction, with the resultant uncovered space charges, the electric field and the drift currents.