karakteristik

Hvis du googler:  Halvlederfysik   findes der en række links, dog mest til tykke bøger om emnet. Det er fysik på atomart niveau.

Meget populært forklaret, handler det om elektroner, der befinder sig i nogle "ledige huller" i en doteret halvleder. Normalt har en sådan halvleder ( som Silicium ) en ensartet krystalstruktur, der er en særdeles dårlig leder. Ved dotering "forurener" man krystallet kontrolleret, Silicium forurenes f.eks med fosfor, hvis elektronskaller ikke helt passer med elektronskallerne i Silicium. Man kan sige, at det er som at lægge et puslespil, hvor nogle brikkers form ikke helt passer sammen. Disse "huller" og "forhøjninger" i puslespillet gør, at elektronerne bliver lidt mere "villige" til at skifte plads, når materialet påtrykkes en spænding ( hullet jeg sidder i, føles alligevel ikke komfortabelt, jeg prøver et andet ).

Ved at forurene halvlederen på forskellig vis, kan man lave P-materiale ( overskud af huller ) og N-materiale ( underskud af huller - alias - overskud af elektroner ).

Når man tilslutter "+" til P-materialet og "-" til N-materialet, kan man få elektroner til at vandre over denne N-P-overgang, men det kræver en vis energi, at få dem til at "hoppe over hegnet". Der er nogle energibånd, hedder det, der skal overvindes. Men bliver den påtrykte spænding høj nok ( 0,6 - 0,7V for Silicium ) så "ruller lavinen".

Man kan sammenligne det med en flok gnuer, der skal krydse en flod. De forreste har ikke lyst til at hoppe i, for der er krokodiller. Flokken presser sig sammen ved bredden i lag. Men når presset bagfra bliver stort nok, så kører det pludseligt, og hele flokken svømmer over, som en lavine, der løsner sig.

Derfor den pludselige stigning i strøm, når presset bliver stort nok, populært forklaret.

Der er noget om halvlederfysik her:

http://britneyspears.ac/lasers.htm

Ellers kan du google: semiconductor physics pdf    Masser af links. God fornøjelse    :)

Tusind tak for hjælpen :)

#3: Tak for "brugbart svar".

Du skal være opmærksom på, at selv med brug af halvledermaterialet Silicium, kan denne grænsespænding være ændret ved anderledes "forurening". Der findes dioder, der kaldes Schottkey-dioder, hvor spændingen kun andrager  ≈ 0,2V. Ligeledes findes digitale kredse ( full-addere, invertere, osv. ), der har typeangivelser som "74LS240" i stedet for "74240". Dette "LS" betyder vistnok: Low power Schottkey.

Det er klart, at jo mindre spændingsfaldet er over en overgang, jo mindre er effektforbruget i kredsen.