Leistungsbauelemente

Save this PDF as:
 WORD  PNG  TXT  JPG

Größe: px
Ab Seite anzeigen:

Download "Leistungsbauelemente"

Transkript

1 II (Kurs-Nr ), apl. Prof. Dr. rer. nat. Fakultät für Mathematik und Informatik Fachgebiet Elektrotechnik und Informationstechnik ( ) D Hagen 1

2 Gliederung Einleitung Physikalische Grundlagen pn-übergänge Halbleitertechnologie pin-dioden Bipolare Leistungstransistoren Thyristoren IGBT s Schottky-Dioden Leistungs-MOSFETs 2

3 Schottky-Dioden: Unipolare Bauelemente für Stromtransport steht nur eine Sorte von Ladungsträgern zur Verfügung Legt man Schottky-Dioden auf hohe Spannungen aus, nimmt der Widerstand der niedrig dotierten Mittelzone stark zu Schottky-Dioden haben wieder hohe Bedeutung erlangt 3 Schottky-Diode aus Silizium: im Spannungsbereich bis 100 V Freilaufdioden für MOSFETS niedrige Schleusenspannung keine Speicherladungen vorhanden für hohe Schaltfrequenzen geeignet Schottky-Dioden aus Wide-Band-Gap-Materialien (SiC) höherer Spannungsbereich möglich niedrige Schleusenspannung (geringe Verluste)

4 Schottky-Dioden (Mechanismus): Physik des Metall-Halbleiter-Übergangs a) Schottky-Übergang b) Ohm scher Übergang 4 Φ M, Φ S : Austrittsarbeit des Metalls / des Halbleiters Schottky-Übergang: Φ M > Φ S Elektronen verlassen den Metall-Halbleiter-Kontakt Bildung e. Verarmungszone Ohm scher Übergang: Φ S > Φ M Barriere wird abgesenkt Anreichung von Elektronen unter dem Metallkontakt Keine Verarmungszone J. Lutz, (Springer, 2006)

5 Prinzipieller Aufbau einer Leistungs-Schottky-Diode: Schichtfolge: m, n (i), n + (A: Anode, K: Kathode) Substratmaterial: Silizium (Si) A Metallisierung n epitaktische (epi-) Schicht n + K Si-Substrat Metallisierung 5

6 Aufbau von Schottky-Dioden: Schematischer Aufbau und schematisches Dotierungsprofil w B Niedrig dotierte n -Zone nimmt die Sperrspannung auf Schottky-Diode unipolares Bauelement w B geht linear in den Ohmschen Spannungsabfall ein 6 J. Lutz, (Springer, 2006)

7 Bänderschema einer Leistungs-Schottky-Diode: Schichtfolge: m, n (i), n + (A: Anode, K: Kathode) A n n + K W F V BN V B R N R N+ R C W C W V 7

8 Auslegung der Schottky-Diode: Weite der Mittelzone w B und ohm scher Widerstand in Abhängigkeit von Spannungsauslegung Je höher die Sperrspannung desto größer w B und desto höher der ohm sche Widerstand Energiedissipation 8 J. Lutz, (Springer, 2006)

9 Widerstand einer 240 V Si-Schottky-Diode: Widerstand fällt mit höherer Grunddotierung Bei höherer Dotierung muss die Weite der Mittelzone vergrößert werden, um 240 V Sperrspannung zu erreichen Widerstand nimmt zu 9 gegenläufige Trends Widerstandsminimum ( 0.45 Ω) J. Lutz, (Springer, 2006)

10 Kennlinie einer Schottky-Diode: Beispiel: Pd 2 Si auf Si (Pd 2 Si: Palladiumsilizid) Barrierenhöhe: 0.73 ev (T = 300 K) Kennlinie abhängig vom Kontaktmaterial bzw. der Barriere ( Schottky-Barriere) 10 J. Lutz, (Springer, 2006)

11 Kennlinien von Schottky-Dioden (T = 300 K): Si-Schottky-Dioden mit verschiedenen Kontaktmaterialien 11 Kennlinie stark temperaturabhängig (Sättigungsstromdichte j S T 2 ) J. Lutz, (Springer, 2006)

12 aus SiC: Schottky-Dioden SiC (4H-Modifikation) Bandlücke: 3.26 ev Schleusenspannung V Durchlassverluste von Nachteil bei pn-dioden SiC gutes Basismaterial für Schottky-Dioden, aber: SiC-Schottky-Diode kleine Schleusenspannung U S 0.9 V (Ti auf SiC) U S 0.5 V (Pt auf Si) 12 J. Lutz, (Springer, 2006)

13 Schottky-Dioden aus SiC: SiC hat eine 10-fach höhere Durchbruchfeldstärke als Si SiC bei gleicher Weite w B der Mittelzone viel größere Durchbruchspannung als bei Si 13 Zudem: Größere Bandlücke Einsatz bei viel höheren Temperaturen möglich J. Lutz, (Springer, 2006)

14 aus SiC: Schottky-Dioden Unipolarer ohm scher Widerstand in Abhängigkeit von der Spannungsauslegung Beachte: y-achse ist logarithmisch skaliert!!! 14 Bei gleicher Spannungsauslegung ist der unipolare Widerstand bei SiC um Größenordungen günstiger J. Lutz, (Springer, 2006)

15 Kennlinie einer SiC-Schottky-Diode: Kennlinie einer 1200 V-Schottky-Diode T = 25 C und 125 C Große Bandlücke (3.26 ev) Einsatz bei viel höheren Temperaturen möglich als für Silizium 15 J. Lutz, (Springer, 2006)

16 Gliederung Einleitung Physikalische Grundlagen pn-übergänge Halbleitertechnologie pin-dioden Bipolare Leistungstransistoren Thyristoren IGBT s Schottky-Dioden Leistungs-MOSFETs 16

17 17 Gliederung Pause

Leistungsbauelemente

Leistungsbauelemente II (Kurs-Nr. 21646), apl. Prof. Dr. rer. nat. Fakultät für Mathematik und Informatik Fachgebiet Elektrotechnik und Informationstechnik ( ) D-58084 Hagen 1 Gliederung Einleitung Physikalische Grundlagen

Mehr

Leistungsbauelemente

Leistungsbauelemente , apl. Prof. Dr. rer. nat. Fakultät für Mathematik und Informatik Fachgebiet Elektrotechnik und Informationstechnik ( ) D-58084 Hagen 1 Vorbemerkung Vorlesung Leistungsbaulemente Zweitägige kompakte Blockvorlesung

Mehr

Leistungsbauelemente

Leistungsbauelemente I (Kurs-Nr. 21645), apl. Prof. Dr. rer. nat. Fakultät für Mathematik und Informatik Fachgebiet Elektrotechnik und Informationstechnik ( ) D-58084 Hagen 1 Gliederung Einleitung Physikalische Grundlagen

Mehr

Halbleiter-Leistungsbauelemente

Halbleiter-Leistungsbauelemente Halbleiter-Leistungsbauelemente Physik, Eigenschaften, Zuverlässigkeit Bearbeitet von Josef Lutz 1. Auflage 2012. Buch. xxii, 383 S. Hardcover ISBN 978 3 642 29795 3 Format (B x L): 16,8 x 24 cm Gewicht:

Mehr

Inhaltsverzeichnis. Inhaltsverzeichnis...VII. 1 Besonderheiten leistungselektronischer Halbleiterbauelemente...1

Inhaltsverzeichnis. Inhaltsverzeichnis...VII. 1 Besonderheiten leistungselektronischer Halbleiterbauelemente...1 VII Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis...VII 1 Besonderheiten leistungselektronischer Halbleiterbauelemente...1 2 Halbleiterphysikalische Grundlagen...5 2.1 Eigenschaften der Halbleiter, physikalische

Mehr

3. Halbleiter und Elektronik

3. Halbleiter und Elektronik 3. Halbleiter und Elektronik Halbleiter sind Stoe, welche die Eigenschaften von Leitern sowie Nichtleitern miteinander vereinen. Prinzipiell sind die Elektronen in einem Kristallgitter fest eingebunden

Mehr

Leistungsbauelemente

Leistungsbauelemente I (Kurs-Nr. 21645), apl. Prof. Dr. rer. nat. Fakultät für Mathematik und Informatik Fachgebiet Elektrotechnik und Informationstechnik ( ) D-58084 Hagen 1 Gliederung Einleitung Physikalische Grundlagen

Mehr

1 Schottky-Dioden. Hochfrequenztechnik I Halbleiterdioden HLD/1

1 Schottky-Dioden. Hochfrequenztechnik I Halbleiterdioden HLD/1 Hochfrequenztechnik I Halbleiterdioden HLD/1 Aus der Vorlesung Werkstoe und Bauelemente der Elektrotechnik sind pn- und pin-dioden bekannt. Daneben sind für die Hochfrequenztechnik auch Schottky-Dioden

Mehr

Sonnenenergie: Photovoltaik. Physik und Technologie der Solarzelle

Sonnenenergie: Photovoltaik. Physik und Technologie der Solarzelle Sonnenenergie: Photovoltaik Physik und Technologie der Solarzelle Von Prof. Dr. rer. nat. Adolf Goetzberger Dipl.-Phys. Bernhard Voß und Dr. rer. nat. Joachim Knobloch Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme

Mehr

Verbundstudiengang Wirtschaftsingenieurwesen (Bachelor) Praktikum Grundlagen der Elektrotechnik und Elektronik

Verbundstudiengang Wirtschaftsingenieurwesen (Bachelor) Praktikum Grundlagen der Elektrotechnik und Elektronik Verbundstudiengang Wirtschaftsingenieurwesen (Bachelor) Praktikum Grundlagen der Elektrotechnik und Elektronik Versuch 5 Untersuchungen an Halbleiterdioden Teilnehmer: Name Vorname Matr.-Nr. Datum der

Mehr

E l e k t r o n i k II

E l e k t r o n i k II Fachhochschule Südwestfalen Hochschule für Technik und Wirtschaft E l e k t r o n i k II Dr.-Ing. Arno Soennecken EEX European Energy Exchange AG Neumarkt 9-19 04109 Leipzig Vorlesung Thyristor im SS 2003

Mehr

5.1.0 Grundlagen 5.2.0 Dioden

5.1.0 Grundlagen 5.2.0 Dioden 5.0 Halbleiter 5.1.0 Grundlagen 5.2.0 Dioden 5.3.0 Bipolare Transistoren 5.4.0 Feldeffekttransistoren 5.5.0 Integrierte Schaltungen 5.6.0 Schaltungstechnik 5.1.0 Grundlagen Was sind Halbleiter? Stoffe,

Mehr

Beispielklausur 2 - Halbleiterbauelemente. Aufgabe 1: Halbleiterphysik I Punkte

Beispielklausur 2 - Halbleiterbauelemente. Aufgabe 1: Halbleiterphysik I Punkte Aufgabe 1: Halbleiterphysik I 1.1) Skizzieren Sie (ausreichend groß) das Bändermodell eines n-halbleiters. Zeichnen Sie das Störstellenniveau, das intrinsische Ferminiveau und das Ferminiveau bei Raumtemperatur,

Mehr

Halbleiter-Leistungsbauelemente

Halbleiter-Leistungsbauelemente Josef Lutz Halbleiter-Leistungsbauelemente Physik, Eigenschaften, Zuverlässigkeit In weiten Teilen aufbauend auf dem Manuskript einer Vorlesung von Heinrich Schlangenotto, gehalten an der Technischen Universität

Mehr

E l e k t r o n i k I

E l e k t r o n i k I Fachhochschule Südwestfalen Hochschule für Technik und Wirtschaft E l e k t r o n i k I Dr.-Ing. Arno Soennecken EEX European Energy Exchange AG Neumarkt 9-19 04109 Leipzig im WS 2002/03 Elektronik I Mob.:

Mehr

Versuchsprotokoll. Die Röhrendiode. zu Versuch 25. (Physikalisches Anfängerpraktikum Teil II)

Versuchsprotokoll. Die Röhrendiode. zu Versuch 25. (Physikalisches Anfängerpraktikum Teil II) Donnerstag, 8.1.1998 Dennis S. Weiß & Christian Niederhöfer Versuchsprotokoll (Physikalisches Anfängerpraktikum Teil II) zu Versuch 25 Die Röhrendiode 1 Inhaltsverzeichnis 1 Problemstellung 3 2 Physikalische

Mehr

Praktikum Physik. Protokoll zum Versuch: Kennlinien. Durchgeführt am 15.12.2011. Gruppe X. Name 1 und Name 2 (abc.xyz@uni-ulm.de) (abc.xyz@uni-ulm.

Praktikum Physik. Protokoll zum Versuch: Kennlinien. Durchgeführt am 15.12.2011. Gruppe X. Name 1 und Name 2 (abc.xyz@uni-ulm.de) (abc.xyz@uni-ulm. Praktikum Physik Protokoll zum Versuch: Kennlinien Durchgeführt am 15.12.2011 Gruppe X Name 1 und Name 2 (abc.xyz@uni-ulm.de) (abc.xyz@uni-ulm.de) Betreuer: Wir bestätigen hiermit, dass wir das Protokoll

Mehr

= e kt. 2. Halbleiter-Bauelemente. 2.1 Reine und dotierte Halbleiter 2.2 der pn-übergang 2.3 Die Diode 2.4 Schaltungen mit Dioden

= e kt. 2. Halbleiter-Bauelemente. 2.1 Reine und dotierte Halbleiter 2.2 der pn-übergang 2.3 Die Diode 2.4 Schaltungen mit Dioden 2. Halbleiter-Bauelemente 2.1 Reine und dotierte Halbleiter 2.2 der pn-übergang 2.3 Die Diode 2.4 Schaltungen mit Dioden Zu 2.1: Fermi-Energie Fermi-Energie E F : das am absoluten Nullpunkt oberste besetzte

Mehr

Elektrische Charakterisierung von Solarzellen mittels Strom-Spannungsmessungen

Elektrische Charakterisierung von Solarzellen mittels Strom-Spannungsmessungen Technische Universität Chemnitz Institut für Physik Physikalisches Praktikum: Computergestütztes Messen Elektrische Charakterisierung von Solarzellen mittels Strom-Spannungsmessungen Ort: Neues Physikgebäude,

Mehr

1 Leitfähigkeit in Festkörpern

1 Leitfähigkeit in Festkörpern 1 Leitfähigkeit in Festkörpern Elektrische Leitfähigkeit ist eine physikalische Größe, die die Fähigkeit eines Stoffes angibt, elektrischen Strom zu leiten. Bändermodell Die Leitfähigkeit verschiedener

Mehr

Leistungsbauelemente

Leistungsbauelemente I (Kurs-Nr. 21645), apl. Prof. Dr. rer. nat. Fakultät für Mathematik und Informatik Fachgebiet Elektrotechnik und Informationstechnik ( ) D-58084 Hagen 1 Gliederung Einleitung Physikalische Grundlagen

Mehr

Inhaltsverzeichnis. 01.12.01 [PRTM] Seite1

Inhaltsverzeichnis. 01.12.01 [PRTM] Seite1 Inhaltsverzeichnis Dioden...2 Allgemein...2 Kenngrößen...2 Anlaufstrom...2 Bahnwiderstand...2 Sperrschichtkapazität...2 Stromkapazität...3 Durchbruchspannung...3 Rückerholungszeit...3 Diodenarten...3 Backward-Diode...3

Mehr

Drohaflttsveirzeklhiinifls

Drohaflttsveirzeklhiinifls Drohaflttsveirzeklhiinifls 1 Besonderheiten leistungselektronischer Halbleiterbauelemente 1 2 Halbleiterphysikalische Grundlagen 5 2.1 Eigenschaften der Halbleiter, physikalische Grundlagen 5 2.1.1 Kristallgitter

Mehr

Entstehung der Diffusionsspannung beim pn-übergang

Entstehung der Diffusionsspannung beim pn-übergang 2. Halbleiterdiode 2.1 pn-übergang Die elementare Struktur für den Aufbau elektronischer Schaltungen sind aneinander grenzende komplementär dotierte Halbleitermaterialien. Beim Übergang eines n-dotierten

Mehr

Fachbereich Elektrotechnik u. Informatik Praktikum Elektronik I

Fachbereich Elektrotechnik u. Informatik Praktikum Elektronik I Fachbereich Elektrotechnik u. Informatik Praktikum Elektronik I Fachhochschule Münster niversity of Applied Sciences Versuch: 1 Gruppe: Datum: Antestat: Teilnehmer: Abtestat: (Name) (Vorname) Versuch 1:

Mehr

Halbleiterbauelemente

Halbleiterbauelemente Halbleiterbauelemente Von Dr.-Ing. Karl-Heinz Löcherer Professor an der Universität Hannover M 1 Mit 330 Biläern, 11 Tafeln und 36 Beispielen B. G. Teubner Stuttgart 1992 Inhalt 1 Übergänge zwischen Halbleitern,

Mehr

VERGLEICH VON SI- UND SIC-HALBLEITERN

VERGLEICH VON SI- UND SIC-HALBLEITERN 72 Jahresbericht 2007 VERGLEICH VON SI- UND SIC-HALBLEITERN I. Koch 1 EINLEITUNG Der Einsatz von Leistungselektronik in Anwendungsgebieten mit erhöhten Anforderungen (z. B. dem Automotive-Bereich) verlangt

Mehr

Anleitung zum Physikpraktikum für Oberstufenlehrpersonen Kennlinien elektrischer Leiter (KL) Frühjahrssemester 2016

Anleitung zum Physikpraktikum für Oberstufenlehrpersonen Kennlinien elektrischer Leiter (KL) Frühjahrssemester 2016 Anleitung zum Physikpraktikum für Oberstufenlehrpersonen Kennlinien elektrischer Leiter (KL) Frühjahrssemester 2016 Physik-nstitut der Universität Zürich nhaltsverzeichnis 10 Kennlinien elektrischer Leiter

Mehr

JFET MESFET: Eine Einführung

JFET MESFET: Eine Einführung JFET MESFET: Eine Einführung Diese Präsentation soll eine Einführung in den am einfachsten aufgebauten Feldeffektransistor, den Sperrschicht-Feldeffekttransistor (SFET, JFET bzw. non-insulated-gate-fet,

Mehr

Feldeffekttransistoren

Feldeffekttransistoren Feldeffekttransistoren ortrag im Rahmen des Seminars Halbleiterbauelemente on Thomas Strauß Gliederung Unterschiede FET zu normalen Transistoren FET Anwendungsgebiete und orteile Die Feldeffekttransistorenfamilie

Mehr

Inhaltsverzeichnis. Formelzeichen und Naturkonstanten... XIII

Inhaltsverzeichnis. Formelzeichen und Naturkonstanten... XIII Formelzeichen und Naturkonstanten... XIII 1 Halbleiter-Grundlagen...1 1.1 Halbleitermaterialien...1 1.2 Bindungsmodell...3 1.2.1 Gitterstruktur...3 1.2.2 Eigenleitung...4 1.2.3 Störstellenleitung...7 1.3

Mehr

Versuch 17.2 Der Transistor

Versuch 17.2 Der Transistor Physikalisches A-Praktikum Versuch 17.2 Der Transistor Praktikanten: Gruppe: Julius Strake Niklas Bölter B006 Betreuer: Johannes Schmidt Durchgeführt: 11.09.2012 Unterschrift: E-Mail: niklas.boelter@stud.uni-goettingen.de

Mehr

Leseprobe. Uwe Probst. Leistungselektronik für Bachelors. Grundlagen und praktische Anwendungen ISBN: 978-3-446-42734-1

Leseprobe. Uwe Probst. Leistungselektronik für Bachelors. Grundlagen und praktische Anwendungen ISBN: 978-3-446-42734-1 Leseprobe Uwe Probst Leistungselektronik für Bachelors Grundlagen und praktische Anwendungen ISBN: 978-3-446-42734-1 Weitere Informationen oder Bestellungen unter http://www.hanser.de/978-3-446-42734-1

Mehr

Geschichte der Halbleitertechnik

Geschichte der Halbleitertechnik Geschichte der Halbleitertechnik Die Geschichte der Halbleitertechnik beginnt im Jahr 1823 als ein Mann namens v. J. J. Berzellus das Silizium entdeckte. Silizium ist heute das bestimmende Halbleitermaterial

Mehr

2 Diode. 2.1 Formelsammlung. Diffusionsspannung Φ i = kt q ln N AN D n 2 i (2.1) Überschussladungsträgerdichten an den Rändern der Raumladungszone

2 Diode. 2.1 Formelsammlung. Diffusionsspannung Φ i = kt q ln N AN D n 2 i (2.1) Überschussladungsträgerdichten an den Rändern der Raumladungszone 2 Diode 2.1 Formelsammlung Diffusionsspannung Φ i = kt q ln N AN D n 2 i (2.1) Überschussladungsträgerdichten an den Rändern der Raumladungszone ( q ) ] p n( n )=p n0 [ep kt U pn 1 bzw. (2.2) ( q ) ] n

Mehr

352 - Halbleiterdiode

352 - Halbleiterdiode 352 - Halbleiterdiode 1. Aufgaben 1.1 Nehmen Sie die Kennlinie einer Si- und einer Ge-Halbleiterdiode auf. 1.2 Untersuchen Sie die Gleichrichtungswirkung einer Si-Halbleiterdiode. 1.3 Glätten Sie die Spannung

Mehr

Einführung Leistungselektronik für Windenergieanlagen

Einführung Leistungselektronik für Windenergieanlagen Einführung Leistungselektronik für Windenergieanlagen Kapitel 1 bis 3 Prof. Dr.-Ing. Hans-Günter Eckel WiSsenschaftliche Weiterbildung Impressum Herausgeber: Universität Rostock Wissenschaftliche Weiterbildung

Mehr

Ausarbeitung: MOSFET

Ausarbeitung: MOSFET Ausarbeitung: MOSFET Inhaltverzeichnis: 1. Einleitung 2. Definition 3. Aufbau 4. Kennlinien 5. Anwendungen 6. Vor- & Nachteile 7. Quellen 1 1.Einleitung: Die erste begrifflich ähnliche MOSFET- Struktur

Mehr

Fachhochschule Südwestfalen Wir geben Impulse

Fachhochschule Südwestfalen Wir geben Impulse Fachhochschule Südwestfalen Wir geben Impulse Themen Übung zu Grundlagen Beispiel zu Abtastung digitaler Systeme Beispiel Kabelplan Schottky-Diode Dioden als Freilauf-Dioden an Induktivitäten Relais-Kenngrößen

Mehr

8.5. Störstellenleitung

8.5. Störstellenleitung 8.5. Störstellenleitung Hochreiner HL ist auch bei Zimmertemperatur schlecht leitfähig geringste Verunreinigungen ändern das dramatisch Frühe Forschung an HL gab widersprüchliche Ergebnisse, HL galten

Mehr

KÜHLKÖRPER RISIKEN UND NEBENWIRKUNGEN EINE ART BEIPACKZETTEL ALEXANDER C. FRANK, DIPL. ING. ETH ZÜRICH, V1.0 MÄRZ 2008 WWW.CHANGPUAK.

KÜHLKÖRPER RISIKEN UND NEBENWIRKUNGEN EINE ART BEIPACKZETTEL ALEXANDER C. FRANK, DIPL. ING. ETH ZÜRICH, V1.0 MÄRZ 2008 WWW.CHANGPUAK. KÜHLKÖRPER RISIKEN UND NEBENWIRKUNGEN EINE ART BEIPACKZETTEL ALEXANDER C. FRANK, DIPL. ING. ETH ZÜRICH, V1.0 MÄRZ 2008 WWW.CHANGPUAK.CH EINLEITUNG In Halbleitern entstehen Verluste, die in Form von Wärme

Mehr

DIY. Personal Fabrica1on. Elektronik. Juergen Eckert Informa1k 7

DIY. Personal Fabrica1on. Elektronik. Juergen Eckert Informa1k 7 DIY Personal Fabrica1on Elektronik Juergen Eckert Informa1k 7 Ätz und LötTutorial 26.11. Übung: Layout mit Eagle (CadsoL) 3.12. 3 Slots: 1214, 1416 und 1618Uhr st!!! Blink(1) Clone No1fica1on RGB Led Kostenlos

Mehr

Lernaufgabe: Halbleiterdiode 1

Lernaufgabe: Halbleiterdiode 1 1 Organisation Gruppeneinteilung nach Plan / Zeit für die Bearbeitung: 60 Minuten Lernziele - Die Funktionsweise und das Schaltverhalten einiger Diodentypen angeben können - Schaltkreise mit Dioden aufbauen

Mehr

Originaldokument enthält an dieser Stelle eine Grafik! Original document contains a graphic at this position!

Originaldokument enthält an dieser Stelle eine Grafik! Original document contains a graphic at this position! FUNKTIONSWEISE Thema : HALBLEITERDIODEN Die Eigenschaften des PN-Überganges werden in Halbleiterdioden genutzt. Die p- und n- Schicht befinden sich einem verschlossenen Gehäuse mit zwei Anschlussbeinen.

Mehr

Der MosFET. Referent: Dominik Tuszyoski

Der MosFET. Referent: Dominik Tuszyoski Der MosFET Referent: Dominik Tuszyoski 27.05.2010 1. Geschichte 1.1.Erfinder 1.2.Ein paar Fakten 2. Einsatzgebiete 3. Aufbau 3.1. Schaltzeichen 3.2. physikalischer Aufbau 3.3. Funktionsweise 3.4.1. Kennlinienfeld

Mehr

Studiengang Software Engineering - Signalverarbeitung 1 - Prof. Dr. Jürgen Doneit. Signalverarbeitung 1. Vorlesungsnummer 261013

Studiengang Software Engineering - Signalverarbeitung 1 - Prof. Dr. Jürgen Doneit. Signalverarbeitung 1. Vorlesungsnummer 261013 Signalverarbeitung 1 Vorlesungsnummer 261013 1 Prof. Dr.-Ing. Jürgen Doneit Zimmer E209 Tel.:07131 504 455 doneit@hs-heilbronn.de http://mitarbeiter.hsheilbronn.de/~doneit/ 2 Quelle der Comics: Der Computer

Mehr

Kapitel 1: Diode. Abb. 1.1. Schaltzeichen und Aufbau einer Diode. Metall

Kapitel 1: Diode. Abb. 1.1. Schaltzeichen und Aufbau einer Diode. Metall Kapitel 1: Diode Die Diode ist ein Halbleiterbauelement mit zwei Anschlüssen, die mit Anode (anode,a) und Kathode (cathode,k) bezeichnet werden. Man unterscheidet zwischen Einzeldioden, die für die Montage

Mehr

Ernst-Moritz-Arndt-Universität Greifswald / Institut für Physik Physikalisches Grundpraktikum

Ernst-Moritz-Arndt-Universität Greifswald / Institut für Physik Physikalisches Grundpraktikum Ernst-Moritz-Arndt-Universität Greifswald / Institut für Physik Physikalisches Grundpraktikum Praktikum für Physiker Versuch E11: Kennlinien von Halbleiterdioden Name: Versuchsgruppe: Datum: Mitarbeiter

Mehr

Klausur-Lösungen EL(M)

Klausur-Lösungen EL(M) Beuth-Hochschule, Prof. Aurich -1/5- Prüfungstag: Do, 11.7.2013 Raum: T202 Zeit: 10:00-12:00 Studiengang: 2. Wiederholung (letzter Versuch)? ja / nein. Name: Familienname, Vorname (bitte deutlich) Matr.:

Mehr

8. Halbleiter-Bauelemente

8. Halbleiter-Bauelemente 8. Halbleiter-Bauelemente 8.1 Reine und dotierte Halbleiter 8.2 der pn-übergang 8.3 Die Diode 8.4 Schaltungen mit Dioden 8.5 Der bipolare Transistor 8.6 Transistorschaltungen Zweidimensionale Veranschaulichung

Mehr

FK06 Elektrische Leitfähigkeit

FK06 Elektrische Leitfähigkeit FK06 Elektrische Leitfähigkeit in Metallen, Halbleitern und Supraleitern Vorausgesetzte Kenntnisse: Boltzmann- und Fermi-Dirac-Statistik, Bänderschema für Metalle, undotierte und dotierte Halbleiter, grundlegende

Mehr

Versuch 33: Photovoltaik - Optische und elektrische Charakterisierung von Solarzellen Institut für Technische Physik II

Versuch 33: Photovoltaik - Optische und elektrische Charakterisierung von Solarzellen Institut für Technische Physik II Versuch 33: Photovoltaik - Optische und elektrische Charakterisierung von Solarzellen Institut für Technische Physik II Photovoltaik:Direkte Umwandlung von Strahlungsenergie in elektrische Energie Anregung

Mehr

Inhalt. Institut für Leistungselektronik und Elektrische Antriebe. Universität Stuttgart

Inhalt. Institut für Leistungselektronik und Elektrische Antriebe. Universität Stuttgart Universität Stuttgart Institut für Leistungselektronik und Elektrische Antriebe Abt. Elektrische Energiewandlung Prof. Dr.-Ing. N. Parspour Inhalt 4 Halbleiterelektronik Diode... 4-1 4.1 Leitungsmechanismus

Mehr

Vorbereitung: Eigenschaften elektrischer Bauelemente

Vorbereitung: Eigenschaften elektrischer Bauelemente Vorbereitung: Eigenschaften elektrischer Bauelemente Marcel Köpke & Axel Müller 15.06.2012 Inhaltsverzeichnis 1 Grundlagen 3 2 Aufgaben 7 2.1 Temperaturabhängigkeit............................ 7 2.2 Kennlinien....................................

Mehr

Versuch EL-V4: Feldeekttransistoren

Versuch EL-V4: Feldeekttransistoren Versuch EL-V4: Feldeekttransistoren Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung 2 2 Grundlagen 2 2.1 MOSFET..................................... 2 2.2 JFET....................................... 3 2.3 Übersicht der

Mehr

Skript für die Vorlesung. Elektronik. Schaltverluste und Grenzlastintegral

Skript für die Vorlesung. Elektronik. Schaltverluste und Grenzlastintegral Skript für die Vorlesung Elektronik Schaltverluste und Grenzlastintegral Ein- und Ausschaltverluste Der Einschaltvorgang eines Halbleiterbauelements vollzieht sich aufgrund der begrenzten Diffusionsgeschwindigkeit

Mehr

E14a Halbleiterdioden

E14a Halbleiterdioden Fakultät für Physik und Geowissenschaften Physikalisches Grundraktikum E14a Halbleiterdioden Aufgaben 1. Nehmen Sie die Strom-Sannungs-Kennlinie einer Si-iode, einer Zener-iode (Z-iode) und einer Leuchtdiode

Mehr

Festkörperphysik. Prof. Dr. Reinhard Strehlow. Hochschulübergreifender Studiengang Wirtschaftsingenieur. Festkörperphysik p. 1/20

Festkörperphysik. Prof. Dr. Reinhard Strehlow. Hochschulübergreifender Studiengang Wirtschaftsingenieur. Festkörperphysik p. 1/20 Festkörperphysik Prof Dr Reinhard Strehlow Hochschulübergreifender Studiengang Wirtschaftsingenieur Festkörperphysik p 1/20 Inhalt Allgemeines über Festkörper und ihre Herstellung Kristallstruktur und

Mehr

Halbleitergrundlagen

Halbleitergrundlagen Halbleitergrundlagen Energie W Leiter Halbleiter Isolator Leitungsband Verbotenes Band bzw. Bandlücke VB und LB überlappen sich oder LB nur teilweise mit Elektronen gefüllt Anzahl der Elektronen im LB

Mehr

Beispielklausur 3 - Halbleiterbauelemente. Aufgabe 1: Halbleiterphysik I Punkte

Beispielklausur 3 - Halbleiterbauelemente. Aufgabe 1: Halbleiterphysik I Punkte Aufgabe 1: Halbleiterphysik I Punkte 1.1) Skizzieren Sie das Bändermodell eines mit Bor (dritte Hauptgruppe) dotierten Halbleiters. Zeichnen Sie das Störstellenniveau (ca. 100meV oberhalb der Valenzbandenergie),

Mehr

Thermosensoren Sensoren

Thermosensoren Sensoren Thermosensoren Sensoren (Fühler, Wandler) sind Einrichtungen, die eine physikalische Grösse normalerweise in ein elektrisches Signal umformen. Die Messung der Temperatur gehört wohl zu den häufigsten Aufgaben

Mehr

Elektrischer Widerstand von Metallen und Halbleitern

Elektrischer Widerstand von Metallen und Halbleitern - C01.1 - Versuch C1: Elektrischer Widerstand von Metallen und Halbleitern 1. Literatur: Demtröder, Experimentalphysik, Bd. II Bergmann-Schaefer, Experimentalphysik, Bd. II Walcher, Praktikum der Physik

Mehr

h- Bestimmung mit LEDs

h- Bestimmung mit LEDs h- Bestimmung mit LEDs GFS im Fach Physik Nicolas Bellm 11. März - 12. März 2006 Der Inhalt dieses Dokuments steht unter der GNU-Lizenz für freie Dokumentation http://www.gnu.org/copyleft/fdl.html Inhaltsverzeichnis

Mehr

Elektrischer Widerstand als Funktion der Temperatur

Elektrischer Widerstand als Funktion der Temperatur V10 Elektrischer Widerstand als Funktion der Temperatur 1. Aufgabenstellung 1.1 Messung Sie den elektrischen Widerstand vorgegebener Materialien als Funktion der Temperatur bei tiefen Temperaturen. 1.2

Mehr

4 Die Diode. 4.1 Allgemeines. Die Diode

4 Die Diode. 4.1 Allgemeines. Die Diode 4 Die Diode 4.1 Allgemeines Ein Halbleiterkristall aus p-zone, n-zone und dazwischen liegendem pn-übergang, mit äußeren Anschlüssen und einem geeigneten Gehäuse versehen, ergibt ein wichtiges elektronisches

Mehr

Leistungshalbleiter Bauelemente

Leistungshalbleiter Bauelemente Lehrveranstaltung Leistungselektronik Grundlagen und Standard-Anwendungen Leistungshalbleiter Bauelemente Prof. Dr. Ing. Ralph Kennel (ralph.kennel@tum.de) Technische Universität München Arcisstraße 21

Mehr

Unipolarer Transistor

Unipolarer Transistor SZ für Elektrotechnik resden Fachschule für Technik nipolarer Transistor r.-ing. we Heiner Leichsenring www.leichsenring-homepage.de Gliederung Grundtypen und Funktionsweise Grundschaltungen 3 Kennlinien

Mehr

Statische Kennlinien von Halbleiterbauelementen

Statische Kennlinien von Halbleiterbauelementen Elektrotechnisches rundlagen-labor I Statische Kennlinien von Halbleiterbauelementen Versuch Nr. 9 Erforderliche eräte Anzahl ezeichnung, Daten L-Nr. 1 Netzgerät 0... 15V 103 1 Netzgerät 0... 30V 227 3

Mehr

Technische Grundlagen der Informatik

Technische Grundlagen der Informatik Technische Grundlagen der Informatik WS 2008/2009 3. Vorlesung Klaus Kasper WS 2008/2009 Technische Grundlagen der Informatik Inhalt Wiederholung Kapazität, Induktivität Halbleiter, Halbleiterdiode Wechselspannung

Mehr

Kontakte zwischen Metallen und verschiedenen Halbleitermaterialien

Kontakte zwischen Metallen und verschiedenen Halbleitermaterialien UniversitätQOsnabrück Fachbereich Physik Dr. W. Bodenberger Kontakte zwischen Metallen und verschiedenen Halbleitermaterialien Betrachtet man die Kontakstelle zweier Metallischer Leiter mit unterschiedlichen

Mehr

Elektrotechnisches Laboratorium

Elektrotechnisches Laboratorium E Labor Diode, Zenerdiode und Vierschichtdiode 1 Höhere Technische Bundes-, Lehr- u. Versuchsanstalt (BULME) Graz Gösting Abgabedatum: 16. Nov. 2004 Elektrotechnisches Laboratorium Jahrgang: 2004 Gruppe:

Mehr

Versuch 26 Kennlinien von Glühlampen, Z-Diode und Transistor. durchgeführt am 22. Juni 2007

Versuch 26 Kennlinien von Glühlampen, Z-Diode und Transistor. durchgeführt am 22. Juni 2007 1 Versuch 26 Kennlinien von Glühlampen, Z-Diode und Transistor Sascha Hankele sascha@hankele.com Kathrin Alpert kathrin.alpert@uni-ulm.de durchgeführt am 22. Juni 2007 INHALTSVERZEICHNIS 2 Inhaltsverzeichnis

Mehr

4. Feldeffekttransistor

4. Feldeffekttransistor 4. Feldeffekttransistor 4.1 Aufbau und Funktion eines Sperrschicht-FETs (J-FET) Eine ganz andere Halbleiterstruktur gegenüber dem Bipolartransistor weist der Feldeffektransistor auf. Hier wird ein dotierter

Mehr

Physik in der Praxis: Elektronik

Physik in der Praxis: Elektronik MATHEMATISCH-NATURWISSENSCHAFTLICHE FAKULTÄT I INSTITUT FÜR PHYSIK Physik in der Praxis: Elektronik Bonus-Versuch: Feldeffekt-Transistoren und Einführung in die CMOS-Logik Abgabe am 20.02.2011 Übungsgruppe

Mehr

Silizium und SiC Leistungsdioden unter besonderer Berücksichtigung von elektrisch thermischen Kopplungseffekten und nichtlinearer Dynamik

Silizium und SiC Leistungsdioden unter besonderer Berücksichtigung von elektrisch thermischen Kopplungseffekten und nichtlinearer Dynamik Silizium und SiC Leistungsdioden unter besonderer Berücksichtigung von elektrisch thermischen Kopplungseffekten und nichtlinearer Dynamik von der Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik der

Mehr

Versuch 20. Kennlinie der Vakuum-Diode

Versuch 20. Kennlinie der Vakuum-Diode Physikalisches Praktikum Versuch 20 Kennlinie der Vakuum-Diode Name: Henning Hansen Datum der Durchführung: 9.09.2006 Gruppe Mitarbeiter: Christian Köhler ssistent: testiert: 3 Einleitung Die Vakuum-Diode

Mehr

Vorlesung 3: Elektrodynamik

Vorlesung 3: Elektrodynamik Vorlesung 3: Elektrodynamik, georg.steinbrueck@desy.de Folien/Material zur Vorlesung auf: www.desy.de/~steinbru/physikzahnmed georg.steinbrueck@desy.de 1 WS 2015/16 Der elektrische Strom Elektrodynamik:

Mehr

Grundlagen-Vertiefung zu PS8. Bau und Funktion von Feldeffekt-Transistoren Version vom 5. März 2013

Grundlagen-Vertiefung zu PS8. Bau und Funktion von Feldeffekt-Transistoren Version vom 5. März 2013 Grundlagen-Vertiefung zu PS8 Bau und Funktion von Feldeffekt-Transistoren Version vom 5. März 2013 Feldeffekt-Transistoren Feldeffekt-Transistoren (FET) sind Halbleiter-Bauelemente, deren elektrischer

Mehr

UniversitätPOsnabrück Vorlesung Elektronik Dr. W. Bodenberger 1. Photodioden und Photozellen (Photovoltaic Cell, Solarzelle)

UniversitätPOsnabrück Vorlesung Elektronik Dr. W. Bodenberger 1. Photodioden und Photozellen (Photovoltaic Cell, Solarzelle) UniversitätPOsnabrück Vorlesung Elektronik Dr. W. Bodenberger 1 Photodioden und Photozellen (Photovoltaic Cell, Solarzelle) Bei einer Photodiode löst einfallendes Licht freie Elektronen und Löcher aus

Mehr

Transistorkennlinien

Transistorkennlinien Transistorkennlinien Grolik Benno, Kopp Joachim 2. Januar 2003 1 Grundlagen des Versuchs Die Eigenschaften von Halbleiterbauelementen erkennt man am besten an sogenannten Kennlinien, die bestimmte Spannungs-

Mehr

q : Ladung v : Geschwindigkeit n : Dichte der Ladungsträger

q : Ladung v : Geschwindigkeit n : Dichte der Ladungsträger D07 Fotoeffekt D07 1. ZIELE Beim Fotoeffekt werden frei bewegliche Ladungsträger durch die Absorption von Licht erzeugt. Man nutzt den Effekt, um Beleuchtungsstärken elektrisch zu messen. Im Versuch werden

Mehr

Neue Emitterkonzepte für Hochspannungsschalter und deren Anwendung in der Leistungselektronik

Neue Emitterkonzepte für Hochspannungsschalter und deren Anwendung in der Leistungselektronik Neue Emitterkonzepte für Hochspannungsschalter und deren Anwendung in der Leistungselektronik Dem Fachbereich für Physik und Elektrotechnik der Universität Bremen zur Erlangung des akademischen Grades

Mehr

UNIVERSITÄT BIELEFELD

UNIVERSITÄT BIELEFELD UNIVERSITÄT BIELEFELD Elektrizitätslehre GV: Gleichstrom Durchgeführt am 14.06.06 Dozent: Praktikanten (Gruppe 1): Dr. Udo Werner Marcus Boettiger Philip Baumans Marius Schirmer E3-463 Inhaltsverzeichnis

Mehr

Grundlagen der Elektronik

Grundlagen der Elektronik Grundlagen der Elektronik Wiederholung: Elektrische Größen Die elektrische Stromstärke I in A gibt an,... wie viele Elektronen sich pro Sekunde durch den Querschnitt eines Leiters bewegen. Die elektrische

Mehr

Eigenleitung von Germanium

Eigenleitung von Germanium Eigenleitung von Germanium Fortgeschrittenen Praktikum I Zusammenfassung In diesem Versuch wird an einem undotierten Halbleiter die Temperaturabhängigkeit der elektrischen Leitfähigkeit bestimmt. Im Gegensatz

Mehr

Für alle Rechnungen aller Aufgabenteile gilt: T = 300 K und n i = 1 10 10 cm 3 sofern nicht anders angegeben.

Für alle Rechnungen aller Aufgabenteile gilt: T = 300 K und n i = 1 10 10 cm 3 sofern nicht anders angegeben. Für alle Rechnungen aller Aufgabenteile gilt: T = 300 K und n i = 1 10 10 cm 3 sofern nicht anders angegeben. Aufgabe 1: Halbleiterphysik I Punkte 1.1) Skizzieren Sie das Bändermodell eines p-halbleiters.

Mehr

Versuch 21. Der Transistor

Versuch 21. Der Transistor Physikalisches Praktikum Versuch 21 Der Transistor Name: Christian Köhler Datum der Durchführung: 07.02.2007 Gruppe Mitarbeiter: Henning Hansen Assistent: Jakob Walowski testiert: 3 1 Einleitung Der Transistor

Mehr

Übung zum Elektronikpraktikum Lösung 1 - Diode

Übung zum Elektronikpraktikum Lösung 1 - Diode Universität Göttingen Sommersemester 2010 Prof. Dr. Arnulf Quadt aum D1.119 aquadt@uni-goettingen.de Übung zum Elektronikpraktikum Lösung 1 - Diode 13. September - 1. Oktober 2010 1. Können die Elektronen

Mehr

Kennlinie der Vakuum-Diode

Kennlinie der Vakuum-Diode Physikalisches Praktikum für das Hauptfach Physik Versuch 20 Kennlinie der Vakuum-Diode Wintersemester 2005 / 2006 Name: Mitarbeiter: EMail: Gruppe: Daniel Scholz Hauke Rohmeyer physik@mehr-davon.de B9

Mehr

Die Versuchsanleitung umfasst 8 Seiten und 1 Anlage Stand 2010

Die Versuchsanleitung umfasst 8 Seiten und 1 Anlage Stand 2010 Elektronikpraktikum Versuch EP1 Halbleiterdioden Institut für Mikro- und Nanoelektronik Kirchhoff-Bau K1084 Die Versuchsanleitung umfasst 8 Seiten und 1 Anlage Stand 2010 Versuchsziele: Vertiefung der

Mehr

PHYSIKALISCHES PRAKTIKUM FÜR ANFÄNGER LGyGe. E 7 - Dioden

PHYSIKALISCHES PRAKTIKUM FÜR ANFÄNGER LGyGe. E 7 - Dioden 1.8.07 PHYSIKALISCHES PRAKTIKM FÜR ANFÄNGER LGyGe Versuch: E 7 - Dioden 1. Grundlagen nterschied zwischen Leitern, Halbleitern und Isolatoren, Dotierung von Halbleitern (Eigen- und Fremdleitung, Donatoren

Mehr

Physikalisches Praktikum I

Physikalisches Praktikum I Fachbereich Physik Physikalisches Praktikum I E24 Name: Halbleiterdioden Matrikelnummer: Fachrichtung: Mitarbeiter/in: Assistent/in: Versuchsdatum: Gruppennummer: Endtestat: Dieser Fragebogen muss von

Mehr

Grundlagen der Elektronik

Grundlagen der Elektronik Die Meisterprüfung Grundlagen der Elektronik Dipl.-Ing. Karl-Wilhelm Dugge Dipl.-Ing. Andreas Eißner 6., neubearbeitete Auflage III Bibliothek Vogel Buchverlag Inhaltsverzeichnis Vorwort 5 1 Halbleitermaterial

Mehr

14. elektrischer Strom

14. elektrischer Strom Ladungstransport, elektrischer Strom 14. elektrischer Strom In Festkörpern: Isolatoren: alle Elektronen fest am Atom gebunden, bei Zimmertemperatur keine freien Elektronen -> kein Stromfluß Metalle: Ladungsträger

Mehr

6.2.6 Ohmsches Gesetz ******

6.2.6 Ohmsches Gesetz ****** 6..6 ****** Motivation Das Ohmsche Gesetz wird mithilfe von verschiedenen Anordnungen von leitenden Drähten untersucht. Experiment 6 7 8 9 0 Abbildung : Versuchsaufbau. Die Ziffern bezeichnen die zehn

Mehr

Nr. 11 Transistor als Verstärker Teil A

Nr. 11 Transistor als Verstärker Teil A Nr. 11 Transistor als Verstärker Teil Der Transistor ( Transmitting Resistor ), was so etwas wie steuerbarer Widerstand bedeutet, hat vor Jahrzehnten durch blösung der Elektronenröhre eine technische Revolution

Mehr

Bauelemente der LEISTUNGSELEKTRONIK

Bauelemente der LEISTUNGSELEKTRONIK Bauelemente der LEISTUSELEKTROIK Best Of Elektronik www.kurcz.cc - 2010 Bauelemente der LEISTUSELEKTROIK Inhaltsverzeichnis 1 Thyristor... 3 1.1.1 Schaltszeichen... 3 1.2 Eingangskennlinie:... 3 1.3 Ausgangskennlinie:...

Mehr

Gleichstromkreis. 2.2 Messgeräte für Spannung, Stromstärke und Widerstand. Siehe Abschnitt 2.4 beim Versuch E 1 Kennlinien elektronischer Bauelemente

Gleichstromkreis. 2.2 Messgeräte für Spannung, Stromstärke und Widerstand. Siehe Abschnitt 2.4 beim Versuch E 1 Kennlinien elektronischer Bauelemente E 5 1. Aufgaben 1. Die Spannungs-Strom-Kennlinie UKl = f( I) einer Spannungsquelle ist zu ermitteln. Aus der grafischen Darstellung dieser Kennlinie sind Innenwiderstand i, Urspannung U o und Kurzschlussstrom

Mehr