Zur quantitativen Durchführung der Raumladungs- und Randschichttheorie der Kristallgleichrichter

Zusammenfassung

Nachdem die Raumladungstheorie der Kristallgleichrichter bereits eine anschauliche qualitative Darstellung erfahren hat ¹), wird es sich in der vorliegenden Arbeit darum handeln, die aus den Voraussetzungen dieser Theorie folgenden Ergebnisse quantitativ zu ermitteln. Wie schon in der Namensgebung zum Ausdruck kommt, bildet einen Kernpunkt der neuen Theorie die Tatsache, daß bei jeder Abweichung der Konzentration n der beweglichen Ladungsträger von ihrer — mit n _H bezeichneten — Neutralkonzentration Raumladungen entstehen, die den Potentialverlauf im Halbleiter entscheidende) beeinflussen. Unsere erste Aufgabe ist es daher, diesen qualitativ ohne weiteres einleuchtenden Zusammenhang zwischen Elektronenkonzentration²) n und Raumladungsdichte ϱ nunmehr auch quantitativ festzulegen. Sie wird zu Beginn unserer Ausführungen im Abschnitt A (§§ 1–4) durch thermische Gleichgewichtsbetrachtungen zwischen den geladenen Störstellen gelöst. Im Abschnitt B (§§ 5–8) können dann die Differentialbeziehungen zwischen Diffusionsstrom, Feldstrom und Raumladung aufgestellt werden, die den Konzentrations- und Spannungsverlauf im Halbleiter bestimmen. Hierbei sind die Randbedingungen zu erörtern, und ferner sind über die Berechnung der Spannung U aus der Konzentrationsverteilung einige allgemeine Ausführungen zu machen. Die in den Abschnitten A und B gewonnenen mathematischen Grundlagen sind zwar noch durchaus übersichtlich, immerhin aber von solcher Form, daß geschlossene Lösungen für beliebige Strombelastung nicht mehr möglich sind, wenn es sich im weiteren Verlauf der Arbeit darum handeln wird, konkrete Aussagen über den Verlauf der Stromspannungskennlinie zu machen.

Mitteilung aus der Zentralabteilung und dem Zentrallaboratorium für Fernmeldetechnik des Wernerwerkes der Siemens & Halske AG zu Siemensstadt