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Fragenallerlei zu dotierten Halbleitern
a) Erläutern Sie, warum der spezifische Widerstand dotierter Halbleiter deutlich kleiner ist, als der reiner…
Zur Aufgabea) Erläutern Sie, warum der spezifische Widerstand dotierter Halbleiter deutlich kleiner ist, als der reiner…
Zur AufgabeZauberschaltung
Der abgebildete Versuch zeigt Ergebnisse, die mit dem physikalischen Grundverstand scheinbar nicht in Einklang zu bringen sind. Dabei sind scheinbar…
Zur AufgabeDer abgebildete Versuch zeigt Ergebnisse, die mit dem physikalischen Grundverstand scheinbar nicht in Einklang zu bringen sind. Dabei sind scheinbar…
Zur AufgabeDer Transistor-Effekt
- Wenn beim npn-Transistor die Basis genügend positiv gegenüber dem Emitter ist, kann ein Strom über die Kollektor-Emitter-Strecke fließen (Transistor-Effekt).
- Mithilfe eines kleinen Basisstroms kann ein großer Stromfluss zwischen Emitter und Kollektor gesteuert werden.
- Wenn beim npn-Transistor die Basis genügend positiv gegenüber dem Emitter ist, kann ein Strom über die Kollektor-Emitter-Strecke fließen (Transistor-Effekt).
- Mithilfe eines kleinen Basisstroms kann ein großer Stromfluss zwischen Emitter und Kollektor gesteuert werden.
Transistor-Formalitäten
- Einfache Transistoren bestehen drei abwechselnd p- und n-dotierten Halbleiterschichten.
- Man unterscheidet zwischen npn-Transistor und pnp-Transistor - meistens behandelt man jedoch npn-Transistoren.
- Die drei Teile nennt man Kollektor (C), Basis (B) und Emitter (E).
- Es gibt drei Schaltungsarten eines Transistors: Emitterschaltung, Kollektorschaltung und Basisschaltung. In der Praxis spielt die Emitterschaltung eine große Rolle.
- Einfache Transistoren bestehen drei abwechselnd p- und n-dotierten Halbleiterschichten.
- Man unterscheidet zwischen npn-Transistor und pnp-Transistor - meistens behandelt man jedoch npn-Transistoren.
- Die drei Teile nennt man Kollektor (C), Basis (B) und Emitter (E).
- Es gibt drei Schaltungsarten eines Transistors: Emitterschaltung, Kollektorschaltung und Basisschaltung. In der Praxis spielt die Emitterschaltung eine große Rolle.
Technik der Dotierung
- Halbleiter werden meist durch ein Diffusionsverfahren oder durch Implantation (Einschuss) mit Fremdatomen dotiert.
- Halbleiter werden meist durch ein Diffusionsverfahren oder durch Implantation (Einschuss) mit Fremdatomen dotiert.
Eigenleitung im Siliziumkristall
- Bei tiefen Temperaturen sind Halbleiter Isolatoren.
- Bei Energiezufuhr z.B. durch Erwärmung werden Elektronen aus ihren Paarbindungen gelöst - es entstehen Leitungselektronen und Löcher.
- Legt man eine äußere Spannung an, kommt es zur sogn Eigenleitung.
- Bei tiefen Temperaturen sind Halbleiter Isolatoren.
- Bei Energiezufuhr z.B. durch Erwärmung werden Elektronen aus ihren Paarbindungen gelöst - es entstehen Leitungselektronen und Löcher.
- Legt man eine äußere Spannung an, kommt es zur sogn Eigenleitung.
Dotierte Halbleiter
- Man unterscheidet zwischen n-dotierten und p-dotierten Halbleitern (kurz n- bzw. p-Halbleiter).
- Bei n-Halbleitern entstehen frei bewegliche Elektronen auf einem Untergrund positiver, ortsfester Atomrümpfe.
- Bei p-Halbleitern entstehen frei bewegliche "Löcher" auf einem Untergrund negativer, ortsfester Atomrümpfe.
- Man unterscheidet zwischen n-dotierten und p-dotierten Halbleitern (kurz n- bzw. p-Halbleiter).
- Bei n-Halbleitern entstehen frei bewegliche Elektronen auf einem Untergrund positiver, ortsfester Atomrümpfe.
- Bei p-Halbleitern entstehen frei bewegliche "Löcher" auf einem Untergrund negativer, ortsfester Atomrümpfe.
Stromrichtige und Spannungsrichtige Messung
- Messgeräte können die genaue Messung von Größen beeinflussen.
- Je nachdem, ob die die Stromstärke \(I\) oder die Spannung \(U\) besonders genau messen möchtest, musst du deine Messgeräte schalten.
- Messgeräte können die genaue Messung von Größen beeinflussen.
- Je nachdem, ob die die Stromstärke \(I\) oder die Spannung \(U\) besonders genau messen möchtest, musst du deine Messgeräte schalten.
p-n-Übergang - Halbleiterdiode
- Halbleiterdioden bestehen aus zwei Schichten: einem p-Halbleiter und einem n-Halbleiter
- Dioden besitzen eine Durchlassrichtung und eine Sperrrichtung
- Liegt der Pluspol an der p-Schicht, so ist die Diode in Durchlassrichtung geschaltet
- Halbleiterdioden bestehen aus zwei Schichten: einem p-Halbleiter und einem n-Halbleiter
- Dioden besitzen eine Durchlassrichtung und eine Sperrrichtung
- Liegt der Pluspol an der p-Schicht, so ist die Diode in Durchlassrichtung geschaltet
Leuchtdioden (LED) - Einführung
- Leuchtdioden sind Halbleiterdioden, die Licht , Infrarotstrahlung oder Ultraviolettstrahlung aussenden.
- LEDs müssen in Durchlassrichtung geschaltet werden, damit sie leuchten.
- LEDs sind effiziente Lichtquellen mit geringem Energiebedarf.
- Leuchtdioden sind Halbleiterdioden, die Licht , Infrarotstrahlung oder Ultraviolettstrahlung aussenden.
- LEDs müssen in Durchlassrichtung geschaltet werden, damit sie leuchten.
- LEDs sind effiziente Lichtquellen mit geringem Energiebedarf.
Silizium-Solarzellen
- Klassische Silizium-Solarzellen bestehen aus einer n-dotierten und einer p-dotierten Schicht. Am Übergang bildet sich eine sog. Raumladungszone.
- Einfallendes Licht löst in dieser Raumladungszone Elektronen von Atomen (innerer Fotoeffekt).
- Der Wirkungsgrad von Solarzellen liegt aktuell bei 13% - 48%.
- Klassische Silizium-Solarzellen bestehen aus einer n-dotierten und einer p-dotierten Schicht. Am Übergang bildet sich eine sog. Raumladungszone.
- Einfallendes Licht löst in dieser Raumladungszone Elektronen von Atomen (innerer Fotoeffekt).
- Der Wirkungsgrad von Solarzellen liegt aktuell bei 13% - 48%.
Unterschiedliche Wärmekapazitäten im Teilchenbild
Kupfer hat eine spezifische Wärmekapazität von \(c_{\rm{Kuper}}=0{,}39\,\rm{\frac{J}{g\cdot {}^{\circ}C}}\), Eisen dagegen von…
Zur AufgabeKupfer hat eine spezifische Wärmekapazität von \(c_{\rm{Kuper}}=0{,}39\,\rm{\frac{J}{g\cdot {}^{\circ}C}}\), Eisen dagegen von…
Zur AufgabeVor- und Nachteile von Brennstoffzellen
Lies den Artikel zur Brennstoffzelle und stelle einige Vor- und Nachteile von Brennstoffzellensystemen gegenüber konventionellen…
Zur AufgabeLies den Artikel zur Brennstoffzelle und stelle einige Vor- und Nachteile von Brennstoffzellensystemen gegenüber konventionellen…
Zur AufgabeKohlendioxidausstoß von Autos
Joachim Herz Stiftung Abb. 1 Diagramm Emissionen von Kohlendioxid Joachim Herz…
Zur AufgabeJoachim Herz Stiftung Abb. 1 Diagramm Emissionen von Kohlendioxid Joachim Herz…
Zur AufgabeZeit-Temperatur-Diagramm
Durch eine Wärmequelle werden pro Minute \(20\,\rm{kJ}\) Energie geliefert. Es wird ein Eiswürfel der Masse \(m=100\,\rm{g}\) und einer…
Zur AufgabeDurch eine Wärmequelle werden pro Minute \(20\,\rm{kJ}\) Energie geliefert. Es wird ein Eiswürfel der Masse \(m=100\,\rm{g}\) und einer…
Zur Aufgabea) …
Zur AufgabeBROWNsche Bewegung
Joachim Herz Stiftung Abb. 1 BROWNsche Bewegung BROWN konnte im Mikroskop eine ungeordnete Bewegung von Teilchen sehen…
Zur AufgabeJoachim Herz Stiftung Abb. 1 BROWNsche Bewegung BROWN konnte im Mikroskop eine ungeordnete Bewegung von Teilchen sehen…
Zur AufgabeDurchmischung von Flüssigkeiten
Hinweis: Diese Aufgabe wurde aus den Beispielaufgaben zu den Bildungsstandards der KMK-Konferenz entnommen. In zwei Versuchen wird mit Flüssigkeiten…
Zur AufgabeHinweis: Diese Aufgabe wurde aus den Beispielaufgaben zu den Bildungsstandards der KMK-Konferenz entnommen. In zwei Versuchen wird mit Flüssigkeiten…
Zur AufgabeAbgedichteter Kühlschrank
Bild von OpenClipart-Vectors auf Pixabay Abb. 1 Kühlschrank Du öffnest die Kühlschranktür relativ lange, weil Du etwas suchst. Dann…
Zur AufgabeBild von OpenClipart-Vectors auf Pixabay Abb. 1 Kühlschrank Du öffnest die Kühlschranktür relativ lange, weil Du etwas suchst. Dann…
Zur AufgabeDichte von Gasen und Flüssigkeiten
Schlage in einer Tabelle oder in einer Formelsammlung die Dichtewerte von Gasen und Flüssigkeiten nach. …
Zur AufgabeSchlage in einer Tabelle oder in einer Formelsammlung die Dichtewerte von Gasen und Flüssigkeiten nach. …
Zur AufgabeInnere Energie eines Gases
Joachim Herz Stiftung Abb. 1 Diagramm Der berühmte italienische Physiker Enrico Fermi stellte seinen Studenten immer wieder Probleme,…
Zur AufgabeJoachim Herz Stiftung Abb. 1 Diagramm Der berühmte italienische Physiker Enrico Fermi stellte seinen Studenten immer wieder Probleme,…
Zur AufgabeHeizen eines Raumes
Nach einer Skitour kommt Franz Trenker im Winterraum einer Alpenvereinshütte an. In der Hütte ist es eisig kalt (\(-18^\circ {\rm{C}}\)). Deshalb…
Zur AufgabeNach einer Skitour kommt Franz Trenker im Winterraum einer Alpenvereinshütte an. In der Hütte ist es eisig kalt (\(-18^\circ {\rm{C}}\)). Deshalb…
Zur AufgabeAnaloges Fieberthermometer
Joachim Herz Stiftung Abb. 1 Während der Messung …
Zur AufgabeJoachim Herz Stiftung Abb. 1 Während der Messung …
Zur AufgabeMaterielles Modell der inneren Energie
Joachim Herz Stiftung Abb. 1 Skizze des Versuchsaufbaus In eine Bleiplatte ist ein Thermoelement zur Bestimmung der Temperatur…
Zur AufgabeJoachim Herz Stiftung Abb. 1 Skizze des Versuchsaufbaus In eine Bleiplatte ist ein Thermoelement zur Bestimmung der Temperatur…
Zur AufgabeJogger
Während einer halben Stunde kräftigen Joggens nimmt die innere Energie eines \(70\,\rm{kg}\) schweren Joggers um \(0{,}90\,\rm{MJ}\) zu. Diese Energie…
Zur AufgabeWährend einer halben Stunde kräftigen Joggens nimmt die innere Energie eines \(70\,\rm{kg}\) schweren Joggers um \(0{,}90\,\rm{MJ}\) zu. Diese Energie…
Zur AufgabeVergleich von Duschen und Baden
Fast \(10\% \) der in einem mittleren Haushalt umgesetzten Energie geht in den Warmwasserverbrauch. Um Energie in diesem Bereich einzusparen wird…
Zur AufgabeFast \(10\% \) der in einem mittleren Haushalt umgesetzten Energie geht in den Warmwasserverbrauch. Um Energie in diesem Bereich einzusparen wird…
Zur AufgabeWärmetauscher
Hinweis: Diese Aufgabe wurde im Rahmen des bundesweiten Wettbewerbs Physik gestellt. Wenn Du dich mit den neuen Aufgaben des Wettbewerbs…
Zur AufgabeHinweis: Diese Aufgabe wurde im Rahmen des bundesweiten Wettbewerbs Physik gestellt. Wenn Du dich mit den neuen Aufgaben des Wettbewerbs…
Zur AufgabeAVOGADRO-Konstante aus Siliziumkristall
Die AVOGADRO-Konstante kann durch sehr genaue Messung der Gitterkonstanten eines Kristalls gewonnen werden. Ein sehr genauer Wert der Gitterkonstanten…
Zur AufgabeDie AVOGADRO-Konstante kann durch sehr genaue Messung der Gitterkonstanten eines Kristalls gewonnen werden. Ein sehr genauer Wert der Gitterkonstanten…
Zur AufgabeFlexons Thermometer
Joachim Herz Stiftung Abb. 1 Flexons Thermometer Flexon hat sich ein Flüssigkeitsthermometer gebaut. Zur Eichung (genauer…
Zur AufgabeJoachim Herz Stiftung Abb. 1 Flexons Thermometer Flexon hat sich ein Flüssigkeitsthermometer gebaut. Zur Eichung (genauer…
Zur Aufgabe