\section{Ladungstransport in Halbleitern}

\dfn{Halbleiter}{
	Halbleiter sind Stoffe, deren elektrische Leitfähigkeit zwischen Leitern und Isolatoren liegen. Dies bedeutet, dass sie als Leiter, sowie Isolatoren fungieren können.
}

Die Eigenschaft, dass Halbleiter als Leiter und Isolatoren fungieren können liegt am molekularen Aufbau von Halbleitern. Halbleiter bestehen aus frei beweglichen Elektronen und Löchern. Löcher sind freie Plätze im Kristallgitter, welche von Elektronen besetzt werden können.
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Halbleiter welche einen Überschuss an Elektronen hat bezeichnet man als n-dotiert während Halbleiter mit einen Überschuss an Löchern p-dotiert nennt. Wird ein n-dotiereter Halbleiter mit einem p-dotierten Halbleiter in Kontakt gebracht, so Bewegen sich die Elektronen zu den Löchern und es entstehen Löcher beim n-dotierten Halbleiter. Dadurch entsteht eine Raumladungszone welche verhindert, dass ein weiterer Austausch von Elektronen und Löchern verhindert und ein elektrisches Feld bildet. Die Raumladung bildet auch eine Sperrschicht, welche als Isolator fungiert und den Stromfluss verhindert. Diese Eigenschaft von Halbleitern ist essentiell für Dioden.

\subsection{Dioden}

\dfn{Diode}{
	Eine Diode ist ein elektrisches Bauteil welches in der Lage ist den Stromfluss in eine Richtung zu sperren aber in die andere Richtung fliessen zu lassen.

	\includegraphics[width=\linewidth]{fig/Fig73.png}
}

\begin{minipage}{0.5\linewidth}
	Für die Analyse der Diode ist Diodenkennlinie von grosser Bedeutung. Neben der maximalen Durchlassstrom zeigt die Diodenkennlinie auch die Durchbruchsspannung. Überschreitet man den Durchlassstrom bzw. die Durchbruchsspannung, so geht die Diode kaputt.
\end{minipage}
\begin{minipage}{0.5\linewidth}
	\includegraphics[width=\linewidth]{fig/Fig74.png}
	\cite{Albach2020}
\end{minipage}

\nt{
	Die Durchbruchsspannung wird im gegensatz zu normalen Dioden bei Zenner Dioden verwendet. Diese werden vor allem bei der Spannungsstabilisierung verwendet sowie zum Schutz von Überspannung.
}

\nt{
	Die Diodenkennlinie ist durch die folgenden Gleichungen definiert.

	\begin{equation}
		I = \frac{U_R}{R}
	\end{equation}

	\begin{equation}
		U_R = U_0 - U_D
	\end{equation}

	\begin{equation}
		I = \frac{U_0 - U_D}{R}
	\end{equation}
}