Stand: 2004-03
Thomas Mertin
Netzwerk- und Elektrotechnik
D-41334 Nettetal
Merke: Fremdatome im "reinen" Si- oder Ge-Kristall beeinflussen die Leitfähigkeit! (Bildung von Störstellen bzw. Fehlstellen)
Der Einbau von Fremdatomen heißt Dotieren oder Dopen.
Arten der Verunreinigungen:
a) Elemente der Gruppe Vb (P, As, St) = Phosphor, Arsen, Antimon
=> Anzahl der freien Elektronen steigt.
b) Elemente der Gruppe IIIb (B, Al, Ga, In) = Bor, Aluminium, Gallium, Indium
=> Anzahl der "Löcher" steigt.
Dotierung mit Atomen der Gruppe Vb (Donatoren AD => Elektronenspender)
Dotiertes Material bleibt nach außen elektrisch neutral.
Dem positiven Ion (Kation) steht die negative Elementarladung des freien Elektrons gegenüber.
Bändermodell: n-Leiter
Für T = 0K |
Für T > 0K |
DWD = 0,01eV für Ge
DWD = 0,04eV für Si
Merke: Verbotene Zone bleibt bei jedem Material erhalten. Ist aber durch die Dotierung zu beeinflussen. Unter Feldfluß entsteht im Valenzband sogenannter Löcherstrom und im Leitungsband sogenannter Elektronenstrom.
nach obenDotierung mit Atomen der Gruppe IIIb (Akzeptoren AA => Elektronenaufnehmer)
=> Entstehung eines Loches wird durch Elektron aus der Umgebung aufgefüllt.
Folge: Bewegliches Loch (positiver Ladungsträger e+)
Der Mangelhalbleiter bleibt nach außen elektrisch neutral. Dem Akzeptoratom (Negatives Ion, Anion) steht die positive Ladung des entstanden Loches entgegen.
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