Aus welchem grund werden halbleiter dotiert?

Gefragt von: Nadja Haag  |  Letzte Aktualisierung: 16. April 2022
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P-leitend oder p-dotiert nennt man diese Halbleiter weil die Leitfähigkeit auf positiven Löchern beruht. Analog zu n-dotierten Halbleitern, sind hier die Löcher die Majoritätsladungsträger, freie Elektronen die Minoritätsladungsträger.

Wie werden Halbleiter dotiert?

Bei einem n-dotierten Halbleiter werden Donatoren als Fremdatome in die Kristallstruktur eingebracht. Ein Donator ist ein Atom mit mehr Außenelektronen als die Atome des Wirtsmaterials. Das zusätzliche Elektron eines solchen Donators steht nach Einbindung in die Kristallstruktur frei beweglich zur Verfügung.

Wie wird dotiert?

Hauptgruppe in einen Germanium- oder Siliziumkristall als Dotierung. Baut man z.B. in einen Siliziumkristall ein fünfwertiges Element ein (z.B. Phosphor), so entsteht ein n-Halbleiter, beim Einbau eines dreiwertigen Elements (z.B. Bor) entsteht ein p-Halbleiter.

Wie werden Halbleiter in der Industrie hergestellt und dotiert?

Dotierung durch Einbringen von Fremdatomen in die Halbleiterstruktur. Oxidation zur Herstellung isolierender Schichten in Form von Siliziumoxid. Metallisierung zur Herstellung der Kontakte und Leiterbahnen. Lithografie (Lackieren, Belichten, Ätzen) dient jeweils der Strukturierung der einzelnen Schichten.

Wo werden Halbleiter hergestellt?

Stand 2020/2021 betrug der europäische Anteil (hauptsächlich NXP, Infineon und ST Microelectronics) an der weltweiten Produktion von Halbleitern zehn Prozent. Führend ist Europa in Teilbereichen wie Leistungshalbleitern.

Was sind Halbleiter?

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Wo werden Halbleiter Chips hergestellt?

Taiwan etwa ist weltweit führend in der Produktion von Halbleitern.

Wie entstehen energiebänder?

In einem Festkörper mit einer großen Anzahl von Atomen treten durch die Wechselwirkungen nicht mehr diskrete Energieniveaus, sondern relativ breite Energiebereiche auf, die man als Energiebänder bezeichnet.

Was ist die n-Dotierung?

Die n-Dotierung sieht vor, dass eine frei bewegliche und negative Ladung in die Kristallstruktur eingebracht wird. Aufgrund der negativen Ladung kommt es hier zum Begriff n-Dotierung. Bei der p-Dotierung, die dazu im Gegensatz steht, wird eine positive Lücke im Halbleiter erzeugt, daher auch der Name p-Dotierung.

Wie entsteht raumladungszone?

Die RLZ entsteht durch Diffusion der negativen/positiven Ladungsträger in das P-Gebiet(P-dotiert)/N-Gebiet(N-dotiert). Zwischen den Raumladungen entsteht im Inneren des Kristalls ein elektrisches Feld, das so gerichtet ist, dass es der weiteren Diffusion von beweglichen Ladungsträgern entgegen wirkt.

Wie funktioniert ein Halbleiter?

Halbleiter nehmen eine Zwischenstellung zwischen elektrischen Leitern und Isolatoren ein. Ihre Leitfähigkeit steigt mit zunehmender Temperatur an, ganz im Gegensatz zum Verhalten metallischer Leiter. Typische reine bzw. kristalline Halbleiter sind Germanium (Ge) und Silicium.

Wie funktioniert ein pn Übergang?

p-n-Übergang bei angelegter elektrischer Spannung

Durch Anlegen einer äußeren Spannung in Sperrrichtung (+ am n-Kristall, − am p-Kristall) wird das elektrische Feld der Sperrschicht verstärkt und die Ausdehnung der Raumladungszone vergrößert. Elektronen und Löcher werden von der Sperrschicht weggezogen.

Für was braucht man Halbleiter?

Anwendungen sind Heißleiter, Varistoren, Strahlungssensoren (Photoleiter, Fotowiderstände, Photodioden bzw. Solarzellen), thermoelektrische Generatoren, Peltierelemente sowie Strahlungs- bzw. Lichtquellen (Laserdiode, Leuchtdiode). Halbleiter werden in einkristalliner, polykristalliner und amorpher Form verwendet.

Wie entsteht eine Diode?

Bringt man eine Schicht eines p-dotierten Halbleiters mit einer Schicht eines n-dotierten Halbleiters zusammen, so erhält man eine sog. Halbleiterdiode. Eine Halbleiterdiode besitzt die Eigenschaft, dass ihr Widerstand bzw. ihre Leitfähigkeit von der Richtung des Stromflusses durch sie hindurch abhängt.

Wie entsteht die Raumladungszone an einem pn-Übergang?

p-n-Übergang bei angelegter elektrischer Spannung

Durch Anlegen einer äußeren Spannung in Sperrrichtung (+ am n-Kristall, − am p-Kristall) wird das Feld der Sperrschicht verstärkt und die Ausdehnung der Raumladungszone vergrößert. Elektronen und Löcher werden von der Sperrschicht weg gezogen.

Wie entsteht die Grenzschicht?

Stoßen zwei Halbleiterzonen verschiedener Leitungsart aneinander, so entsteht ein pn-Übergang. Er bildet die Grenzschicht zwischen einem p-Leiter und einem n-Leiter. Es diffundieren negative Ladungsträger (Elektronen) vom n-Leiter in den p-Leiter und positive Ladungsträger (Löcher) vom p-Leiter in den n-Leiter.

Wie entstehen n Leiter?

Die n-Leitung ist eine Form der Störstellenleitung, die auf der gerichteten Bewegung freier Elektronen beruht. Sie wird durch Dotieren von Silicium (4-wertig) mit 5-wertigen Atomen (z.B. Phosphor) erreicht, die über fünf Außenelektronen verfügen.

Was bedeutet n leitend?

Die p-Leitung ist eine Form der Störstellenleitung, die auf der gerichteten Bewegung von Defektelektronen (Löchern) beruht. Sie wird durch Dotieren von Silicium (4-wertig) mit 3-wertigen Atomen erreicht, die über drei Außenelektronen verfügen.

Welche Elemente sind Donatoren?

Der Donator ist das Atom mit dem der Halbleiterwerkstoff für die n-Schicht verunreinigt wird. Donator kommt von donare. Das ist lateinisch und bedeutet schenken.
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Donatorenatome sind zum Beispiel:
  • Phosphor (P) in Form von PH3, PCl3 oder POCl. ...
  • Arsen (As) in Form von AsH3 oder As2O. ...
  • Antimon (Sb)

Wie entsteht eine Bandlücke?

Das Auftreten einer Bandlücke in manchen Materialien lässt sich quantenmechanisch durch das Verhalten der Elektronen in dem periodischen Potential einer Kristallstruktur verstehen. Dieses Modell der quasifreien Elektronen liefert die theoretische Grundlage für das Bändermodell.

Was ist das Bändermodell einfach erklärt?

Das Bändermodell oder Energiebändermodell ist ein quantenmechanisches Modell zur Beschreibung von elektronischen Energiezuständen in einem idealen Einkristall, bei dem die Atomrümpfe in einem strengen periodischen Gitter vorliegen.

Was versteht man unter Löcherleitung?

Bei einem Halbleiter spricht man von Löcherleitung, wenn die elektrische Leitung vorwiegend im Valenzband stattfindet. Im Valenzband sind die meisten Elektronenzustände besetzt und es bietet sich an, anstelle der Elektronen die nicht besetzten Zustände, die Löcher oder Defektelektronen zu beobachten.

Wer stellt in Deutschland Halbleiter her?

  • Platz 1: Infineon Technologies AG, Neubiberg: 8,0 Mrd. Euro Umsatz (2018/19) ...
  • Platz 2: Carl Zeiss SMT GmbH, Oberkochen: 1,6 Mrd. Euro Umsatz (2018/19) ...
  • Platz 3: Siltronic AG, München: 1,3 Mrd. Euro (2019) ...
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Sind Chips Halbleiter?

Chip ist der allgemeine Begriff für Halbleiter Komponentenprodukte. Es ist der Träger des integrierten Schaltkreises (IC), der in Wafer unterteilt ist. Ein Siliziumchip ist ein sehr kleines Stück Silizium, das integrierte Schaltkreise enthält. Es ist ein Teil eines Computers oder eines anderen elektronischen Geräts.

Werden Halbleiter in Deutschland produziert?

Halbleiter der deutschen Firma Bosch, hergestellt in Dresden. Die EU will die Produktion vervierfachen. Bislang hat die EU bei der Herstellung von Halbleitern nur einen weltweiten Marktanteil von 10 Prozent. Der soll nach den Plänen der EU in acht Jahren auf 20 Prozent anwachsen.

Wie funktioniert eine Diode einfach erklärt?

Die Diode hat eine wichtige Aufgabe: Sie lässt elektrischen Strom nur in eine Richtung fließen. Du findest für diese Richtung die Bezeichnung Durchlassrichtung. Die umgekehrte Richtung wird dann anschaulich als Sperrrichtung bezeichnet. Die Diode „sperrt“ also den Durchgang von elektrischen Strom in der Sperrrichtung.