Dotiert haben?

Gefragt von: Herr Dr. Toni Giese  |  Letzte Aktualisierung: 16. April 2022
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Eine Dotierung oder das Dotieren (von lateinisch dotare ‚ausstatten') bezeichnet in der Halbleitertechnik das Einbringen von Fremdatomen in eine Schicht oder in das Grundmaterial eines integrierten Schaltkreises.

Was versteht man unter Dotieren?

Als Dotieren bezeichnet man den Einbau von Fremdatomen in den atomaren Gitterverbund von Halbleitern. Dadurch kann man gezielt die elektrische Leitung in Halbleitern, die sowohl auf der Elektronen- als auch auf der Löcherleitung beruht, beeinflussen.

Wie wird dotiert?

Die Dotierelemente werden durch die Abgabe negativer Ladungsträger positiv geladen und sind fest im Gitter eingebaut, es bewegen sich nur die Elektronen. Dotierte Halbmetalle, deren Leitfähigkeit auf freien (negativen) Elektronen beruht sind n-leitend bzw. n-dotiert.

Was bedeutet N und P Dotierung?

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.

Wo sind Halbleiter zu finden?

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.

Dotierung von Halbleitern

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Was ist ein Halbleiter Beispiele?

Typische reine bzw. kristalline Halbleiter sind Germanium (Ge) und Silicium. Weitere Halbleiter sind Verbindungen wie SiC (IV-IV-Halbleiter), GaAs (III-V-Halbleiter) oder ZnS (II-VI-Halbleiter) und Metalloxide wie Cu2O.

Warum fehlen Halbleiter?

Der Automobilindustrie fehlen die Chips, weil die Herstellung der Halbleiter in den Fabs den Bedarf nicht decken kann und sich so als Nadelöhr erweist.

Was bringt eine p-Dotierung?

Bei der p-Dotierung werden Akzeptoren in das Halbleitergitter eingebracht. Ein Akzeptor ist ein Atom mit weniger Außenelektronen als die Atome des Wirtsmaterials. Dadurch fehlen Elektronen für die Atombindung. Diese Fehlstellen werden als Löcher oder Defektelektronen bezeichnet.

Was ist eine p Leitung?

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.

Was ist n leitend?

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 erreicht, die über fünf Außenelektronen verfügen.

Wie wird ein Halbleiter dotiert?

Soll die elektrische Leitfähigkeit von Halbleitern geändert werden, dann wird zwischen p- und n-Dotierung unterschieden. Bei der p-Dotierung werden Fremdatome implantiert, die als Elektronen-Akzeptoren dienen. Bei der n-Dotierung werden hingegen Elektronen-Donatoren implantiert.

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.

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 heißt Dotierung Buchhaltung?

Unter Zuführung (auch Dotierung) (englisch addition, increase) versteht man im Rechnungswesen die Erhöhung von Rücklagen und Rückstellungen in der Bilanz.

Welche Stoffe kann man Dotieren?

Unter Dotieren oder Dotierung versteht man das gezielte Verändern der Leitfähigkeit von Halbleitern, in dem man in den reinen Halbleiterwerkstoff Fremdatome einbaut. Man spricht auch von Verunreinigen.
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Akzeptoren sind zum Beispiel:
  • Aluminium (Al)
  • Gallium (Ga)
  • Indium (In)
  • Bor (B) in Form von B2H6, BCl3 oder BN.

Welche Elemente eignen sich zum Dotieren von Germanium?

Für die Änderung der elektrischen Leitfähigkeit bei gängigen Halbleiterbauelemente aus Silicium oder Germanium (der vierten Hauptgruppe) kommen für p-Gebiete die Elemente aus der dritten Hauptgruppe wie beispielsweise: Bor, Indium, Aluminium oder Gallium und für n-Gebiete die Elemente aus der fünften Hauptgruppe wie ...

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.

Welche Stoffe sind Halbleiter?

Elementare Halbleiter
  • Silizium (Si)
  • Germanium (Ge)
  • Bor (B)
  • Selen (Se)
  • Tellur (Te)

Ist ein dotierter Halbleiter nach außen elektrisch neutral?

Wenn Sie dotierte Halbleiter von außen betrachten, sind diese folglich elektrisch neutral. Die positiven Ladungen und die negativen Ladungen gleichen sich gegenseitig aus.

Warum leiten dotierte Halbleiter besser?

Lösung. Durch die n-Dotierung stehen im dotierten Halbleiter mehr bewegliche negative Ladungsträger zur Verfügung als im nicht dotierten Halbleiter. Der dotierte Halbleiter kann Strom besser leiten, die Leitfähigkeit nimmt zu.

Warum muss man Halbleiter Si hochrein herstellen?

Bohrsches Atommodell von Silicium

Andere Stoffe sind zudem teilweise sehr giftig, und Verbindungen mit diesen Elementen nicht so langlebig und stabil wie bei Silicium. Voraussetzung für den Einsatz von Silicium in der Halbleiterfertigung ist jedoch, dass das Silicium in einer hochreinen Form als Einkristall vorliegt.

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.

Warum gibt es Engpässe bei Halbleitern?

Auslöser der Halbleiter-Krise

Durch Schließungen vieler Fabriken sank gleichzeitig die Produktionsmenge von Chips weltweit. Das ist ein Problem, weil Halbleiter in der Produktion ein Verfallsdatum haben und nicht auf Halde produziert werden können. Engpässe bei Rohstoff-Zulieferern erschwerten die Situation weiter.

Wann gibt es wieder genug Halbleiter?

Mikrochips Studie sieht Halbleitermangel bis nach 2023. Der Chipmangel wird wohl länger andauern als bisher gedacht. Eine Studie der Unternehmensberatung Roland Berger geht jetzt davon aus, dass die Situation auch bis nach 2023 bestehen bleibt. Bosch produziert in Dresden Halbleiter.

Warum gibt es zu wenig Chips?

Eine einfache Lösung ist nicht in Sicht, zumal es in verschiedenen betroffenen Branchen unterschiedliche Engpässe gibt. Der Automobilindustrie fehlen die Chips, weil die Herstellung der Halbleiter in den Fabs den Bedarf nicht decken kann und sich so als Nadelöhr erweist.