Warum bleibt ein halbleiterkristall auch bei einer dotierung elektrisch neutral?
Gefragt von: Herr Prof. Dr. Halil Kremer B.A. | Letzte Aktualisierung: 3. August 2021sternezahl: 4.8/5 (24 sternebewertungen)
Die durch Dotieren n-leitend gemachten Halbleiter sind nach außen elektrisch neutral, da man ja elektrisch neutrale Atome in das Halbleitermaterial eingebracht hat.
Wie entstehen p und n Leiter?
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.
Welche Auswirkung hat das dotieren auf die Leitfähigkeit eines halbleiterkristalls?
Durch Dotieren lässt sich die Leitfähigkeit des Halbleitermaterials einerseits gezielt beeinflussen und andererseits in weiten Grenzen variieren. Damit ist es möglich, genau solche Halbleitermaterialien herzustellen, die man für einen bestimmten Zweck benötigt.
Was unterscheidet die P Dotierung und die N Dotierung?
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.
Was versteht man unter N Leitung?
Ein Neutralleiter ist im Niederspannungsnetz für elektrische Energie ein Leiter, der mit dem Neutralpunkt elektrisch verbunden und in der Lage ist, zur Verteilung elektrischer Energie beizutragen.
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Wie erreicht man eine n-Leitung?
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 ist eine P Leitung?
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.
Welches chemische Element kann für eine P Dotierung verwendet werden?
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 ...
Was versteht man unter einer N bzw einer P leitenden Schicht?
Fügt man p-leitendes Material und n-leitendes Material zusammen, so entsteht ein Grenzbereich zwischen den Materialien, der pn-Übergang genannt wird. Dieser Bereich wird auch als Grenzschicht bezeichnet.
Was ist eine Dotierung?
Dotierung oder Dotation (aus lateinisch dotare „ausstatten“) steht für: Dotierung – in der Halbleitertechnik das gezielte Einbringen von Störstellen. Dotation – in der Wirtschaft die Ausstattung mit Gütern oder Geld.
Warum ist der Widerstand von dotierten Halbleitern geringer als von reinen Halbleitern?
Durch die n-Dotierung stehen im dotierten Halbleiter mehr bewegliche negative Ladungsträger zur Verfügung als im nicht dotierten Halbleiter. ... Entsprechend ist der spezifische Widerstand des dotierten Halbleiters niedriger als der des reinen Halbleiters.
Was sind dotierstoffe?
Dotierstoffe, Aktivatoren, in der Technik solche chem. Elemente, die, in geringen Mengen bestimmten Materialien (z. B. Legierungen, Halbleitern oder Luminophor-Grundstoffen) zugesetzt, deren Eigenschaften wesentlich bestimmen oder beeinflussen.
Was ist ein halbleiterkristall?
Die Elektronen in den Halbleitern sind in der Regel durch die Kristallbildung benutzt. Die Kristallbildung kann nicht einfach so aufgehoben werden. Ein Halbleiterkristall ist deshalb ein Nichtleiter. ... Die Atome an der Material-Oberfläche haben keine Nachbaratome und haben somit freie Elektronen.
Wie entsteht eine Raumladungszone?
Eine Raumladungszone ist in Halbleitern ein Bereich, in dem entweder ein Überschuss oder ein Mangel an Ladungsträgern vorherrscht, so dass diese Zone nicht mehr ladungsneutral ist. Die RLZ entsteht durch Diffusion der negativen/positiven Ladungsträger in das P-Gebiet(P-dotiert)/N-Gebiet(N-dotiert). ...
Was versteht man unter einem pn Übergang?
Ein p-n-Übergang bezeichnet einen Materialübergang in Halbleiterkristallen zwischen Bereichen mit entgegengesetzter Dotierung. Bereiche, in denen die Dotierung von negativ (n) zu positiv (p) wechselt, kommen in vielen elektrischen Bauelementen der Halbleitertechnik vor.
Wie funktioniert eine halbleiterdiode?
Wirkungsweise einer Halbleiterdiode
Die freien Elektronen bewegen sich zunächst ungeordnet in der Diode und durchdringen dabei auch den pn-Übergang. Dabei gelangen einzelne Elektronen in den p-Leiter und besetzen dort Löcher. Umgekehrt gelangen Defektelektronen (Löcher) in das n-leitende Gebiet.
Welches Material eignet sich am besten für Halbleiter?
Halbleiter sind Stoffe, die sowohl Eigenschaften von Isolatoren als auch von Leitern besitzen. Welche dieser Eigenschaften überwiegen, wird von den äußeren Bedingungen und von Störungen in der Struktur des Atomgitters eines Halbleiters bestimmt. Eines der wichtigsten Halbleitermaterialien ist Silicium.
Welche Leitungsarten gibt es bei Halbleitern?
Technisch wichtige Halbleiter sind Germanium, Silicium, Selen und Tellur sowie zahlreiche Verbindungen aus Elementen der III. und V. Gruppe sowie der II. und IV.
Welche Bauteile sind Halbleiter?
Die in der Mikroelektronik verwendeten klassischen, das heißt kristallinen elektronischen, Halbleiter lassen sich in zwei Gruppen einordnen, den Elementhalbleitern und den Verbindungshalbleitern. Zu den Elementhalbleitern zählen Elemente mit vier Valenzelektronen, beispielsweise Silicium (Si) und Germanium (Ge).