Was ist dotierung eines halbleiters?
Gefragt von: Herr Prof. Dr. Raphael Mayer MBA. | Letzte Aktualisierung: 22. März 2021sternezahl: 4.9/5 (33 sternebewertungen)
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.
Wie funktioniert das dotieren eines Halbleiters?
Dotieren bedeutet das Einbringen von Fremdatomen in einen Halbleiterkristall zur gezielten Veränderung der Leitfähigkeit. Zwei der wichtigsten Stoffe mit denen Silicium dotiert werden kann sind Bor (3 Valenzelektronen = 3-wertig) und Phosphor (5 Valenzelektronen = 5-wertig).
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.
Wie werden Halbleiter in der Industrie hergestellt und dotiert?
Um die elektrischen Eigenschaften des Halbleiters in bestimmten Regionen zu ändern, werden lokal Fremdatome in das Material eingebracht (Dotierung). Dies geschieht durch Ionenimplantation oder Diffusion. Die Fremdatome werden dabei in verschiedenen Tiefen und in unterschiedlichen regionalen Konzentrationen eingelagert.
Wie entstehen p und 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 erreicht, die über fünf Außenelektronen verfügen. ... Natürlich kommt zur n-Leitung stets die Eigenleitung des Grundmaterials hinzu.
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Wie entsteht ein N dotierter Halbleiter?
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.
Ist auf dem Nullleiter Strom?
Am Neutralleiter liegt kein Strom, aber auf der Phase. ... Das an ihm kein Strom liegt, ist nur zum Teil richtig. Zum Teil deshalb, weil vom Generator aus gesehen, beginnt hier ein Potential zur Erde. Beim Generator ist der Neutralleiter mit Erde verbunden.
Wo werden Halbleiter verbaut?
Eingesetzt werden organische Halbleiter in Leuchtdioden (OLEDs), Solarzellen (OPVs) und Feldeffekttransistoren. Mehrere halbleitende Moleküle oder Atome bilden im Verbund einen Kristall oder erzeugen einen ungeordneten (amorphen) Festkörper.
Wie wird ein Wafer hergestellt?
Die Herstellung erfolgt für beide Typen durch Sägen von entsprechenden Ingots. Polykristalline Ingots werden aus quaderförmigen polykristallinen Silicium-Blöcken hergestellt, woraus sich die Form der Wafer ergibt (meist quadratisch).
Wie bringt man Halbleiter zum leiten?
Eigenleitung und Störstellenleitung
In reinen Halbleitern sind bei sehr niedrigen Temperaturen praktisch alle Elektronen gebunden. Beim Anlegen einer Spannung fließt kein Strom. ... Es fließt somit ein Strom, der allerdings in der Regel sehr klein ist. Diese Form der Leitung in Halbleitern wird als Eigenleitung 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.
Was ist eine Störstellenleitung?
Lexikon der Physik Störstellenleitung
, in dem dann Ladungsträger direkt vom Valenzband in das Leitungsband gehoben werden können; es setzt die Eigenleitung des Materials ein. ... Störstellenband ausbilden, in dem sich ähnlich der metallischen Leitung die Ladungsträger relativ frei bewegen können.
Welche Elemente eignen sich zum Dotieren von Silizium oder 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 eine Sperrschicht?
Die Löcher der p-Schicht werden vom Minus-Pol angezogen, die Elektronen der n-Schicht werden vom Plus-Pol angezogen. Dadurch vergrößert sich die Sperrschicht, die auch Grenzschicht genannt wird. Es können keine Ladungsträger durch die Sperrschicht hindurch gelangen.
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 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 sind Halbleiter Beispiele?
Als Beispiel für einen Halbleiter sei der Stoff Silizium angeführt. Silizium besitzt vier Außen- beziehungsweise Valenzelektronen. Deshalb kann sich ein Kristallgitter mit einer kovalenten Bindung bilden. ... Neben Silizium gibt es weitere Halbleitermaterialien wie Germanium und Galliumarsenid.
Warum eignet sich Silizium als Halbleiter?
In reinen Halbleiter-Materialien sind – im Gegensatz zu elektrischen Leitern – im Grundzustand (fast) keine freien Ladungsträger verfügbar. Beispielsweise bilden im wohl typischsten Halbleiter-Element Silizium (und auch in Germanium) alle vier Valenzelektronen kovalente Bindungen mit den vier benachbarten Atomen aus.