Was ist ein leitungsband?

Gefragt von: Stanislaw Meister  |  Letzte Aktualisierung: 19. Februar 2021
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Der Begriff Leitungsband gehört zum Bändermodell, mit dem die elektrische Leitfähigkeit von Materialien erklärt wird. Er bezeichnet das Energieband, das am absoluten Temperatur-Nullpunkt über dem höchsten mit Elektronen besetzten Energieband liegt. Dabei kann es

Wie entsteht eine Bandlücke?

Man kann also sagen, dass die Wechselwirkung mit dem Gitter die Energieparabel des freien Elektrons in eine Serie von Energiebändern zerreißt (siehe Abbildung 3 und 4) und somit Energielücken (= Bandlücken) entstehen.

Was versteht man unter Halbleiterwiderstand?

Halbleiter sind Festkörper, deren elektrische Leitfähigkeit zwischen der von elektrischen Leitern (>104 S/cm) und der von Nichtleitern (<108 S/cm) liegt. ... unbesetzt, und Halbleiter daher Nichtleiter. Es existieren im Gegensatz zu Metallen primär keine freien Ladungsträger, diese müssen erst z.

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.

Warum sind Moleküle Isolatoren?

Isolatoren sind Stoffe, in denen sich Ladungen (fast) überhaupt nicht bewegen können. ... Alle diese Stoffe haben gemeinsam, dass in ihnen weder Ionen noch schwach gebundene Elektronen für den Ladungstransport zur Verfügung stehen; alle Elektronen sind fest in chemischen Bindungen verankert.

Energiebändermodell

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Warum sind Isolatoren wichtig?

Glas, Gummi, Kunststoffe, Lacke oder Luft und andere Gase sind unter normalen Bedingungen Isolatoren. Sie werden deshalb zur Isolation elektrischer Leitungen und zur Isolation bei elektrischen Geräten genutzt.

Sind Nichtmetalle Isolatoren?

Metalle können nach ihrer Leitfähigkeit in Leiter 1. Klasse (Metalle oder Halbmetalle) und Leiter 2. Klasse (Isolatoren oder Halbleiter) unterteilt werden, dazu gehören auch die Supraleiter, welche ab einer bestimmten Temperatur schlagartig hervorragende Leiteigenschaften aufweisen.

Wie dotiert man?

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).

Warum Halbleiter Statt Leiter?

Zwischen Leitern und Nichtleitern gibt es noch so genannte Halbleiter. Darunter versteht man Festkörper, mit einer elektrischen Leitfähigkeit zwischen größer 104 S/cm und kleiner 108 S/cm. Halbleiter besitzen bewegliche Ladungsträger. ... Bei extremer Kälte (nahe dem Nullpunkt) wirken Halbleiter als Isolatoren.

Was versteht man unter dem Elektronengasmodell?

Das Elektronengasmodell

Metalle stehen im Periodensystem der Elemente sowohl in den Haupt- als auch in den Nebengruppen. Sie besitzen fast immer nur 1 oder 2 Außenelektronen, die nur schwach gebunden sind und daher leicht vom Atom abgetrennt werden können.

Was versteht man unter einer Dotierung?

Bei der p-Dotierung werden Fremdatome implantiert, die als Elektronen-Akzeptoren dienen. Bei der n-Dotierung werden hingegen Elektronen-Donatoren implantiert. ... Eine andere in der Mikroelektronik häufig genutzte Anwendung ist das Dotieren von Siliciumdioxid mit Bor oder Phosphor.

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.

Welche Halbleitermaterialien gibt es?

Chemische Einteilung der Halbleiter
  • Silizium (Si)
  • Germanium (Ge)
  • Bor (B)
  • Selen (Se)
  • Tellur (Te)

Warum wird Kupfer als Leiter verwendet?

"Dass Kupfer Strom so gut leitet, liegt daran, dass es einen geringen Widerstand hat", sagt Rodler. "Dadurch geht kaum elektrische Spannung verloren." Bei dem Vergleich mit einem Gartenschlauch, ist die Spannung der Druck, mit dem das Wasser durch den Schlauch fließt, sagt Kevin Rodler.

Warum leiten Halbleiter besser wenn sie warm sind?

Bei einer höheren Temperatur stoßen die Ladungsträger öfter zusammen und werden somit unbeweglicher. Doch gerade durch die höhere Temperatur werden weitere Ladungsträger aus dem Halbleitermaterial frei, was zur Erhöhung der Leitfähigkeit führt. Die Eigenleitung des Halbleiters steigt.

Warum eignet sich Silizium als Halbleiter?

Halbleitertechnologie von A bis Z

Silicium ist das chemische Element mit der Ordnungszahl 14 im Periodensystem der Elemente, es steht in der 4. Hauptgruppe und der 3. Periode. Silicium ist ein klassischer Halbleiter, seine Leitfähigkeit liegt also zwischen der von Leitern und Nichtleitern.

Wie funktioniert Dotierung?

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.

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 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.

Welche Stoffe sind Nichtmetalle?

Nichtmetalle entsprechend der vorstehenden Definition sind: Wasserstoff, Kohlenstoff, Stickstoff, Phosphor, Sauerstoff, Schwefel, Selen, die Halogene (Fluor, Chlor, Brom, Iod, Astat und Tenness) und die Edelgase (Helium, Neon, Argon, Krypton, Xenon, Radon und Oganesson).

Welche Nichtmetalle sind fest?

Feste Nichtmetalle

- Reiner Kohlenstoff kommt in der Natur in zwei Erscheinungsformen vor: Diamant und Graphit. Diamant ist der Stoff mit der größten Härte. Er wird deshalb als Schneidwerkzeug auf Bohrern, Sägeblättern und als Schleifmittel verwendet.