Was ist eine energielücke?

Welchem Zweck dient das Bändermodell?

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 ist Valenzband und Leitungsband?

Der Begriff Leitungsband gehört zum Bändermodell, mit dem die elektrische Leitfähigkeit von Materialien erklärt wird. Er bezeichnet das Energieband, das am absoluten Temperatur-Nullpunkt (T = 0 Kelvin) über dem höchsten voll mit Elektronen besetzten Energieband (Valenzband) liegt.

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. Wird die Temperatur erhöht, treten zwei gegengerichtete Effekte auf. ...

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 Elemente sind Halbleiter?

Wie entsteht eine 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.

Haben Metalle eine Bandlücke?

Da bei einem Metall grundsätzlich das oberste besetzte Band (das Valenzband) und das unterste unbesetzte Band (das Leitungsband) überlappen, sind Metalle elektrische Leiter. Daher spielt es also auch keine Rolle, ob das Valenzband schon voll besetzt ist (wie z.B. bei den Erdalkali- metallen).

Was ist das ferminiveau?

Das Ferminiveau ist das Energieniveau bis zu dem sich bei -273,15°C (Temperaturnullpunkt) noch Elektronen befinden. Diese können sich dabei im Leitungsband und im energetisch niedriger gelegenen Valenzband aufhalten.

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. eine mit einer Auszeichnung verbundene finanzielle oder Sachzuwendung, siehe Auszeichnung (Ehrung)

Was macht die Halbleiter so wichtig?

Die allermeisten Stoffe leiten elektrischen Strom oder sie leiten ihn nicht. Eine Ausnahme davon sind jedoch die Halbleiter: Sie leiten den Strom erst dann, wenn eine elektrische Spannung an sie angelegt wird. Das macht sie zu idealen Kandidaten für miniaturisierte Schalter, den Transistoren.

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 produziert man Halbleiter?

Was ist ein Halbleiter und was hat Silizium damit zu tun?

Eigenschaften von Silicium

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 entsteht Löcherleitung?

Löcherleitung im Halbleiter

Ein Defektelektron ist eine Lücke oder ein Loch, das entsteht, sobald sich ein Valenzelektron aus seiner Atombindung entfernt. Diese Löcher sind ebenfalls für die Stromleitung verantwortlich.

Wie funktioniert die 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.

Was ist das Bändermodell bei elektrischen Leitungsvorgängen?

Das Bändermodell zur Beschreibung elektrischer Leitungsvorgänge hat seine Grundlagen in einer quantenmechanischen Beschreibung der energetischen Zustände fester Stoffe, in denen eine große Zahl von Atomen periodisch angeordnet sind.

Was versteht man unter einer Dotierung?

Bei der n-Dotierung (n für die freibewegliche negative Ladung, die dadurch eingebracht wird) werden fünfwertige Elemente, die sogenannten Donatoren, in das Siliciumgitter eingebracht und ersetzen dafür vierwertige Silicium-Atome.

Was versteht man unter dem Elektronengasmodell?

Das Elektronengasmodell

Die Metallatome geben leicht ihre Valenzelektronen ab, welche im Metallgitter das so genannte Elektronengas bilden, in das die positiv geladenen Atomrümpfe eingebettet sind. Das Elektronengas hält die positiv geladenen Atomrümpfe zusammen.

Warum dotiert man Halbleiter?

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 Rolle spielen die Elektronen?

In fast allen physikalischen Effekten spielen Elektronen eine bedeutende Rolle. Da Elektronen Ladung tragen, erzeugen sie auch ein elektrisches Feld . Setzt du das Elektron in Bewegung, erhältst du dazu ein magnetisches Feld .