Was ist halbleiterindustrie?

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.

Welche Elemente sind Halbleiter?

Wie wird Silizium dotiert?

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).

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 kann man die Leitfähigkeit eines Halbleiters erhöhen?

Die Leitfähigkeit eines Halbleiters kann erhöht werden, wenn man Atome anderer Elemente (Fremdatome) einbringt, die mehr oder weniger Außenelektronen haben als die Halbleiteratome. Damit entstehen Störstellen mit freien Elektronen oder Defektelektronen. Die darauf basierende Leitung wird Störstellenleitung genannt.

Was sind Halbleiter Lösungen?

Halbleiter nehmen eine Zwischenstellung zwischen elektrischen Leitern und Isolatoren ein. Ihre Leitfähigkeit steigt mit zunehmender Temperatur an, ganz im Gegensatz zum Verhalten metallischer Leiter. Typische reine bzw. kristalline Halbleiter sind Germanium (Ge) und Silicium.

Wann sind Halbleiter Isolatoren?

Bei extremer Kälte (nahe dem Nullpunkt) wirken Halbleiter als Isolatoren. Bei Raumtemperatur sind sie je nach materialspezifischem Abstand von Leitungsband und Valenzband leitend oder nichtleitend. Grundsätzlich kann man sagen: Die Leitfähigkeit von Halbleitern nimmt mit steigender Temperatur zu.

Was sind elektrische Halbleiter?

Halbleiter sind Festkörper, deren elektrische Leitfähigkeit zwischen der von elektrischen Leitern (>10⁴ S/cm) und der von Nichtleitern (<10⁻⁸ S/cm) liegt. ... Nah am absoluten Temperaturnullpunkt sind diese voll- bzw. unbesetzt, und Halbleiter daher Nichtleiter.

Was versteht man unter einer Diode?

Eine Diode ist ein elektronisches Bauelement, das Strom in einer Richtung passieren lässt und in der anderen Richtung den Stromfluss sperrt. Daher wird von Durchlassrichtung und Sperrrichtung gesprochen.

Warum Halbleiter Statt Leiter?

Halbleiter sind Feststoffe, deren Leitfähigkeit zwischen der von Leitern und Nichtleitern liegt. ... Im Gegensatz zu Metallen nimmt die Leitfähigkeit mit steigender Temperatur - bis zu einem gewissen Maß - zu. Durch den Temperaturanstieg brechen Bindungen auf und Elektronen werden freigesetzt.

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.

Wie ist es möglich dass sich Elektronen in Metallen bewegen können?

In Metallen sind infolge der Metallbindung frei bewegliche (wanderungsfähige) Elektronen vorhanden. Beim Anlegen einer Spannung und damit beim Vorhandensein eines elektrischen Feldes bewegen sich die Elektronen gerichtet.

Welche Stoffe sind Isolatoren?

Körper, die den elektrischen Strom schlecht oder gar nicht leiten, nennt man Isolatoren oder elektrische Nichtleiter. Glas, Gummi, Kunststoffe, Lacke oder Luft und andere Gase sind unter normalen Bedingungen Isolatoren.

Welche Materialien haben keine freien Elektronen?

Halbleiter. Neben Leitern und Nichtleitern gibt es auch sogenannte Halbleiter. Das sind Werkstoffe, die bei geringen Temperaturen keine oder fast keine freien Elektronen besitzen und somit den elektrischen Strom nicht leiten.

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 sinkt der elektrische Widerstand bei Erwärmung von Halbleiter?

Wird ein Leiter erwärmt, so steigt sein elektrischer Widerstand minimal. Das liegt daran, dass die Kristallgitterschwingungen zunehmen, denn sie sind ein Hindernis für die Elektronen. Der Widerstand bleibt bei erwärmten Isolatoren unverändert. Wird ein Halbleiter erwärmt, so sinkt sein Widerstand allerdings sehr stark.

Warum sind Halbleiter bei sehr tiefen Temperaturen Isolatoren?

Während Metalle beim Absenken der Temperatur den elektrischen Strom immer besser leiten, um in der Nähe des absoluten Nullpunktes schließlich eine sehr hohe Leitfähigkeit zu zeigen (für Supraleiter sogar unendlich), haben die Halbleiter somit ein umgekehrtes Verhalten, sie werden bei tiefen Temperaturen zum Isolator.