Was sind halbleitern?

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.

Wie ist ein siliziumkristall aufgebaut?

Silizium hat vier Außenelektronen und bildet einen Kristall, dessen Struktur gleich der des Diamants ist. ... Somit steuert ein Si-Atom vier seiner vierzehn Elektronen zur Bindung bei, so dass die Siliziumatome zu vierfach positiv geladenen Atomrümpfen werden.

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.

Wie kann man die Leitfähigkeit von Halbleitern verbessern?

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.

Welche Halbleiterstoffe gibt es?

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.

Wie wird ein Halbleiter hergestellt?

Halbleiter-Schichtwachstum durch Abscheidungs- / Epitaxieverfahren. Dotierung durch Einbringen von Fremdatomen in die Halbleiterstruktur. Oxidation zur Herstellung isolierender Schichten in Form von Siliziumoxid. Metallisierung zur Herstellung der Kontakte und Leiterbahnen.

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).

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.

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.

Warum ist Silizium ein guter 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.

Welchen Einfluss hat die Temperatur auf die Leitfähigkeit von Halbleitern?

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.

Was passiert im siliziumkristall wenn er erwärmt wird?

Bei tiefen Temperaturen sind Halbleiter Isolatoren. Bei Energiezufuhr z.B. durch Erwärmung werden Elektronen aus ihren Paarbindungen gelöst - es entstehen Leitungselektronen und Löcher. Legt man eine äußere Spannung an, kommt es zur sogn Eigenleitung.

In welchen elektronischen Bauelementen werden Halbleiterwerkstoffe verwendet?

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.

Für was werden Halbleiter verwendet?

Anwendungen sind Heißleiter, Varistoren, Strahlungssensoren (Photoleiter, Fotowiderstände, Photodioden bzw. Solarzellen), thermoelektrische Generatoren, Peltierelemente sowie Strahlungs- bzw. Lichtquellen (Laserdiode, Leuchtdiode). Halbleiter werden in einkristalliner, polykristalliner und amorpher Form verwendet.