Welche ladungsträger können in halbleitern an der stromleitung beteiligt sein?

Gefragt von: Isabell Haas-Heuer  |  Letzte Aktualisierung: 3. Januar 2021
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Es müssen frei bewegliche (wanderungsfähige) Ladungsträger vorhanden sein: In Halbleiter handelt es sich um Elektronen und Defektelektronen, die teilweise vorhanden sind, darüber hinaus aber in unterschiedlicher Weise erzeugt werden können.

Welche Ladungsträger stehen in Gasen und Flüssigkeiten zur Verfügung?

Unter normalen Bedingungen sind alle Gase relativ gute Isolatoren. ... Es müssen frei bewegliche (wanderungsfähige) Ladungsträger vorhanden sein: Bei Gasen handelt es sich um positiv geladene Ionen und Elektronen, die in unterschiedlicher Weise erzeugt werden können.

In welchen elektronischen Bauelementen werden Halbleiterwerkstoffe 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.

Welche Halbleiterstoffe gibt es?

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

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.

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Warum lässt sich Metall verformen?

Metalle verformen sich nicht wie im Bild oben, sondern durch einen anderen Mechanismus. Verantwortlich sind Störstellen im Kristall, die als Versetzungen bezeichnet werden. ... Diese gedehnten Bindungen machen es jetzt leichter, den Kristall abzuscheren, also Atome gegeneinander zu bewegen.

Was sorgt für den festen Zusammenhalt von Metallen?

Die elektrostatischen Anziehungskräfte zwischen den positiv geladenen Metall-Ionen und den negativ geladenen Elektronen sorgen für den Zusammenhalt zwischen den Metall-Atomen, man spricht von der metallischen Bindung.

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.

Wo sind Halbleiter verbaut?

Halbleiter sorgen für rund 75 Prozent der Innovationen in neuen Fahrzeugen. Man findet sie beispielsweise im Antriebsstrang, dem Cockpit und im Infotainment sowie in Fahrerassistenz- und Sicherheitssystemen.

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.

Wie werden Halbleiter in der Industrie hergestellt und dotiert?

Bei der Weiterverarbeitung des Substrates fasst man folgende Prozesse als Front-End-Technologie zusammen: Halbleiter-Schichtwachstum durch Abscheidungs- / Epitaxieverfahren. Dotierung durch Einbringen von Fremdatomen in die Halbleiterstruktur. Oxidation zur Herstellung isolierender Schichten in Form von Siliziumoxid.

Was ist die Halbleiterindustrie?

Die Halbleiterindustrie ist ein spezialisierter Bereich der Elektroindustrie. ... Des Weiteren zählen mikrosystemtechnische Bauelemente und -gruppen wie Sensoren und Aktuatoren (Wandler) zur Halbleiterindustrie.

Was sind Halbleiterwiderstände?

Die Halbleiterwiderstände bestehen aus einem Halbleitermaterial. Dabei sind diese Halbleiterwiderstände sehr temperaturabhängig. Dabei gibt es zwei Arten von Widerständen, die Temperaturabhängig sind. Einmal den PTC- sowie den NTC-Widerstand.

Welche Ladungsträger stehen in Metallen zur Verfügung?

In Metallen sind die Ladungsträger die negativ geladenen Elektronen. Ein oder zwei Valenzelektronen von jedem der Metall-Atome können sich frei in der Kristallstruktur des Metalls bewegen und bilden zusammen ein so genannten Elektronengas. Diese freien Elektronen werden auch als Leitungselektronen bezeichnet.

Was ist ein elektrischer Ladungsträger?

Ein Ladungsträger ist ein mit einer Ladung behaftetes Teilchen, wobei man sich hierbei meist auf die elektrische Ladung bezieht. In der Halbleiterphysik versteht man unter Ladungsträgern bewegliche Elektronen und Defektelektronen, wobei beweglich im Sinn eines Ladungstransports, also eines Stromes, zu verstehen ist.

Sind Protonen Ladungsträger?

Protonen und Elektronen sind gleich stark geladen. Da jedes Atom gleich viele positive wie negative Ladungsträger besitzt, ist seine Gesamtladung, d.h. die Summe aller Ladungen, gleich null. Von außen betrachtet erscheint ein Atom deshalb als ein elektrisch neutrales Teilchen.

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.

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 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.

Sind alle halbmetalle Halbleiter?

Die Halbmetalle sind Elemente und stehen im Periodensystem zwischen den Metallen und den Nichtmetallen. ... Alle Halbmetalle sind Feststoffe bei Normalbedingungen. Halbleiter ist ein Überbegriff und umfasst Halbmetalle und Verbindungshalbleiter gleichermaßen.