Welche werkstoffe werden für halbleiterbauelemente verwendet?

Gefragt von: Stanislaw Jäger  |  Letzte Aktualisierung: 1. Januar 2022
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Elementare Halbleiter
  • Silizium (Si)
  • Germanium (Ge)
  • Bor (B)
  • Selen (Se)
  • Tellur (Te)

Welche Stoffe eignen sich als Halbleiter?

Elektrische Halbleiter sind die Grundlage für zahlreiche Bauelemente, zum Beispiel für Transistoren und Dioden. Neben Silizium gibt es weitere Halbleitermaterialien wie Germanium und Galliumarsenid.

Welche Halbleiterbauelemente existieren?

Die in der Mikroelektronik verwendeten klassischen, das heißt kristallinen elektronischen, Halbleiter lassen sich in zwei Gruppen einordnen, den Elementhalbleitern und den Verbindungshalbleitern. Zu den Elementhalbleitern zählen Elemente mit vier Valenzelektronen, beispielsweise Silicium (Si) und Germanium (Ge).

Welche Arten von Dotierung gibt es?

Soll die elektrische Leitfähigkeit von Halbleitern geändert werden, dann wird zwischen p- und n-Dotierung unterschieden. Bei der p-Dotierung werden Fremdatome implantiert, die als Elektronen-Akzeptoren dienen. Bei der n-Dotierung werden hingegen Elektronen-Donatoren implantiert.

Wo findet man Halbleiter?

Halbleiter sind Stoffe, deren Leitfähigkeit zwischen der von Leitern und Nichtleitern liegt. Im Periodensystem der Elemente findet man die Halbmetalle zwischen den Metallen und Nichtmetallen. Dies sind insbesondere Bor, Germanium, Tellur und der in der Halbleiterindustrie wichtigste Halbleiter Silicium.

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Wo wird die Diode eingesetzt?

Dioden werden unter anderem zur Gleichrichtung, der Umwandlung von Wechselspannung zu Gleichspannung, eingesetzt. Daneben zeigt der Halbleiterübergang weitere nutzbare Eigenschaften, die z. B. in Zener-, Photo-, Leuchtdioden und Halbleiterdetektoren ausgenutzt werden.

Was ist 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. Typische reine bzw. kristalline Halbleiter sind Germanium (Ge) und Silicium.

Was wird beim Dotieren gemacht?

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. ... Damit sind fast alle Elektronen im Gitter fest gebunden.

Was versteht man unter N und P Dotierung?

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.

Was heisst 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)

Welche nichtleiter gibt es?

Nichtleiter: Luft, Gummi, Kunststoff, trockenes Papier, Öl, Glas, Keramik und destilliertes Wasser leiten Strom gar nicht. Diese Nichtleiter nennt man auch Isolatoren.

Wann gibt es wieder Halbleiter?

22.09.2021: Halbleitermarkt legt 2021 kräftig zu

Normalität werde in der Industrie, laut den Marktforschern, trotzdem erst Mitte 2022 einkehren. Im Jahr 2023 bestehe sogar das Potenzial für Überkapazitäten. 2025 könnte der Halbleitermarkt dann ein Volumen von 600 Milliarden US-Dollar ausmachen.

Für was braucht man einen Halbleiter?

Halbleiter sind der Hauptbestandteil von Mikrochips, die zum Beispiel in Steuergeräten Antrieb und Fahr- oder Bremsverhalten regeln. Sie steuern aber auch Airbags und Assistenzsysteme. "Halbleiter sind Festkörper, deren spezifischer elektrischer Widerstand stark temperaturabhängig ist.

Was beeinflusst die elektrische Leitfähigkeit?

Die elektrische Leitfähigkeit ist abhängig von der Temperatur. Der Verlauf dieser Temperaturabhängigkeit ist abhängig vom Aufbau und von der Art des Materials bzw. von den dominierenden Mechanismen für den Transport von elektrischen Ladungen.

Welches Element im PSE ist ein Halbleiter?

Dazu zählen Elemente der III. und V. Hauptgruppe des Periodensystems (III-V-Halbleiter), wie Galliumarsenid (GaAs) oder Indiumantimonid (InSb), und der II. und VI.

Was versteht man unter p leitend?

Die p-Leitung ist eine Form der Störstellenleitung, die auf der gerichteten Bewegung von Defektelektronen (Löchern) beruht. Sie wird durch Dotieren von Silicium (4-wertig) mit 3-wertigen Atomen erreicht, die über drei Außenelektronen verfügen.

Was ist die N Schicht?

In der N-Schicht die negativ geladenen Elektronen. ... In diesen beiden verbundenen Schichten, die aus wenigen Phosphoratomen (N-Schicht), wenigen Aluminiumatomen (P-Schicht) und vielen Siliziumatomen (P&N-Schicht) besteht, sind also gleich viele Elektronen wie Löcher (Protonen) vorhanden.

Was versteht man unter 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.

Wie funktioniert ein Halbleiter?

Halbleiter bestehen aus Materialien, deren elektrische Leitfähigkeit zwischen der eines Leiters, wie Kupfer, und der eines Isolators, wie Glas, liegt. Im Gegensatz zu Metallen fällt der Widerstand eines solchen Halbleiters mit steigender Temperatur ab.

Was ist ein undotierter Halbleiter?

Dotierung Halbleiter. Viele elektrische Eigenschaften des Halbleiters werden durch die Konzentration der Dotierung beeinflusst. ... Ein undotierter Halbleiter hat ein Gleichgewicht zwischen negativen (Elektronen) und positiven (sogenannten Löchern) Ladungsträgern.

Wie funktioniert ein pn Übergang?

Beim p-Halbleiter bewegen sich Löcher frei über einem Untergrund von ortsfesten negativen Ladungen. Bringst du nun einen p-Halbleiter und einen n-Halbleiter in Kontakt, so treten aufgrund der Wärmebewegung freie Elektronen aus dem n-Gebiet in das p-Gebiet und auch freie Löcher aus dem p-Gebiet in das n-Gebiet.

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.

Wo werden Dioden eingesetzt Beispiele?

Mögliche Anwendungen für Dioden

Mit einer Diode kann man den Strom in einer bestimmten Richtung blockieren. Spannungen können mir dieser begrenzt werden, so dass ein Bauteil nicht durch Überspannung zerstört werden kann. Zur Umwandlung von Wechselspannung in Gleichspannung werden Dioden eingesetzt.

Für was wird eine Diode verwendet?

Die Diode hat eine wichtige Aufgabe: Sie lässt elektrischen Strom nur in eine Richtung fließen. ... Die Diode „sperrt“ also den Durchgang von elektrischen Strom in der Sperrrichtung. Dadurch wird die Diode überall dort eingesetzt, wo nur eine Stromrichtung wünschenswert ist.

Wo werden gleichrichterschaltungen eingesetzt?

Gleichrichter werden in der Elektrotechnik und Elektronik zur Umwandlung von Wechselspannung in Gleichspannung verwendet. Sie bilden, neben Wechselrichtern und Umrichtern, eine Untergruppe der Stromrichter.