Wie entstehen energiebänder im kristallinen festkörper?
Gefragt von: Armin Brunner | Letzte Aktualisierung: 15. April 2021sternezahl: 4.1/5 (49 sternebewertungen)
Betrachtet man nun einen Kristall, bei dem eine Vielzahl von Atomen miteinander wechselwirken, steigt die Anzahl der erlaubten Energiezustände entsprechend, sie verschmelzen zu gemeinsamen Energiebändern. Dies ist die vereinfachte, anschaulichere Erläuterung.
Wie entsteht eine Bandlücke?
Man kann also sagen, dass die Wechselwirkung mit dem Gitter die Energieparabel des freien Elektrons in eine Serie von Energiebändern zerreißt (siehe Abbildung 3 und 4) und somit Energielücken (= Bandlücken) entstehen.
Wie entstehen energiebänder?
In einem Festkörper mit einer großen Anzahl von Atomen treten durch die Wechselwirkungen nicht mehr diskrete Energieniveaus, sondern relativ breite Energiebereiche auf, die man als Energiebänder bezeichnet.
Was ist ein energieband?
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 K) über dem höchsten mit Elektronen besetzten Energieband (Valenzband) liegt.
Was ist eine Störstellenleitung?
Lexikon der Physik Störstellenleitung
, in dem dann Ladungsträger direkt vom Valenzband in das Leitungsband gehoben werden können; es setzt die Eigenleitung des Materials ein. ... Störstellenband ausbilden, in dem sich ähnlich der metallischen Leitung die Ladungsträger relativ frei bewegen können.
Energiebändermodell
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Was versteht man unter der Eigenleitung der Halbleiterwerkstoffe?
Eigenleitung (auch intrinsische Leitung) bezeichnet in der Festkörperphysik die relativ geringe elektrische Leitfähigkeit undotierter (reiner) Halbleiter.
Was ist eine P Leitung?
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 versteht man unter Halbleiterwiderstand?
Halbleiter sind Festkörper, deren elektrische Leitfähigkeit zwischen der von elektrischen Leitern (>104 S/cm) und der von Nichtleitern (<10−8 S/cm) liegt. ... unbesetzt, und Halbleiter daher Nichtleiter. Es existieren im Gegensatz zu Metallen primär keine freien Ladungsträger, diese müssen erst z.
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.
Woher kommt der metallische Glanz?
Weil die beweglichen Metallelektronen dabei nahezu alle Wellenlängen des sichtbaren Lichts gleich gut reflektieren, erscheint die Metalloberfläche silbrig glänzend. Silber, Eisen, aber auch Platin und andere Metalle verdanken diesem Effekt ihren Glanz.
Was versteht man unter dem Elektronengasmodell?
Das Elektronengasmodell
Metalle stehen im Periodensystem der Elemente sowohl in den Haupt- als auch in den Nebengruppen. Sie besitzen fast immer nur 1 oder 2 Außenelektronen, die nur schwach gebunden sind und daher leicht vom Atom abgetrennt werden können.
Was bedeutet p und n dotiert?
Hintergrund. 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.
Wie verbinden sich Metalle?
Sie wird durch elektrostatische Anziehungskräfte zwischen Metallionen und freien Elektronen verursacht. Die vorgenannten metallischen Eigenschaften entstehen erst durch diese Bindung; Einzelatome dieser Elemente haben sie nicht.
Welche Halbleiterstoffe gibt es?
Elektrische Halbleiter sind die Grundlage für zahlreiche Bauelemente, zum Beispiel für Transistoren und Dioden. Neben Silizium gibt es weitere Halbleitermaterialien wie Germanium und Galliumarsenid.
Was sind Halbleiterchips?
Halbleiter sind Stoffe, die sowohl Eigenschaften von Isolatoren als auch von Leitern besitzen. Eines der wichtigsten Halbleitermaterialien ist Silicium. ...
Was versteht man unter einem heißleiter?
Ein Heißleiter, NTC-Widerstand oder NTC-Thermistor (englisch Negative Temperature Coefficient Thermistor) ist ein temperaturabhängiger Widerstand, welcher zu der Gruppe der Thermistoren zählt.
Wie werden Halbleiter in der Industrie hergestellt und dotiert?
Um die elektrischen Eigenschaften des Halbleiters in bestimmten Regionen zu ändern, werden lokal Fremdatome in das Material eingebracht (Dotierung). Dies geschieht durch Ionenimplantation oder Diffusion. Die Fremdatome werden dabei in verschiedenen Tiefen und in unterschiedlichen regionalen Konzentrationen eingelagert.
Was versteht man unter einer N bzw einer P leitenden Schicht?
Bringt man eine Schicht eines p-dotierten Halbleiters mit einer Schicht eines n-dotierten Halbleiters zusammen, so erhält man eine sog. Halbleiterdiode. Eine Halbleiterdiode besitzt die Eigenschaft, dass ihr Widerstand bzw. ihre Leitfähigkeit von der Richtung des Stromflusses durch sie hindurch abhängt.
Welche Ladungsträger besitzen P Leiter?
P-leitend oder p-dotiert nennt man diese Halbleiter weil die Leitfähigkeit auf positiven Löchern beruht. Analog zu n-dotierten Halbleitern, sind hier die Löcher die Majoritätsladungsträger, freie Elektronen die Minoritätsladungsträger.