Wie funktioniert dotierung?
Gefragt von: Willi Weigel | Letzte Aktualisierung: 27. März 2021sternezahl: 4.8/5 (35 sternebewertungen)
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.
Was versteht man unter Dotierung eines Halbleiters?
Eine Dotierung oder das Dotieren (von lateinisch dotare ‚ausstatten') bezeichnet in der Halbleitertechnik das Einbringen von Fremdatomen in eine Schicht oder in das Grundmaterial eines integrierten Schaltkreises.
Was ist eine 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.
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.
Wie funktioniert 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. Wird die Temperatur erhöht, treten zwei gegengerichtete Effekte auf. ...
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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.
Welche Arten von Halbleitern gibt es?
- Silizium (Si)
- Germanium (Ge)
- Bor (B)
- Selen (Se)
- Tellur (Te)
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).
Wo werden Halbleiter verbaut?
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.
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).
Was passiert am pn Übergang?
p-n-Übergang bei angelegter elektrischer Spannung
Durch Anlegen einer äußeren Spannung in Sperrrichtung (+ am n-Kristall, − am p-Kristall) wird das elektrische Feld der Sperrschicht verstärkt und die Ausdehnung der Raumladungszone vergrößert. Elektronen und Löcher werden von der Sperrschicht weggezogen.
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.
Welches Element kann zur Dotierung zum n Kristall verwendet werden?
Hauptgruppe in einen Germanium- oder Siliziumkristall als Dotierung. Baut man z.B. in einen Siliziumkristall ein fünfwertiges Element ein (z.B. Phosphor), so entsteht ein n-Halbleiter, beim Einbau eines dreiwertigen Elements (z.B. Bor) entsteht ein p-Halbleiter.
Wie entstehen p und n Leiter?
Die n-Leitung ist eine Form der Störstellenleitung, die auf der gerichteten Bewegung freier Elektronen beruht. Sie wird durch Dotieren von Silicium (4-wertig) mit 5-wertigen Atomen erreicht, die über fünf Außenelektronen verfügen. ... Natürlich kommt zur n-Leitung stets die Eigenleitung des Grundmaterials hinzu.
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 Elemente eignen sich zum Dotieren von Silizium oder Germanium?
Für die Änderung der elektrischen Leitfähigkeit bei gängigen Halbleiterbauelemente aus Silicium oder Germanium (der vierten Hauptgruppe) kommen für p-Gebiete die Elemente aus der dritten Hauptgruppe wie beispielsweise: Bor, Indium, Aluminium oder Gallium und für n-Gebiete die Elemente aus der fünften Hauptgruppe wie ...
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 entsteht eine Raumladungszone?
Eine Raumladungszone ist in Halbleitern ein Bereich, in dem entweder ein Überschuss oder ein Mangel an Ladungsträgern vorherrscht, so dass diese Zone nicht mehr ladungsneutral ist. Die RLZ entsteht durch Diffusion der negativen/positiven Ladungsträger in das P-Gebiet(P-dotiert)/N-Gebiet(N-dotiert). ...
Wie entsteht eine Sperrschicht?
Die Löcher der p-Schicht werden vom Minus-Pol angezogen, die Elektronen der n-Schicht werden vom Plus-Pol angezogen. Dadurch vergrößert sich die Sperrschicht, die auch Grenzschicht genannt wird. Es können keine Ladungsträger durch die Sperrschicht hindurch gelangen.