Wofür braucht man halbleiter?

Gefragt von: Herr Prof. Jens-Uwe Konrad  |  Letzte Aktualisierung: 15. August 2021
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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.

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.

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.

Warum gäbe es ohne Halbleitertechnik keine Computer?

Halbleiter sind heutzutage sehr wichtig, sowohl für Industrie als auch für jeden einzelnen. Weder Ihr Computer würde ohne sie funktionieren, noch Kühlschränke, Netzgeräte oder Energiesparlampen. ... Daher stammt der Begriff „entarteter Halbleiter“.

Was bringt Dotierung?

Durch Dotieren lässt sich die Leitfähigkeit des Halbleitermaterials einerseits gezielt beeinflussen und andererseits in weiten Grenzen variieren. Damit ist es möglich, genau solche Halbleitermaterialien herzustellen, die man für einen bestimmten Zweck benötigt.

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Was versteht man unter einer Dotierung?

Bei der p-Dotierung (p für die freibewegliche positive Lücke, auch Loch oder Defektelektron genannt, die dadurch eingebracht wird) werden dreiwertige Elemente, die sogenannten Akzeptoren, in das Siliciumgitter eingebracht und ersetzen dafür vierwertige Silicium-Atome.

Was bewirkt die Dotierung von Silizium?

1. Dotieren. 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).

Was sind Halbleiter und warum sind sie heutzutage so wichtig?

Bedeutung haben Halbleiter für die Elektrotechnik und insbesondere für die Elektronik, wobei die Möglichkeit, ihre elektrische Leitfähigkeit durch Dotierung zu beeinflussen, eine entscheidende Rolle spielt.

Was ist ein Halbleiter PC?

Ein Halbleiter ist ein Material, dessen Leitfähigkeit von Strom zwischen der eines Isolators und eines Metalls liegt, hängt von verschiedenen Faktoren ab. ... Im Computerbereich werden Halbleiter vor allem bei Transistoren eingesetzt. Bekannte Materialien für Halbleiter sind Silizium (Si) und Germanium (Ge).

Was ist ein siliziumkristall?

Silizium hat vier Außenelektronen und bildet einen Kristall, dessen Struktur gleich der des Diamants ist. Dabei hat jedes Siliziumatom vier unmittelbare Nachbarn mit denen es eine Elektronen-Paar-Bindung eingeht.

Was ist ein Halbleiter leicht erklärt?

Halbleiter einfach erklärt

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.

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.

Welche Elemente sind Halbleiter?

Elementare Halbleiter
  • Silizium (Si)
  • Germanium (Ge)
  • Bor (B)
  • Selen (Se)
  • Tellur (Te)

Was ist ein Halbleiter Chip?

Mikrochips sind winzig kleine Plättchen aus Silizium. Es sind hochkomplexe mikroelektronische Bauteile, so genannte Integrierte Schaltkreise, Transistoren und Dioden sowie Sensoren, die alle aus Halbleitern (meist Silizium) hergestellt werden. ... Silicium ist der wichtigste Halbleiter.

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 Halbleiter Statt Leiter?

Halbleiter sind Feststoffe, deren Leitfähigkeit zwischen der von Leitern und Nichtleitern liegt. Im Gegensatz zu Metallen nimmt die Leitfähigkeit mit steigender Temperatur - bis zu einem gewissen Maß - zu. ... Durch den Temperaturanstieg brechen Bindungen auf und Elektronen werden freigesetzt.

Warum nimmt der Widerstand von Halbleitern mit steigender Temperatur ab?

Die Ladungsträgerbeweglichkeit in einem Halbleitermaterial wird durch die Temperatur beeinflusst. Bei einer höheren Temperatur stoßen die Ladungsträger öfter zusammen und werden somit unbeweglicher. ... Bei steigender Temperatur nimmt der Durchlasswiderstand (F = Forward) eines Halbleiters ab.

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.

Ist die Leitfähigkeit bei Halbleitern steuerbar?

Leitfähigkeit von Halbleiter- bauteilen ist steuerbar. sind Materialien, deren elektrische Leitfähigkeit sich in weiten Bereichen steuern lässt. Anders als bei Metallen, die immer gute Leiter sind, können Halbleiterstrukturen so gebaut werden, dass sie auf einen elektrischen Impuls hin ihre Leitfähigkeit stark ändern.