Halbleiter sinn?
Hallo Leute.
Wir haben gerade das Thema Halbleiter in Physik.
Aber ich hab den Sinn noch nicht ganz verstanden.
Wir haben und aufgeschrieben, das die Leitfähigkeit von Halbleitern zwischen der von nicht Leitern (z.B. plastik) & Leitern (Gold) liegt.
Aber was ist der Sinn, das es nur manchmal leitet?
Man dotiert die ja auch, das die besser leiten, aber warum nimmt man dann nicht direkt gute Leiter wie kupfer?
4 Antworten
Naja, Kupfer hat halt den Nachteil, dass es immer leitet. Ob man will oder nicht.
Es gibt aber genügend Anwendungen, bei welchen man steuern will, wann Strom fließt und wann nicht:
Z.b.
- Wechselrichter
- Gleichrichter
- Elektronische Schalter
- Bauteilschutz
nicht Leitern (z.B. plastik) & Leitern (Gold) liegt.
Übrigens: Kupfer hat eine bessere el. Leitfähigkeit als Gold.
Man benutzt sie nie als reine leiter, weil sie zu schlecht elektrischen strom leiten, wie du schon selbst erkannt hast. Es gibt aber bestimmt anwendungen, in denen man sie benutzt und die ohne sie nicht möglich wären. Beispiele sind LEDs oder Computerbauteile (transistoren).
Zunächst haben Halbleiter einfach eine physikalische Eigenschaft. Sie leiten, aber sie leiten schlecht. Man würde in der Rohform nicht auf die Idee kommen, sie zur Stromleitung zu verwenden. Einen Sinn hat das nicht, es ist einfach physikalisch so gegeben.
Wirklich spannend und nützlich wird das Ganze erst, wenn man durch physikalisch-chemische Bearbeitung die Eigenschaften der Halbleiter gezielt verändert. Dann lässt sich Beispielsweise erreichen, dass die Strom nur in eine Richtung durchlassen (Diode), dass sie bei Stromfluss leuchten (Leuchtdiode), oder dass man durch Anlegung einer Spannung an einer Stelle den Stromfluss an einer anderen Stelle kontrollieren/steuern kann (Transistor). Durch das Steuern kann ich Signale verstärken (z.B. Audio), oder Logikschaltungen realisieren (z.B. Computer).
Wobei auch in natürlicher Form Siliziumkristalle schon eine Diodenwirkung haben können. Das wurde bei den ersten Radios (Detektorempfänger) ausgenutzt.
In Halbleitern kann man durch Strom Strom schalten (Transistor). Und zwar sehr schnell und ohne Mechanik. Man hat auch weniger Verlust als bei einer Elektronenröhre, in der erst ein Draht geheizt werden muss, so dass Elektronen in nennenswerter Menge ins Vakuum übertreten.