Sind Löcherleitung und Elektronenleitung gleich?
An sich ist der Vorgang ja gleich. Es entsteht ein freies Elektron und somit ein Loch. Nur meint man bei der Löcherleitung, dass die Löcher von + nach - wandern (wenn an reines Silicium eine Stromquelle angeschlossen wird) und bei der Elektronenleitung die Elektronen von - nach +
oder?
2 Antworten
Hallo,
betrachtet man den insgesamt wirksamen physikalischen Effekt, dann ist die Überlegung richtig. Es ist nämlich egal, ob positive Ladungen in eine Richtung gehen oder ob negative Ladungen in die andere gehen.
Die beiden Mechanismen sind allerdings in der Realität NICHT AUSTAUSCHBAR. Ein Halbleiter ist entweder p- oder n-dotiert und somit tragen im stationären Zustand lediglich die tatsächlich überzähligen Ladungen (Majoritätsladungsträger genannt) zum Stromfluss bei. Sprich: in n-dotierten Halbleitern gibt es einen Elektronenstrom, in p-dotierten Halbleitern einen Löcherstrom.
Außerdem verhalten sich Elektronen und Löcher etwas unterschiedlich. Man kann ihnen beiden beim Ladungsträgertransport eine effektive Masse zuordnen (und die ist auch messbar). Löcher haben dabei aufgrund der höheren Wechsekwirkung mit der Umgebung im Silizium eine ca. 3 mal höhere effektive Masse als Elektronen.
Viele Grüße
Reines Silizium leitet praktisch gar keinen Strom, es muss schon dotiert (verunreinigt) sein.
Löcherleitung ist nicht dasselbe.
Stelle Dir eine Ebene voller Vertiefungen vor in jeder davon liegt eine Kugel. Ein paar Kugeln liegen zusätzlich oben drauf. Stellt man die Ebene nun etwas schräg, dann rollen die Kugeln in eine Richtung. Das könnte ein Modell für Elektronenleitung sein.
Nun hast Du eine Ebene, in der nicht in jedem Loch eine Kugel liegt. Stellst Du die Ebene nun schräg und rüttelst ein wenig, dann springt immer mal eine Kugel von ihrer Vertiefung in eine danebenliegenden freien. Insgesamt wandern also die Löcher (die freien Vertiefungen) nach oben. Das wäre das Modell für die Löcherleitung.