Frage von HamiltonJR, 19

Warum ist im undotierten Halbleiter die Inrisicdichte gleich der Dichte der freien Elektronen und der Dichte der Defektelektronen?

es soll gelten

ni= n =p

müsste es aber nicht ni= n +p sein?

Weil beide Ladungsträgerarten tragen doch bei den Halbleitern zum Strom bei!

Expertenantwort
von PWolff, Community-Experte für Physik, 10

Auf diese Weise wird die Beschreibung der Leitfähigkeit dotierter Halbleiter leichter.

https://de.wikipedia.org/wiki/Eigenleitungsdichte#Physikalische_Beschreibung

Außerdem tragen beide Arten von Ladungsträgern verschieden stark zur Leitfähigkeit bei, sodass auch bei der Berechnung der Eigenleitfähigkeit die Formeln einfacher werden.

Antwort
von Halswirbelstrom, 16

Die Defektelektronen sind im Kristallgitter ortsfest gebunden, sie sind also nicht wanderungsfähig und tragen deshalb nicht zum Stromfluss bei. Ihre Anzahl ist die gleiche wie die der Elektronen, da je ein Leitungselektron bei Eigenleitung ein Defektelektron erzeugt hat.

Gruß, H.

Kommentar von HamiltonJR ,

aber wenn durch Intrinsic ein Elektronen-Lochpaar entsteht, wandert ein Elektron im Bändermodell ins Leitungsband und kann dort zur Stromleitung beitragen und umgekehrt habe ich auch gelernt, dass die Defektelektronen im Valenzband einen (langsameren) Stromfluss erzeugen...

Kommentar von Halswirbelstrom ,

Das trifft auf jene Defektelektronen zu, wenn sie durch Dotierung mit Fremdatomen entstehen. Bei Eigenleitung ist dieses nicht der Fall.

Kommentar von Halswirbelstrom ,

Diese Aussage bezieht sich auf die ideale Kristallstruktur reinster Halbleiter.

Kommentar von PWolff ,

Auch ich habe gelernt, dass Löcher eine positive Beweglichkeit haben (wenn auch eine merklich kleinere als Elektronen). Damit tragen auch diese zur Leitung bei.

Kommentar von Halswirbelstrom ,

Die Bewegung der Löcher stellt sich mir als scheinbare Bewegung in entgegengesetzter Richtung zur Bewegungsrichtung der Leitungselektronen dar. Ich sehe darin den Leitungsvorgang im idealen kristallinen Halbleiter als Modell, wobei ich davon ausgehe, dass ein Modell nur bestimmte wesentliche Seiten der Realität widerspiegelt. Danke aber auch für Deinen Kommentar. 

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