Frage von General001, 42

Warum spricht man von einem positiven Loch im Valenzband - es trägt doch gar keine Ladung?

Antwort
von PeterKremsner, 25

Die Abwesenheit eines negativen Ladungsträgers kann auch als positiver Ladungsträger aufgefasst werden.

Donatoren tragen aber selbst auch keine Ladung, der Halbleiter ist elektrisch immer Neutral und daher nicht positiv oder negativ geladen.

N und P Dotierung hat daher nichts mit elektrischen Ladungen zu tun, das muss man immer im Hinterkopf behalten.

Bei einem Donator ist ein "zusätzliches" Elektron im Gitter bei einem Akzeptor "fehlt" ein Elektron im Gitter.


Kommentar von General001 ,

Aber ein Loch trägt so keine Ladung es verhält sich nur so?

Muss ein Plus und Minuspol (Spannung) angeschlossen sein damit ein Elektron in ein Loch fallen kann bzw. das Loch und die Elektronen im VB wandern können?

Kommentar von PeterKremsner ,

Ein Loch verhält sich nur so wie eine Ladung hat aber selbst keine, ein Elektron hat aber in Verbindung mit dem Atomkern auch keine Ladung weil die Atome immer Neutral geladen sind.

Nein die Wandern auch durch die Temperatur, die Spannung führt aber dann zu einer gerichteten Bewegung und damit zu einem Nettostrom im Halbleiter.

Kommentar von General001 ,

Und woher weiß ich die richtige Richtung ohne die Spannung?

Kommentar von PeterKremsner ,

Wie meinst du die richtige Richtung?

Wenn du nur von Temperaturschwingungen ausgehst, bewegen sich die Elektronen wild im Kristall umher da kannst du keine einheitliche Richtung angeben.

Wenn du eine Spannung anlegst dann gibt es zusätzlich zu dieser zufälligen Bewegung eine gemeinsame Bewegung in eine, durch die Spannung vorgegebene Richtung, damit kannst du dann, im Mittel, eine einheiltiche Richtung angeben

Antwort
von atoemlein, 11

Ein Elektron ist negativ aufgeladen, ein Loch quasi negativ "abgeladen".

Es fehlt die negative Ladung, und dort wo sie fehlt, scheint eine positive Ladungzu sitzen.
Von aussen ist nicht unterscheidbar, ob effektiv ein positiver Ladungsträger wandert, oder ob Elektronen in der Gegenrichtung wandern, in dem sie jeweils einen Platz auslassen und immer das nächste Elektron ins Loch hüft und seinerseits ein Loch hinterlässt..

Wenn ein Loch vom Nachbar-Elektron rechts gefüllt wird, dieses Loch wieder vom nächsten Nachbarn rechts, dann wandert das Loch nach rechts, die Elektronen aber nach links.

Kommentar von General001 ,

Also ein Loch trägt so keine Ladung es verhält sich nur wie ein positives Teilchen?

Kommentar von atoemlein ,

Genau. Das Loch selber "trägt" nicht eine Ladung.
So wie wenn man ein schwarzes Papier mit einem Loch auf einem weissen Untergrund hat:
dann sagt man auch nicht, das schwarze Papier habe eine weisse Färbung. Sondern weil beim Loch nichts (Schwarzes) ist, sieht man das Weisse.

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