Halbleiter in der Physik

6 Antworten

Die elektrische Leitfähigkeit von Halbleitern bewegt sich zwischen der von Leitern und Nichtleitern (Isolatoren), so wie sich z.B. die Größe von Mittelklassewagen zwischen der von großen Limousinen und Kleinwagen bewegt: Nicht groß, nicht klein, sondern eben halb. Und das nicht manchmal, sondern im Prinzip immer, wenn man von einzelnen besonderen Effekten bei Temperaturdifferenzen absieht.

Nein, auch schlechte Leiter wie Kohle zählen zu den Leitern, da leitet ein Halbleiter bei Raumtemperatur besser!

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@Commodore64

Deshalb verwies ich ja nebenbei auf die Ausnahmen bei thermischen Sondereffekten.

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Leiter haben verschiebbare Ladungsträger, können Strom leiten.

Nichtleiter bzw. Isolatoren haben keine verschiebbaren Ladungsträger, können den Strom also nicht leiten - abgesehen von einer so hohen Spannung dass das Material zerlegt wird.

Halbleiter haben keine verschiebbaren Ladungsträger, sind also Isolatoren. Man kann die aber gezielt verunreinigen (dotieren) so dass bestimmte verschiebbare Ladungsträger auftreten. Dazu können Ladungsträger (Elektronen) die normalerweise fest im Kristallgitterverbund wären durch einbringen von Energie gelöst werden und für eine kurze Zeit zu verschiebbaren Ladungsträgern werden.

Halbleiter sind also Isolatoren die durch Energiezufuhr (z.B. Wärme und Strahlung) zu Leitern werden. Sie sind eben weder noch - oder anders ausgedrückt je nach Behandlung Leiter oder nichtleiter!

Eigentlich kann man das nicht so einfach über die Leitfähigkeit erklären. Man muss sich dazu die Leitungsmechanismen und die Bandstrukturen anschauen, was ohne Theorie kaum geht.

Schau mal auf

http://de.wikipedia.org/wiki/B%C3%A4ndermodell

Das ist nicht besonders toll, aber in der Kürze kann ich es auch nicht besser. Da müsste man sich dann eher mal ein Buch wie Sze, Physics of Semiconductor Devices zu Gemüte führen. Hier weiß man ja nie die Vorbildung des Fragestellers. Für Schüler muss man einfacher (aber hoffentlich doch richtig) antworten als für Studenten im 5. Semester Physik.

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