Warum dotiert man Halbleiter mit Atomen der 5. Hauptgruppe, aber nicht mit Atomen der 6. Hauptgruppe ?

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2 Antworten

Verbindungshalbleiter (Verbindungen aus Elementen der III. und der V. Hauptgruppe) dotiert man mit Elementen der II. und VI. Hauptgruppe.

Man nimmt Elemente der benachbarten Gruppen, weil Elemente aus weiter entfernten Hauptgruppen sich nicht so gut in das Kristallgitter einpassen. (Ein einzelnes Elektron zu viel oder zu wenig ist weit weniger schwer zu realisieren als zwei oder mehr Elektronen zu viel oder zu wenig.)

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Halbleiter wie Silicium stehen in der vierten Hauptgruppe, d.H. sie haben 4 Valenzelektronen. Dadurch können sie einen perfekten Kristall bilden, da jedes Atom sich mit seinen 4 Nachbaratomen bindet. Dotieren heißt, dieses Gleichgewicht gezielt zu stören, indem man einen leichten Elektronenmangel bzw. -überschuss erzeugt.

Für P-Dotierung nutzt man deshalb Elemente der 3. Hauptgruppe (ein Elektron 'fehlt') Für N-Dotierung solche aus der 5. Hauptgruppe (eines 'überschüssig')

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