Warum nimmt der Widerstand ab?
Warum nimmt der Widerstand von Halbleitern mit zunehmender Temperatur ab, wenn die Atome stärker schwingen und die beweglichen Ladungsträger gebremst werden?
4 Antworten
Nehmen wir als Beispiel den Halbleiter Silizium. Im Kristallgitter von Silizium gibt es keine freien Ladungsträger. Dadurch ist Silizium eigentlich ein Isolator.
Fügt man jedoch Wärme (Energie) hinzu, werden Ladungsträger aus dem Kristallgitterverbund freigesetzt und werden dadurch beweglich. So wird Silizium zum Leiter.
Je mehr Energie durch Wärme ins Kristallgitter gelangt, desto mehr freie Ladungsträger entstehen, dadurch kann der Strom besser geleitet werden und der Widerstand nimmt ab.
Weil Halbleiter, falls undotiert, meist Isolatoren sind.
Also anders als Metalle nicht "von Natur aus" freie Elektronen haben.
Somit werden erst bei Erwärmung mehr freie Elektronen freigesetzt (auch wenn sie sich bei Wärme weniger gut bewegen können, aber immerhin sind sie überhaupt vorhanden).
Weil zusätzliche Ladungsträger freigesetzt werden. Dieser Effekt ist stärker als der bremsende Effekt der Schwingung.
