Wie ist das mit dem Massenwirkungsgesetz beim Halbleiter?

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3 Antworten

Gebundene Elektronen sind, wie der Name schon sagt, an ihren Ort gebunden. Damit können sie nicht zur Leitung beitragen.

Unter den nicht-ionisierten Störstellen kann ich mir nicht wirklich etwas vorstellen. Wenn damit Störstellen gemeint sind, die in jedem Kristall auftreten können, dann wohl kaum.

Zur Leitfähigkeit können nur freie Ladungsträger beitragen, in Salzlösungen, Säuren und Laugen sind das Ionen, in Kristallen sind das Elektronen, die beweglich sind, bzw. mit denen kein Elektron gepaart ist, das sich aus quantenmechanischen Gründen exakt entgegengesetzt bewegen muss.

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Kommentar von dreamerdk
26.02.2016, 22:15

Mit Störstellen haben wir die "Fremdatome" in dotierten Halbleitern bezeichnet. Also z.B. ein Phosphor-Atom im Siliziumkristall.. ionisiert ist die Störstelle, wenn der zur Verfügung gestellte Ladungsträgertyp nicht mehr an sein Atom gebunden ist

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das sind nur die Ladungsträger, die zur Stromleitung beitragen...

z.B. bei einem n-dotierten Halbleiter gilt, dass po= ni ist, denn bei einem n-dotierten Halbleiter können "Löcher" nur von der Eigenleitung (Intrinsic-Generation) entstehen.... daraus folgt, dass die Elektronen im Leitungsband die selben Konzentrationen haben müssen (im Gleichgewicht!)

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Kommentar von dreamerdk
26.02.2016, 22:08

aber müssten bei einem n-Halbleiter die Löcher nicht immer in Unterzahl sein? (Minoritäten)

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Was meinst Du mit den "nichtionisierten Störstellen"?

Die Donator- und Akzeptorniveaus liegen nur wenige 10meV von den Bandkanten entfernt und sind bei Raumtemperatur alle ionisiert. Sonst könnte man den Halbleiter ja gar nicht dotieren.

Majoritäten (aus den Dotierungsniveaus) gehen in das Massenwirkungsgesetz immer mit ein. Hast Du einen n-dotierten Halbleiter mit 10^17 Elektronen pro cm^3, so liegt die Löcherdichte dort bei ca. 10^4 pro cm^3 (ni^2 ~ 10^21 cm^-6)


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Kommentar von dreamerdk
27.02.2016, 17:37

was ich nicht ganz verstehe: eigentlich müsste doch beim n-Halbleiter die Intrinsic-Dichte gleich der Löcherdichte sein, weil ja alle Löcher nur von der Eigenleitung stammen können

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