Was ist die elektrische Leitfahigkeit eines Halbleiters?

Was ist die elektrische Leitfähigkeit eines Halbleiters?

Ihre elektrische Leitfähigkeit liegt zwischen der von Nichtleitern und Leitern. Welche dieser Eigenschaften überwiegen, wird von den äußeren Bedingungen und von Störungen in der Struktur des Atomgitters eines Halbleiters bestimmt. Eines der wichtigsten Halbleitermaterialien ist Silicium (chemisches Symbol: Si).

Was sind die wichtigsten Halbleitermaterialien?

Eines der wichtigsten Halbleitermaterialien ist Silicium. Halbleiter sind Stoffe, die sowohl Eigenschaften von Isolatoren (Nichtleiter) als auch von Leiter n besitzen. Ihre elektrische Leitfähigkeit liegt zwischen der von Nichtleitern und Leitern. Welche dieser Eigenschaften überwiegen, wird von den äußeren Bedingungen und von Störungen…

Wie werden Halbleiter in der Elektronik verwendet?

Halbleiter werden in der Elektronik in vielfältiger Form verwendet. Das zugehörige Teilgebiet wird als Halbleiterelektronik bezeichnet. Dazu zählen vor allem die halbleiterbasierten integrierten Schaltungen (ICs, wie Mikroprozessoren, Mikrocontroller usw.) und diverse Bauelemente der Leistungselektronik (z. B. IGBTs ).

Wie viele Atome gibt es in einem Siliciumkristall?

In einem Siliciumkristall gibt es ca. 10 23 Atome pro Kubikzentimeter, so dass die einzelnen Energieniveaus nicht mehr von einander unterscheidbar sind und breite Energiebereiche bilden. Die Breite der Energiebänder hängt davon ab, wie stark die Elektronen an das Atom gebunden sind.

Welche Verfahren werden von der Halbleitertechnik eingesetzt?

Die von der Halbleitertechnik eingesetzten Verfahren sind sowohl chemischer als auch physikalischer Natur. So werden neben chemischen Beschichtungsverfahren, Ätz- und Reinigungsprozessen auch physikalische Methoden eingesetzt, wie physikalische Beschichtungs- und Reinigungsverfahren,…

Wie verändert sich das Temperaturverhalten von Halbleitern?

Temperaturverhalten von Halbleitern. Halbleiterbauelemente wie z. B. Dioden oder Transistoren ändern ihren Innenwiderstand bei Temperaturänderung. Somit nimmt die Temperaturänderung Einfluss auf das Strom-Spannungsverhalten von Halbleitern. Die Ladungsträgerbeweglichkeit in einem Halbleitermaterial wird durch die Temperatur beeinflusst.

Was ist der Nullleiter und seine Funktion?

Der Nullleiter und seine Funktion 1 Während der Außenleiter Strom führend ist, fließt über den Nullleiter der Strom sozusagen wieder zurück, wenn der Stromkreis geschlossen ist. 2 Der Nullleiter ist also genauso wichtig wie der Strom führende Leiter, der Außenleiter. 3 Alle Nullleiter besitzen das gleiche elektrische Potenzial.

Was ist ein chemisch reiner Halbleiter?

Ein chemisch reiner Halbleiter besitzt eine innere Struktur, bei der die einzelnen Atome durch die Atombindung zu einem Gitter zusammengefügt werden.

Was bedeutet der Begriff Halbleiter?

Halbleiter. Der Begriff Atombindung bedeutet, dass sich jeweils benachbarte Atome ihre Hüllenelektronen zur Erlangung eines stabilen Zustandes gegenseitig „teilen“. Dabei bilden sie gemeinsame Elektronenpaare. Erhöht sich die Temperatur in einem Halbleiter oder wird ihm durch andere äußere Einwirkungen – zum Beispiel Lichteinstahlung – Energie…

Was sind die Grundlagen der Halbleiterphysik?

Grundlagen der Halbleiterphysik. •Im n-Halbleiter gibt es viele freie Elektronen („Majoritätsträger“) und wenige Löcher („Minoritätsträger“). •Im p-Halbleiter sind die Löcher Majoritätsträger und die freien Elektronen Minoritätsträger. •Bei Raumtemperatur sind praktisch alle Störstellen ionisiert („Störstellenerschöpfung“).

Welche Wechselwirkungen gibt es bei Halbleitern?

Auch wird gezeigt, dass die Zufuhr von Energie (in diesem Fall durch die Erhöhung der Temperatur) diese Wechselwirkungen bei Metallen und Halbleitern verschieden beeinflusst. Weiterführend können andere Experimente mit Halbleitern zeigen, dass es dabei auch zur Lichtaussendung kommen kann.

Welche Halbleiter haben außergewöhnliche Eigenschaften?

Halbleiter haben außergewöhnliche Eigenschaften bezüglich ihrer elektrischen Leitfähigkeit. Diese liegt zwischen der eines Leiters und der eines Isolators. Der unterschied dieser Materialien wird anhand der Quantenzustände von Elektronen, welche Fermionen sind, verstanden.

Welche Art von Halbleitern gibt es?

Es gibt verschiedene Arten von Halbleitern. Abhängig von der Art des Halbleiters, werden diese auch in verschiedenen Bereichen eingesetzt. Diese Halbleiter haben keine kristalline Struktur. Ihre Verarbeitung unterscheidet sich von der kristalliner Halbleiter, aufgrund der Hohen Störstellendichte.

Welche Halbleiter werden bei der Rekombination eingesetzt?

In einem direkten Halbleiter kann bei der Rekombination ein Lichtquant ausgesandt werden. Bei einem indirekten Halbleiter hingegen wird die bei der Rekombination freiwerdende Energie als Gitterschwingung abgegeben. Hieraus folgt, dass nur direkte Halbleiter zur effektiven Strahlungserzeugung verwendet werden können.

Was ist eine Halbleitertechnik?

Halbleitertechnik ist der Überbegriff für die Herstellung mikroelektronischer Bauelemente. Wie du bereits erfahren hast, muss man Halbleiter auf eine bestimmte Art behandeln, damit sie leitfähig werden. Dazu zählt auch das Dotieren und das Gestalten der Grenzflächen zwischen Halbleitern und anderen Medien.

Was ist die Ladungsdichte eines Halbleiters?

Sie bezeichnet die Ladungsträgerdichte eines idealen, in seinem Kristallgitter ungestörten Halbleiters. Der zugehörige Leitungsmechanismus wird Eigenleitung genannt. Die Eigenleitungsdichte bestimmt den Mindestwert der elektrischen Leitfähigkeit.

Was sind Eigenschaften von Halbleitern?

Im Gegensatz zu Leitern müssen Elektronen in einem Halbleiter Energie (z. B. aus ionisierender Strahlung) gewinnen, um die Bandlücke zu überqueren und das Leitungsband zu erreichen. Die Eigenschaften von Halbleitern werden durch die Energielücke zwischen Valenz- und Leitungsband bestimmt.

Was sind die Eigenschaften von Halbleiterdioden?

Genauere Informationen sind unter dem Stichwort “ Gleichrichter “ zu finden. Die Eigenschaft von Halbleiterdioden, dass ab einer bestimmten Schwellenspannung ein Strom durch die Diode fließt, kann man auch dazu nutzen, um sich eine Spannungsquelle zu bauen, an der immer die gleiche Spannung abgegriffen werden kann.

Welche Bedeutung haben Halbleiter für die Elektrotechnik?

Bedeutung haben Halbleiter für die Elektrotechnik und insbesondere für die Elektronik, hierbei kann ihre Leitfähigkeit durch Anlegen einer Steuerspannung oder eines Steuerstroms (wie z. B. beim Transistor) an geeignete Strukturen verändert werden oder sie weisen eine richtungsabhängige Leitfähigkeit auf (Diode, Gleichrichter).

Warum sind elektrische Halbleiter bedeutsam für die Elektrotechnik?

Elektrische Halbleiter sind vor allem aufgrund der sogenannten Dotierung bedeutsam für die Elektrotechnik. Dabei werden Fremdatome in kleiner Menge in den elektrischen Halbleiter eingebracht. Diese bringen entweder zusätzliche Elektronen oder Löcher mit ein.

Wie bewegen sich die Elektronen in Halbleitern?

Insgesamt bewegen sich die Elektronen in der einen und damit die Löcher in der anderen Richtung. Es fließt somit ein Strom, der allerdings in der Regel sehr klein ist. Diese Form der Leitung in Halbleitern wird als Eigenleitung bezeichnet.

Was sind die Eigenschaften der Halbleiter?

Eine Reihe von Eigenschaften der Halbleiter können auf die physikalischen Besonderheiten der Atombindung zurückgeführt werden. Zu diesen Eigenschaften gehören z. B. die geringe elektrische Leitfähigkeit bei reinen Stoffen und die starke Veränderbarkeit der Leitfähigkeit durch Einbau von Stoffen mit anderer chemischer Wertigkeit (Dotieren).

Bedeutung haben Halbleiter für die Elektrotechnik und insbesondere für die Elektronik, wobei die Möglichkeit, ihre elektrische Leitfähigkeit durch Dotierung zu beeinflussen, eine entscheidende Rolle spielt.

Was ist eine Halbleiter-Energie?

Halbleiter besitzen zwar eine Bandlücke, diese ist aber kleiner als bei Isolatoren. Damit ein Halbleiter elektrischen Strom leitet, müssen die Elektronen eine bestimmte Energie überschreiten, um in das Leitungsband zu treten. Diese Energie heißt Fermi-Energie oder ist auch als Fermikante bekannt.

Was sind organische Halbleiter?

Dieses wird vor allem in der Photovoltaik verwendet wird. Organische Halbleiter sind Festkörper, welche aus Kohlenstoff und Wasserstoff Atomen bestehen. Manchmal sind auch Kombinationen von Stickstoff, Schwefel und Sauerstoff möglich. Diese Art des Halbleiters hat die Form von molekularen Kristallen oder dünnen, amorphen Schichten.

Was ist eine weitere Verwendung von Halbleitern?

Eine weitere wichtige Verwendung eines P-N-Übergangs und von Halbleitern ist in Photovoltaikzellen, dem Hauptbestandteil von Solarpanels. Diese Solarzellen ermöglichen die Umwandlung der Sonnenenergie in Elektrizität. Transistoren sind ein weiteres Gerät, das Halbleiter verwendet.

Was sind die wichtigsten Regeln für Elektrizität?

Damit Elektrizität keine Gefahr darstellt, sind folgende Regeln stets zu beachten: Experimentiere niemals mit Elektrizität direkt aus der Steckdose! Verwende stets nur Stromquellen, die Deine Gesundheit nicht gefährden können – beispielsweise Batterien, Akkus, und/oder gesicherte Stromversorgungsgeräte.

Welche Elektronen dienen der Erzeugung elektrischer Energie?

Dabei gehen die Elektronen immer von den Atomen des unedleren Metalls auf die Ionen des edleren Metalls über. Dieser Übergang der Elektronen bildet die Grundlage für die Stromerzeugung in Batterien. Galvanische Zellen dienen der Erzeugung elektrischer Energie. Sie werden auch als Primärzellen oder Batterien bezeichnet.