PN-Übergang - Halbleiter - Diode

Schlagwörter:
Referat, Hausaufgabe, PN-Übergang - Halbleiter - Diode
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Beschreibung / Inhalt
Das vorliegende Dokument beschäftigt sich mit dem Bindungsmodell von Halbleitern und dem Bändermodell, welches beschreibt, wie Elektronen in Halbleitern leiten. Es wird erläutert, dass bei steigender Temperatur freie Elektronen entstehen und der Kristall dadurch leitfähig wird. In diesem Zusammenhang wird auch von der Eigenleitfähigkeit oder intrinsic-Leitfähigkeit gesprochen. Des Weiteren wird darauf eingegangen, dass bei der Herstellung von Halbleitern Germanium oder Silizium eingesetzt werden. Diese bestehen aus Atomen, bei denen die Valenzelektronen jeweils an das Atom am schwächsten gebunden sind und die das chemische Verhalten des Stoffs bestimmen. Es wird beschreiben, dass Donatoren und Akzeptoren durch spezielle Dotierungsatome in den Halbleiter eingeführt werden können, um dessen Leitfähigkeit zu beeinflussen. Eine wichtige Kenngröße für den Halbleiter ist der Bandabstand, welcher für Silizium bei ca. 1,1 eV liegt. Das Dokument geht auch auf das Ferminiveau ein und zeigt die Wahrscheinlichkeitsverteilung der Zustände durch Elektronen in Abhängigkeit von der Energie. Es wird erläutert, dass bei endlicher Temperatur die Besetzungswahrscheinlichkeit der Zustände stetig übergeht und nicht abrupt springt. Schließlich wird erklärt, dass durch das Anheben eines Elektrons aus dem Valenzband ein Loch entsteht, welches ebenfalls einen beweglichen Ladungsträger darstellt. Wenn ein Loch durch die Abwanderung eines Elektrons entstanden ist, kann ein Elektron von einem Nachbaratom das Loch leicht füllen.
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Auszug aus Referat
PN-üBERGANG Bindungsmodell der Halbleiter Ausgehend von den Valenzen, die zu den Bindungen zwischen den Atomen führen, läßt sich der Leitungsmechanismus in Halbleitern qualitativ beschreiben. Gitterstruktur der Halbleiter Nach dem Bohr schen Atommodell wird ein positiv geladener Kern (10-15m) von von Elektrronen umkreist. Die chemischen und elektrischen Eigenschaften eines Stoffes werden durch die Elektronenhülle (10-10m) bestimmt. Die den Kern umkreisenden Elektronen sind in sogenannten Schalen angeordnet, wobei jeder Schale eine bestimmte Anzahl von Elektronen zugeordnet ist. Ist jeweils die äußerste Schale vollständig gefüllt, handelt es sich um ein chemisch besonders stabiles Element, ein Edelgas. Bändermodell der Halbleiter: Valenzband und Leitungsband Energiespektrum besagt, daß ein Elektron nur ganz bestimmte diskrete Energiewerte annehmen kann. Dies ist eine Folge der Welleneigenschaften der Elektronen und wird durch die Quantenmechanik beschrieben. Das unterste Energieniveau (Haptquantenzahl n 1) entspricht der Elektronenbahn mit kleinstmöglichen Radius (innerste Schalle). Um das Elektron auf den nächsthöheren Energiezustand (zweite Schale) zu bringen, muß Arbeit gegen die anziehende Kräfte der gegennamigen Ladungen (Kern und Elektron) geleistet werden. Bei größerer Energiezufuhr kann das Elektron auf höhere Energieniveaus gehoben und schließlich ganz vom Atomkern getrennt werden. Diese Energie wird Ionisierungsenergie genannt. Das vom Kern gelöste Elektron kann ...
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Autor:
Kategorie:
Sonstiges
Anzahl Wörter:
3305
Art:
Fachbereichsarbeit
Sprache:
Deutsch
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