Warum gibt es im Halbleiter Energiebander aber keine Energieniveaus?

Warum gibt es im Halbleiter Energiebänder aber keine Energieniveaus?

Die Breite der Energiebänder ist für die unterschiedlichen atomaren Energieniveaus nicht gleich. Der Grund dafür ist die unterschiedlich starke Bindung der Elektronen an ihr Atom. Elektronen auf niedrigen Energieniveaus sind stärker gebunden und wechselwirken weniger mit Nachbaratomen. Dies führt zu schmalen Bändern.

Wie entstehen Halbleiter?

Halbleiter-Schichtwachstum durch Abscheidungs- / Epitaxieverfahren. Dotierung durch Einbringen von Fremdatomen in die Halbleiterstruktur. Oxidation zur Herstellung isolierender Schichten in Form von Siliziumoxid. Metallisierung zur Herstellung der Kontakte und Leiterbahnen.

Haben nichtleiter Elektronen?

Nichtleiter sind Stoffe, deren Elektronen fest an die Atome gebunden sind bzw. deren Ionen fest im Kristallgitter eingebaut sind. Da die „Verbotene Zone“ (Energielücke zwischen Valenz- und Leitungsband) sehr groß ist (EG>3 eV), können keine Elektronen durch thermische Anregung ins Leitungsband wechseln.

Was ist ein elektrisches Leitungsband?

Das Leitungsband (W L ), das als das nächsthöhere Energieband definiert ist, das bei 0 Kelvin – dem absoluten Nullpunkt von -273,15 °C – keine Elektronen enthält. Elektrisch leitfähig ist ein Material, wenn wenigstens eines dieser Bänder teilweise mit Ladungsträgern (Elektronen oder „Löchern“) besetzt ist.

Was ist die theoretische Berechnung des Leitungsbandes?

Die theoretische Berechnung des Leitungsbandes muss quantenmechanisch erfolgen, da es sich i. A. um die Bewegung von Elektronen in einem periodischen Potenzial (das der Atome im Festkörper) handelt. Für eine genaue Berechnung müssen z. B. der Drehimpuls, der Spin und relativistische Effekte berücksichtigt werden.

Wie können Elektronen die Bandlücke überwinden?

Führt man dem Material durch Temperaturerhöhung oder Lichteinstrahlung ausreichend Energie zu, können Elektronen die Bandlücke überwinden und ins Leitungsband angehoben werden. Auf diese Weise kann ein unbesetztes Leitungsband teilbesetzt werden.

Wie kommt die elektrische Leitfähigkeit von Metallen zustande?

Die gute elektrische Leitfähigkeit von Metallen (auch bei tiefen Temperaturen) kommt durch das nur teilweise besetzte Leitungsband zustande (einwertige Metalle). Bei mehrwertigen Metallen kann es zwar vorkommen, dass das entsprechende Band theoretisch voll besetzt wäre, dieses Band überlappt jedoch bei Metallen mit dem nächsthöheren Band.

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…

Was ist der Unterschied zwischen Halbleiter und Metall?

Unterschied zwischen Halbleiter und Metall. Auf der anderen Seite sind Metalle wie Gold und Platin sehr stabil und unreaktiv. Metalle sind formbar und duktil, wodurch sie für bestimmte Werkzeuge verwendet werden können. Metalle sind Atome, die durch Entfernen von Elektronen Kationen bilden können. Sie sind also elektro-positiv.

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 ist ein Halbleiter?

Ein Halbleiter kann ein Element oder eine Verbindung sein. Silizium ist ein am häufigsten verwendetes Element als Halbleitermaterial. Germanium ist auch ein anderes Beispiel dafür. Die Leitfähigkeit dieses reinen Elements wird durch Zugabe verschiedener Mengen an Verunreinigungen verändert.