Warum sind Halbleiter bei sehr tiefen Temperaturen Isolatoren?
Während Metalle beim Absenken der Temperatur den elektrischen Strom immer besser leiten, um in der Nähe des absoluten Nullpunktes schließlich eine sehr hohe Leitfähigkeit zu zeigen (für Supraleiter sogar unendlich), haben die Halbleiter somit ein umgekehrtes Verhalten, sie werden bei tiefen Temperaturen zum Isolator.
Warum ist ein siliziumkristall unterhalb der Raumtemperatur ein Isolator?
Bei tiefen Temperaturen stellt der Halbleiterkristall einen Isolator dar, d.h. er besitzt keine beweglichen Ladungsträger. Durch Energiezufuhr, also z.B. durch Erwärmung, kann man Elektronen (blaue Punkte in nebenstehender Animation) aus ihren Paarbindungen „freischütteln“.
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 ein intrinsischer Halbleiter?
Ein intrinsischer Halbleiter ist ein vollständig reiner Halbleiter, ohne dass signifikante Dotierungsspezies vorhanden sind. Intrinsic und Extrinsic Semiconductor
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 Grundlagen der Halbleiterphysik?
Atombindungen im Halbleiter. 2. Grundlagen der Halbleiterphysik. Si und Ge besitzen eine stabile Kristallstruktur (Diamantstruktur): •Jedes Atom hat vier gleich weit entfernte Nachbaratome. •Die Atome haben auf ihrer äußeren Elektronenschale vier Valenz- elektronen, die mit den Nachbaratomen Elektronenpaarbindungen bilden (kovalente Bindung).