Was ist der Unterschied zwischen Eigenleitung und Störstellenleitung?
Guten Tag liebe Leser und Leserinnen , ich habe einige Ideen dazu. Hoffe das diese richtig sind. Wenn einige Unterschiede fehlen , könntet ihr bitte diese ergänzen bzw. korrigieren.
In Störstellenleitungen entstehen bei niedrigen Temperaturen einen Halbleitereffekt.
Bei Eigenleitungen entstehen bei höheren Temperaturen einen Halbleitereffekt.
Der zweite Unterschied wäre nach meiner Meinung folgender:
Bei Eigenleitungen entsteht ein Defektelektron im Gitter eines Halbleiters,
Bei der Störstellenleitung wird ein Fremd Atom in das Atomgitterzugefügt und es entstehen im n Leiter Donatoren und im p Leiter Akzeptor Atomen.
Würde mich freuen, wenn ihr euch melden würdet, ob ich richtig liege mit der Beantwortung der Frag. Möchte mich jetzt schon im voraus recht herzlich bedanken für die Antworten.
1 Antwort
Also Eigenleitung gibts nicht nur beim Halbleiter. Ein Metall hat zB immer eine Eigenleitung weil das Fermi Niveau im Leitungsband liegt.
Beim Halbleiter ist die Eigenleitung aber wie du gesagt hast immer Temperaturabhängig und das Ferminievau liegt zwischen den Bandkanten. Mehr Temperatur bedeutet mehr Eigenleitung weil die Temperatur Elektronen vom Valenz ins Leitungsband bringt.
Die Störstellenleitung liegt wie der Name schon sagt in den Kristallstörungen vergraben. Die Störstellen verschieben dann das Ferminiveau und die Temperatur sorgt jetzt für die Ionisierung der Störstellen. Weil die jetzt wesentlich einfacher zu Ionisieren sind wie die intrinsischen Ladungsträger (Eigenleitung) steigt dadurch die Leitfähigkeit bei selber Temperatur an.
Btw der Halbleitereffekt ist unabhängig von Störstellen oder Eigenleitung. Halbleitereffekt bedeutet nur das Ferminiveau liegt zwischen den Bandkanten.
Störstellen sind zudem auch Kristallfehler im Silizium und müssen nicht zwingend Fremdatome sein. Also Polykristalines reines Silizium hat auch so Störstellen, daher braucht man in der Halbleiterindustrie auch Einkristalle.
Von Defektelektronen spricht man nicht nur bei Nichtdotiertem Silizium. Im p Dotierten Silizium sind sogar Defektelektronen die Majoritätsladungsträger. Es entsteht immer ein Defekteletron und ein Eletron gleichzeitg. Das muss durch die Ladungserhaltung auch so sein. Also jedem Defektelektron muss ein Elektron zugeordnet sein.
Die Dotierung funktioniert so:
Im p dotiertem Gebiet wird quasi das Elektron von den Störstellen gefangen und das Defektelektron im Valenzband bleibt erhalten. Beim n dotiertem Gebiet wird das Defektelektron von der Störstelle gefangen und es bleibt ein Elektron im Valenzband übrig.
Nein Elektrotechnik, aber Halbleiterphysik ist da Teil des Studiums.
Danke Peter für die schnelle Rückantwort. Hast du Physik studiert? Da du es gut Bescheid weißt.