Guten Tag,
warum hinterlässt ein elektron (bei verunreinigung mit phosphor z.B. das 5. elektron) bei einem n-dotiertem halbleiter kein elektronenloch
Bei einer n-Dotierung wird ein ein Halbletier mit einem anderen höherwertgen verunreinigt. Das heißt, auf jedes Phosphoratom das eingebaut wird kommt ein freies Elektron dazu, diese nennt man dann Überschusselektronen.
Zu Elektronenlöcher kommt es nur bei einer p-Dotierung, wo mit einerm geringerwertigen Atom verunreinigt wird.
Beispiel: Germanium mit Indium verunreinigt-
Das Germanium (4 Außenelektronen) gibt ein Elektron an das Indium (3 Außenelektronen) ab, das das Indium stärker positiv polarisiert ist. Das löst eine Art Kettenreaktion aus und Elektronenlöcher entstehen.
Ich hoffe ich konnte ein wenig weiter helfen.
auf jedenfall erstmal danke für die antwort!
aber meine frage ist warum dieses atom was man dazu gegeben hat ein elektron mehr hergibt, denn eigendlich müsste dort danach dann doch ein „elektronenloch“ bzw. eine positive ladung entstehen (wegen den protonen im kern?)???
Hallo mangomaddy,
vergiss mal die Protonen im Kern. Stell dir vor, dass jedes Element von Haus aus nur 8 Elektronen auf seiner äußersten Schale plazieren kann (wegen Edelgaskonfiguration, Bohrsches Atommodell). Wenn ich also Si als vierwertiges (vier Außenelektronen) Element mit Phosphor (5 Außenelektronen) dotiere habe ich in Summe quasi 9 Elektronen. Es können aber nur 8 pro Atom besetzt werden. Also bleibt eins übrig (Überschuss), welches sich in einem leicht aktivierbaren Zustand für die Stromleitung befindet.
Bei der p-Dotierung verhält es dementsprechend umgekehrt.
Ein guter Link zum nachlesen bietet auch:
http://de.wikipedia.org/wiki/Dotierung
hier müsste deine Frage eigentlich vollständig beantwortet werden
Grüße
Francoli
Hallo
Dieses Elektron tritt sozusagen feldelektronisch nach außen, während lokale bzw. temporäre positive Ladung nach außen nicht wirksam ist.
Da sind keine Elektronen im Überschuss im Verhältnis zu den Protonen, ein n-Halbleiter lädt sich nicht elektrostatisch negativ auf.
Bei einem p-Halbleiter ist in diesem Sinne alles genau umgekehrt, und es müssen immer soviel Elektronen zugeführt wie entnommen werden.
Bei der Leitfähigkeit von Halbleitern muß es sich nicht um Partikel wie Elektronen handeln.
Wenn Strom durch einen Halbleiter fließt, werden die verschiedenen Arten von Ladungsträgern(positive und negative können es sein), verschiedenartig Feldwirkungen gegenüber exponiert.
Wenn man sich einmal den Fluss von Elektronen vorstellt, so sind ja nicht nur die Elektronen am strömen, dazwischen sind positive Räume(Lücken), die in Gegenrichtung wandern.
MfG
Matthias
Hallo,
ich probier mich auch mal an einer Antwort:
du hast Recht: an der Stelle wo ein Donator ein Elektron ins Leitungsband abgegeben hat, bleibt eine ortsfeste positive Ladung. Das Elektron geht trotz dieser positiven Ladung ins Leitungsband, da es nur ganz schwach an sein „Mutterion“ gebunden ist, und die thermische Enrgie ausreicht es ins Leitungsband zu heben. Anders gesagt: wenn man sich die elektrostatischen Potentiale anschaut würde das Elektron zwar gerne bei „seinem“ Ion bleiben, aber bei Raumtemperatur ist es so heiss, dass es dauernd davon weggeschlagen wird.
Allerdings musst du mit der Terminologie aufpassen: das zurückbleibende, positiv geladene Ion wird nicht als ein Loch bezeichnet, da dieser Ausdruck für nicht besetzte Zustände im Valenzband benutzt wird, die man vor allem in p-dotierten Regionen findet. Diese „Löcher“ sind im Gegensatz zu den Rumpfatomen eines Donatoratoms aber nicht ortsfest sondern beweglich.
Grüsse,
Johannes