Oder allgemein:
Welche Materialeigenschaft verursacht Sprödigkeit?
darum ist Silizium spröde (link)
Oder allgemein:
Welche Materialeigenschaft verursacht Sprödigkeit?
http://www.seilnacht.tuttlingen.com/Lexikon/14Silici…
Gruß
Frank
Hi Funnyone (das ist übrigens ein Gruß),
Welche Materialeigenschaft verursacht Sprödigkeit?
das es ein Halbmetall ist. Warum es ein Halbmetall ist, ist dann allerdings weitaus komplizierter zu erklären, nimms bitte einfach so hin.
Gandalf
und warum glänzt ein Metall?
Servus, Grüatzi und Hallo Gandalf! (na, wenn das kein Gruß war…)
Danke für deine kurze und knackige Antwort.
Kannst du vielleicht ebenso kurz erklären warum ein Metall glänzt?
Danke!
Funny
[Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachträglich automatisiert entfernt]
Danke für den Link!
Hab viele brauchbare Informationen gefunden 
Hallo FunnyOne
Servus, Grüatzi und Hallo Gandalf! (na, wenn das kein Gruß
war…)
na siehst Du, geht doch und hat sicher nicht weh getan 
Kannst du vielleicht ebenso kurz erklären warum ein Metall
glänzt?
Das liegt einfach (und auch vereinfacht) an den Elektronen. Die schwirren im Metall relativ frei und ungeordnet rum und können durch ihre elektrischen Eigenschaften Licht reflektieren.
Gandalf
Hallo
Kannst du vielleicht ebenso kurz erklären warum ein Metall
glänzt?
Da es in Metallen wegen der hohen Leitfähigkeit keinen elektrischen Feldvektor geben kann, hat Metall für Licht (also eine el-mag. Welle) einen hohen Absorptionskoeffizienten. Das hat zur Folge dass auch das Reflexiosvermögen hoch ist. Es wird also viel Licht reflektiert und das Metall glänzt.
Gruß
Oliver
1 Like
Dritte und letzte Frage: AF´s in Kristallen
Ich bin begeistert von dem Expertenwissen, welches ich hier in kurzen Sätzen lese! Danke!
Ich habe aber noch eine letzte Frage:
Warum enthalten Kristalle immer einige atomare Fehlstellen?
Grüsse an alle!
Funny
Ich bin begeistert von dem Expertenwissen, welches ich hier in
kurzen Sätzen lese! Danke!
Ich habe aber noch eine letzte Frage:Warum enthalten Kristalle immer einige atomare Fehlstellen?
Hallo Funny,
das müssen sie nicht. z.B. wird bei Siliziumwavern ein Einkristall gezüchtet, welcher möglichst wenige Fehlstellen hat. Das Problem liegt in der Abkühlung und der damit verbundenen Auskristallisierung. Da diese nicht gleichmäßig von einem zentralen Punkt aus verläuft, kristallisieren kristallbildende Stoffe verschiedenst aus. Dabei entstehen dann nur örtlich Einkristalle im Material, im Ganzen ist es aber darin sehr durcheinander. Im übrigen ist das auch bei jedem Metall/Salz verschieden.
Gruß
Frank
Existenz perfekter Kristalls nicht ausgeschlossen?
das müssen sie nicht. z.B. wird bei Siliziumwavern ein
Einkristall gezüchtet, welcher möglichst wenige Fehlstellen
hat.
D.h. die Existenz eines perfekten Kristalls ist theoretisch nicht ausgeschlossen (wenn man von den Defekten durch die Oberfläche absieht, also unendliche Ausmasse annimmt)?
D.h. die Existenz eines perfekten Kristalls ist theoretisch
nicht ausgeschlossen (wenn man von den Defekten durch die
Oberfläche absieht, also unendliche Ausmasse annimmt)?
Aber wirklich nur theoretisch, denn bei Sonnengröße kommen schon wieder andere Problkemchen ins Spiel
Gruß
Frank
das es ein Halbmetall ist. Warum es ein Halbmetall ist, ist
dann allerdings weitaus komplizierter zu erklären, nimms bitte
einfach so hin.
Hi,
arghhh. Silizium ist kein Halbmetall, sondern ein Halbleiter.
Das ist etwas anderes.
Max
das es ein Halbmetall ist. Warum es ein Halbmetall ist, ist
dann allerdings weitaus komplizierter zu erklären, nimms bitte
einfach so hin.Hi,
arghhh. Silizium ist kein Halbmetall, sondern ein Halbleiter.
Das ist etwas anderes.
Hallo Max,
Gandalf hat Recht. Silizium ist kein Halbleiter, sondern ein Halbmetall. durch Dotierung mit anderen Elementen wird es zum Halbleiter, ansonsten ist es nur ein schlechter Leiter. Es kommt im elementaren Zustand auch als dunkelbraunes, amorphes Pulver vor. Es ist halb Metall, halb Nichtmetall.
Gruß
Frank
Hallo Frank,
jetzt muß ich mich aber mal einklinken und nachfragen.
Gandalf hat Recht. Silizium ist kein Halbleiter, sondern ein
Halbmetall. durch Dotierung mit anderen Elementen wird es zum
Halbleiter, ansonsten ist es nur ein schlechter Leiter. Es
kommt im elementaren Zustand auch als dunkelbraunes, amorphes
Pulver vor. Es ist halb Metall, halb Nichtmetall.
Ein Halbleiter ist doch so definiert, daß er dem Boltzmann-Arrhenius-Gesetz gehorcht, also die Leitfähigkeit mit steigender Temperatur zunimmt, wie bei Si der Fall, egal ob dotiert oder nicht.
Metalle haben einen positiven Temperaturkoeffizienten des Widerstandes, d.h. sie leiten um so schlechter je höher die Temperatur ist (Anwendung z.B. im Widerstandsthermometer).
Oder bin ich jetzt irgendwie neben der Spur?
Gruß
Roland
Ein Halbleiter ist doch so definiert, daß er dem
Boltzmann-Arrhenius-Gesetz gehorcht, also die Leitfähigkeit
mit steigender Temperatur zunimmt, wie bei Si der Fall, egal
ob dotiert oder nicht.
Ich würde einen Halbleiter über das Vorhandensein einer Bandlücke definieren, aber die Temperaturabhängigkeit der Leitfähigkeit exponentiell mit der Bandlückenenergie (exp(-Egap/2kT)) ist eine direkte Konsequenz daraus.
Ich habe ein bisschen nachgelesen und dabei verschiedene Kritierien gefunden, einen Halbleiter und ein Halbmetall zu unterscheiden. Die Chemiker verwenden wohl vor allem die Art und die Eigenschaften der Atombindung; danach soll zumindest Germanium ein Halbmetall sein. Weiterhin kann man die Temperaturabhängigkeit der Leitfähigkeit heranziehen.
Am meisten überzeugt hat mich aber eine Bemerkung in Ashcroft/Merin „Solid State Physics“ (eines der besten Bücher zum Thema):
„Semimetals should not be confused with semiconductors. A pure semimetal at T=0 is a conductor because there are partically filled electron and hole bands. A semiconductor, however, conducts only because carriers are either thermally exited or introduced by impurities. A pure semiconductor at T=0 is an insolator.“
Danach ist Silizium definitiv ein Halbleiter…
Markus
2 Like
Hi Max,
arghhh. Silizium ist kein Halbmetall, sondern ein Halbleiter.
Das ist etwas anderes.
ich hab den Beitrag nur mit meiner Erinnerung an meine Vorlesung in AC gemacht, habe dann aber aufgrund Deines Einwands im Römpp nachgeschaut und das steht:
Silicium:
chem. Symbol Si. halbmetallisches Element der 4. hauptgruppe …
Da hat mich meiner Erinnerung doch nicht getäuscht.
Das es ein Halbleiter ist, ist davon nun mal unberührt. Ob zur Eigenschaft ‚Halbleiter‘ auch zwingend die Eigenschaft ‚Halbmetall‘ gehört hab ich jetzt nicht parrat, vielleicht ist ein Spezielist hier, das das bestätigen oder ablehnen kann.
Gandalf
D.h. die Existenz eines perfekten Kristalls ist theoretisch
nicht ausgeschlossen (wenn man von den Defekten durch die
Oberfläche absieht, also unendliche Ausmasse annimmt)?
Die Existenz eines theoretischen Kristalls IST theoretisch ausgeschlossen, d.h. in jedem noch so perfekten Kristall wird es bei einer Temperatur T, die größer als 0 ist, immer Fehlstellen geben. (Und T=0 ist thermodynamisch nicht möglich.)
Der Grund dafür ist, daß es eine gewisse Energimenge E benötigt, um eine Fehlstelle im Kristall zu erzeugen. Bei jeder Temperatur T > 0 dürfte diese Energiemenge zur Verfügung stehen.
Nach dem Boltzmann-Gesetz ist dann die Anzahl der Fehlstellen etwa proportional zu
N ~ n * exp(-E/ k_B * T)
n die Gesamtzahl der Atome
k_B ist die Boltzmannsche Konstante.
Eine typische Zahl:
in einem sehr gut gewachsenen Siliziumkristall (und diese Kristalle kann aufgrund der Anforderungen der Computerindustrie mit am besten herstellen) hat man etwa 10^13 Fehlstellen in jedem Kubikzentimeter Silizium (bei 10^23 Atomen) (bei 20°C), die wie oben beschrieben entstehen.
Dazu kommen vielleicht 10^14 - 10^15 „andere“ Störstellen und Fremdatome.
Es ist also nicht möglich, Silizium mit weniger als 10^13 Fehlstellen / cm³ herzustellen (ca.)
Markus
1 Like
Hi Markus
Danach ist Silizium definitiv ein Halbleiter…
Na, da bin ich ja froh, daß mein physikalisches Weltbild doch noch in Ordnung ist.
Gruß
Roland