Admin Inhaltsverzeichnis
- 1 Wie groß ist ungefähr die Bandlücke von Silizium?
- 2 Wie entsteht eine Bandlücke?
- 3 Haben Metalle eine Bandlücke?
- 4 Was versteht man unter der Eigenleitung der Halbleiterwerkstoffe?
- 5 Wie kommen Elektronen in das Leitungsband des Halbleiters?
- 6 Was ist wichtig unter den Energiebändern?
- 7 Was ist bei einer indirekten Bandlücke möglich?
Wie groß ist ungefähr die Bandlücke von Silizium?
Elektrische Leiter haben keine Bandlücke, während die Bandlücke bei Nichtleitern größer als 4 eV ist. Bei den bisher meist verwendeten Halbleitern liegt die Bandlücke im unteren Bereich, bei Raumtemperatur z. B. für Germanium (Ge) bei 0,67 eV, für Silicium (Si) bei 1,12 eV und für Galliumarsenid (GaAs) bei 1,42 eV.
Was gibt die Bandlücke an?
Als Bandlücke (englisch band gap), auch Bandabstand bzw. verbotene Zone, wird der energetische Abstand zwischen Valenzband und Leitungsband eines Festkörpers bezeichnet. Die Größe der Bandlücke wird üblicherweise in Elektronenvolt (eV) angegeben.
Wie entsteht eine Bandlücke?
Nur angeregte Elektronen im Leitungsband können sich praktisch frei durch einen Festkörper bewegen und tragen zur elektrischen Leitfähigkeit bei. Bei endlichen Temperaturen sind durch thermische Anregung immer einige Elektronen im Leitungsband, jedoch variiert deren Anzahl stark mit der Größe der Bandlücke.
Wie entstehen energiebänder?
Die Energieniveaus verschieben sich jeweils leicht nach oben und unten (siehe Zweizustandssystem). Betrachtet man nun einen Kristall, bei dem eine Vielzahl von Atomen miteinander wechselwirken, steigt die Anzahl der erlaubten Energiezustände entsprechend, sie verschmelzen zu gemeinsamen Energiebändern.
Haben Metalle eine Bandlücke?
Da bei einem Metall grundsätzlich das oberste besetzte Band (das Valenzband) und das unterste unbesetzte Band (das Leitungsband) überlappen, sind Metalle elektrische Leiter. Daher spielt es also auch keine Rolle, ob das Valenzband schon voll besetzt ist (wie z.B. bei den Erdalkali- metallen).
Was versteht man unter einem Halbleiter?
Unter einem Halbleiter versteht man einen Festkörper, den man hinsichtlich seiner elektrischen Leitfähigkeit sowohl als Leiter als auch als Nichtleiter betrachten kann. Die Leitfähigkeit ist stark temperaturabhängig. In der Nähe des absoluten Temperaturnullpunktes sind Halbleiter Isolatoren.
Was versteht man unter der Eigenleitung der Halbleiterwerkstoffe?
Eigenleitung (auch intrinsische Leitung) bezeichnet in der Festkörperphysik die relativ geringe elektrische Leitfähigkeit undotierter (reiner) Halbleiter.
Was versteht man unter Halbleiter?
Wie kommen Elektronen in das Leitungsband des Halbleiters?
Auch bei Halbleitern gibt es diese Bandlücke, diese ist im Vergleich zu Isolatoren aber so klein, dass bereits bei Raumtemperatur Elektronen aus dem Valenzband in das Leitungsband gelangen. Jedes Elektron hinterlässt außerdem ein Loch im Valenzband, welches von anderen Elektronen im Valenzband besetzt werden kann.
Wie funktioniert das Bändermodell?
Das Bändermodell für Festkörper In verschiedene Bahnen besitzen die Elektronen verschiedene Energien. Andere Energiewerte als die auf den erlaubten Bahnen kann das an ein Atom gebundene Elektron nicht haben. Folglich sind die möglichen Energien eine diskrete Folge, deren größter Wert die Ionisierungsenergie ist.
Was ist wichtig unter den Energiebändern?
Wichtig unter den Energiebändern sind das Valenzband und das Leitungsband. Das Valenzband (nach dem chemischen Begriff der Valenz, „Wertigkeit“, der auf die Bindungsfähigkeit von Atomen abhebt) ist im Halbleiter ein energetischer Bereich, auf dem sich die Mehrzahl der Elektronen befindet.
Wie wird die Größe der Bandlücke bestimmt?
Dessen elektrische und optische Eigenschaften werden wesentlich durch die Größe der Bandlücke bestimmt. Die Größe der Bandlücke wird üblicherweise in Elektronenvolt (eV) angegeben.
Was ist bei einer indirekten Bandlücke möglich?
Bei einer indirekten Bandlücke ist das Minimum des Leitungsbandes gegenüber dem Maximum des Valenzbandes auf der -Achse verschoben, d. h. der kleinste Abstand zwischen den Bändern ist versetzt. Die Absorption eines Photons ist nur bei einer direkten Bandlücke effektiv möglich,…
Was ist die Bandlücken-Energie des Solarzellen-Materials?
Die Tabelle zeigt außerdem, dass die Bandlücken-Energie des Solarzellen-Materials Silizium – abgesehen von seinem Vorläufer, dem selteneren, teureren Germanium – die geringste ist. Dem Silizium muss also vergleichsweise wenig Energie zugeführt werden, um Strom zu leiten.