N-Dotierung und P-Dotierung sind zwei Methoden zur Modifikation der elektrischen Eigenschaften von Halbleitermaterialien, insbesondere von Silizium. 1. **N-Dotierung (n-type doping)**: Bei der N-Doti... [mehr]
Warum überwiegt bei Zimmertemperatur die Störstellenleitung in dotierten Halbleitern gegenüber der Eigenleitung?
AntwortIn einem dotierten Halbleiter sind gezielt Fremdatome (Dotierstoffe) hinzugefügt, um die elektrischen Eigenschaften des Materials zu verändern. Diese Dotierstoffe erzeugen zusätzliche Energiezustände im Bandabstand des Halbleiters, die entweder Elektronen (n-Dotierung) oder Löcher (p-Dotierung) bereitstellen. Bei Zimmertemperatur sind die thermischen Energie und die Anzahl der thermisch angeregten Elektronen in einem reinen Halbleiter nicht ausreichend, um eine signifikante Anzahl von Elektronen aus dem Valenzband in das Leitungsband zu heben. In einem dotierten Halbleiter hingegen sind die zusätzlichen Ladungsträger, die durch die Dotierung eingeführt werden, bereits in der Nähe des Leitungsbandes oder des Valenzbandes lokalisiert. Diese zusätzlichen Ladungsträger dominieren die elektrische Leitfähigkeit, da sie bei Zimmertemperatur in viel größerer Zahl vorhanden sind als die thermisch erzeugten Elektronen und Löcher in einem unmodifizierten Halbleiter. Daher überwiegt in einem dotierten Halbleiter die Störstellenleitung (die durch die Dotierstoffe erzeugten Ladungsträger) bei weitem die Eigenleitung (die durch thermische Anregung erzeugten Ladungsträger).
