Was passiert, wenn einem Halbleiter durch Erwärmung Energie und eine Spannung zugeführt wird?

Wenn einem Halbleiter durch Erwärmung Energie zugeführt wird, erhöht sich die thermische Energie der Elektronen im Material. Dies führt dazu, dass einige Elektronen genügend Energie erhalten, um aus ihrem gebundenen Zustand im Valenzband in das Leitungsband zu springen. Dadurch entstehen freie Elektronen, die zur elektrischen Leitfähigkeit des Halbleiters beitragen.

Wenn nun eine Spannung an den Halbleiter angelegt wird, bewirken die elektrischen Felder, dass die freien Elektronen im Leitungsband in Richtung des positiven Pols der Spannungsquelle wandern. Gleichzeitig bewegen sich die "Löcher" (fehlende Elektronen im Valenzband) in die entgegengesetzte Richtung, also zum negativen Pol. Diese Bewegung der Elektronen und Löcher ermöglicht den elektrischen Stromfluss durch den Halbleiter.

Zusammengefasst: Durch die Erwärmung werden Elektronen angeregt und können sich bewegen. Die angelegte Spannung sorgt dafür, dass diese Bewegungen in eine bestimmte Richtung gelenkt werden, was zu einem Stromfluss führt.