| Dotieren von Halbleitern | |||
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Um das Leitungsverhalten der Halbleiter zu verändern, können diese dotiert werden. Dotieren ist eine „Verunreinigung“ des Halbleitermaterials. Dabei werden Stoffe der 3. oder 5. Hauptgruppe in das Kristallgitter eingebracht, um das Leitungsverhalten gezielt zu verändern. |
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n - Dotieren
Dazu werden Atome der 5. Hauptgruppe (z.B. Phosphor P) in das Gitter eingebracht.
Das 5-te Außenelektron ist nur schwach gebunden und
kann sich bei geringer Energiezufuhr lösen.
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p - Dotieren
Dazu werden Atome der 3. Hauptgruppe (z.B. Bor B) in das Gitter eingebracht.
Die Bindung im Si-Kristall wird schwächer – LOCH –
In dieses Loch können Elektronen zur „Sättigung“ der Bindung
springen.
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| Dabei ist die Anzahl der eingebrachten Verunreinigungen sehr gering. Ein eingebrachtes Fremdatom kommt auf ca. 106 bis 107 Si-Atome. | |||
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Das Dotieren der Halbleiter
erzeugt zusätzliche Energieniveaus zwischen dem Valenz- und dem
Leitungsband.
Bei n - dotierten Halbleitern befindet sich das zusätzliche Energieniveau knapp unterhalb des Leitungsbandes. Die Elektronen, die sich auf diesem Leitungsband befinden benötigen nur eine geringe Energie, um in das Leitungsband zur wechseln. Bei p - dotierten Halbleitern befindet sich das zusätzliche Energieniveau knapp oberhalb des Valenzbandes. Die Elektronen aus dem Valenzband benötigen nur eine geringe Energie, um in dieses Band zu springen. Im Valenzband bleiben Löcher zurück, die als quasi "positive Ladungsträger" fungieren. |
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