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Leitfähigkeit im Festkörper

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Präsentation zum Thema: "Leitfähigkeit im Festkörper"—  Präsentation transkript:

1 Leitfähigkeit im Festkörper

2 Leitfähigkeit auf der Grundlage des Bändermodells für
Inhalt Leitfähigkeit auf der Grundlage des Bändermodells für Isolator Halbleiter Leiter

3 Leitfähigkeit in Festkörpern
Elektrische Leitung bedeutet Energiezufuhr für die Elektronen Leiter sind Kristalle mit freien Energieniveaus Isolatoren sind Kristalle mit besetzten Niveaus Halbleiter sind Kristalle, in denen eine kleine Energiezufuhr ausreicht, die „Bandlücke“ von einem besetzten zu einem unbesetzten Band zu überwinden

4 Leiter: Valenz-Band mit freien Plätzen
Energie W n=2 n=1

5 Leiter, alternativ: ein besetztes Band überlappt ein freies Valenz-Band
Energie W M L

6 Isolator: Voll besetztes Valenz-Band, große Bandlücke
Energie W n=2 „Bandlücke“ n=1

7 Halbleiter: Voll besetztes Valenz-Band, kleine Bandlücke
Energie W M Enegiezufuhr (z. B. in Si 0,4 V) genügt zur Überwindung der Bandlücke L

8 Zusammenfassung Elektrische Leitung bedeutet Energiezufuhr für die Elektronen Leiter sind Kristalle mit freien Energieniveaus Isolatoren sind Kristalle mit besetzten Niveaus Halbleiter sind Kristalle, in denen eine kleine Energiezufuhr ausreicht, die „Bandlücke“ von einem besetzten zu einem unbesetzten Band zu überwinden

9 Ladungsträger in einer eindimensionalen Modell-Landschaft mit periodischen Bergen und Tälern für Leiter, Halbleiter und Isolatoren Metallischer Leiter: Die Elektronen sind frei beweglich Halbleiter: Energiezufuhr macht die Elektronen beweglich Isolator: Die Elektronen sind an die Atome des Gitters gebunden Finis


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