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Leitfähigkeit im Festkörper. Inhalt Leitfähigkeit auf der Grundlage des Bändermodells für –Isolator –Halbleiter –Leiter.

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Präsentation zum Thema: "Leitfähigkeit im Festkörper. Inhalt Leitfähigkeit auf der Grundlage des Bändermodells für –Isolator –Halbleiter –Leiter."—  Präsentation transkript:

1 Leitfähigkeit im Festkörper

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

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

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

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

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


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