Energiebänder in Halbleitern Überlappen von Energiebändern – Präsenz von Hybridzuständen (Mischzuständen) s2+p6 2 (s+p)-Bänder = 2 x (s1+p3) Im Grundzustand (bei 0K): Valenzband ist voll, Leitungsband ist leer
Quantenzahlen
Reine (intrinsische) Halbleiter Elektronen mit (E, E+dE): Anzahldichte: Zustandsdichte: Fermi-Funktion: Anzahl der Elektronen im Leitungsband:
Elektronen und Löcher
Elektronen im Leitungsband Die Form der Fermi-Funktion:
Die Fermi-Energie in Halbleitern Temperatur T = 0K T > 0K Energie Die Fermi-Energie (in Halbleitern) liegt in der Mitte der verbotenen Energiezone (gap)
Elektronen im Leitungsband Anzahl der Elektronen im Leitungsband: Die Fermi-Energie: Effektive Masse: Anzahl der Elektronen im Leitungsband (pro Volumeneinheit):
Anzahl der Ladungsträger und die elektrische Leitfähigkeit
Elektrische Leitfähigkeit Anzahl der Ladungsträger Elektron- und Lochbeweglichkeit
Elektronische Eigenschaften einiger Halbleiter
Bandübergänge Thermische Anregung Optische Übergänge Photon Elektron Phonon Grenzfrequenz der Absorption: