Energiebänder in Halbleitern

Präsentation zum Thema: "Energiebänder in Halbleitern"—  Präsentation transkript:

1 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

2 Quantenzahlen

3 Reine (intrinsische) Halbleiter
Elektronen mit (E, E+dE): Anzahldichte: Zustandsdichte: Fermi-Funktion: Anzahl der Elektronen im Leitungsband:

4 Elektronen und Löcher

5 Elektronen im Leitungsband
Die Form der Fermi-Funktion:

6 Die Fermi-Energie in Halbleitern
Temperatur T = 0K T > 0K Energie Die Fermi-Energie (in Halbleitern) liegt in der Mitte der verbotenen Energiezone (gap)

7 Elektronen im Leitungsband
Anzahl der Elektronen im Leitungsband: Die Fermi-Energie: Effektive Masse: Anzahl der Elektronen im Leitungsband (pro Volumeneinheit):

8 Anzahl der Ladungsträger und die elektrische Leitfähigkeit

9 Elektrische Leitfähigkeit
Anzahl der Ladungsträger Elektron- und Lochbeweglichkeit

10 Elektronische Eigenschaften einiger Halbleiter

11

12 Bandübergänge Thermische Anregung Optische Übergänge Photon Elektron
Phonon Grenzfrequenz der Absorption: