Halbleiterphysik
Was geschieht mit der intrinsischen Ladungsträgerdichte, wenn die Temperatur eines intrinsischen Halbleiters erhöht wird?
- ASie nimmt zu
- BSie nimmt ab
- CSie ändert sich nicht
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Antwort: A. Sie nimmt zu
Mit steigender Temperatur überwinden Elektronen des Valenzbands durch thermische Energie leichter die Bandlücke, und die Zahl der Elektron-Loch-Paare nimmt zu. Die intrinsische Ladungsträgerdichte beträgt ni ∝ T^(3/2)·exp(−Eg/2kT) und verdoppelt sich bei Silizium nahe Raumtemperatur etwa je 10 °C Temperaturanstieg. Dieser starke Anstieg ist die Ursache dafür, dass der Sperrstrom von pn-Übergängen bei hoher Temperatur zunimmt, und auch der Grund, weshalb SiC und GaN mit großer Bandlücke für den Hochtemperaturbetrieb geeignet sind.