Halbleiterphysik

Welche Lage des Fermi-Niveaus eines n-Halbleiters ist richtig?

  1. AEs liegt auf der Valenzbandseite des intrinsischen Fermi-Niveaus
  2. BEs liegt auf der Leitungsbandseite des intrinsischen Fermi-Niveaus
  3. CEs liegt stets innerhalb des Valenzbands
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Antwort: B. Es liegt auf der Leitungsbandseite des intrinsischen Fermi-Niveaus

Beim n-Typ gibt es viele Elektronen im Leitungsband, und das Fermi-Niveau verschiebt sich vom intrinsischen Fermi-Niveau nahe der Lückenmitte zur Leitungsbandseite. Die Lage wird durch Ec − EF ≈ kT·ln(Nc/ND) bestimmt und nähert sich bei jeder Verzehnfachung der Donatorkonzentration dem Leitungsband um etwa 60 mV (bei Raumtemperatur). Beim p-Typ verschiebt es sich umgekehrt zur Valenzbandseite. Das Fermi-Niveau liegt nicht immer in der verbotenen Zone; bei sehr hoher Dotierung tritt es in das Band ein (entarteter Halbleiter).

Energiebanddiagramm eines n-Halbleiters Leitungsband Ec EF (Fermi-Niveau) Ei (intrinsisches Fermi-Niveau) Bei Zugabe von Donatoren Verschiebung zum Leitungsband Ev Valenzband Eg
Energiebanddiagramm eines n-Halbleiters · Im Diagrammverzeichnis ansehen
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