Halbleiterphysik

Welches Produkt aus Elektronendichte n und Löcherdichte p (n×p) eines Halbleiters im thermischen Gleichgewicht ist richtig? (ni: intrinsische Ladungsträgerdichte)

  1. AEs ist stets 0
  2. BEs ist gleich ni²
  3. CEs ist gleich dem Quadrat der Dotierungskonzentration
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Antwort: B. Es ist gleich ni²

Im thermischen Gleichgewicht gilt auch nach Dotierung n × p = ni² (Massenwirkungsgesetz). Es beschreibt, dass bei mehr Elektronen mehr Rekombinationspartner vorhanden sind und die Löcher entsprechend abnehmen. Werden beispielsweise in Silizium (ni ≈ 1×10¹⁰ cm⁻³) Donatoren mit 1×10¹⁶ cm⁻³ eingebracht, sinkt die Löcherdichte auf 1×10⁴ cm⁻³. Im Nichtgleichgewicht, etwa bei Beleuchtung oder Strominjektion, gilt es nicht, und es ist np > ni².

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