Halbleiterphysik

Welche Driftgeschwindigkeit ergibt sich, wenn an Elektronen mit einer Beweglichkeit von 1000 cm²/V·s ein elektrisches Feld von 100 V/cm angelegt wird?

  1. A1×10³ cm/s
  2. B1×10⁵ cm/s
  3. C1×10⁷ cm/s
Antwort und Erläuterung anzeigen

Antwort: B. 1×10⁵ cm/s

Die Driftgeschwindigkeit beträgt v = μE, also 1000 cm²/V·s × 100 V/cm = 1×10⁵ cm/s. Die Einheit ergibt sich zu cm²/V·s × V/cm = cm/s, womit sich das Ergebnis über die Einheiten gegenprüfen lässt. Die Proportionalität gilt jedoch nur im Bereich schwacher Felder; bei Elektronen in Silizium flacht der Anstieg ab etwa 10⁴ V/cm ab und sättigt bei etwa 1×10⁷ cm/s (Geschwindigkeitssättigung). Der Kanal feiner MOSFETs arbeitet in diesem Bereich starker Felder.

Dieses Thema üben Zur Themenseite

Weitere Fragen zu Halbleiterphysik

  1. Wie heißt die Masse, die eingeführt wird, um die Bewegung von Elektronen im Kristall anhand der Reaktion auf äußere Kräfte wie bei freien Elektronen zu behandeln?
  2. Welche Bedeutung des Fermi-Niveaus ist richtig?
  3. Wie groß ist die Löcherdichte in n-Silizium mit einer Donatorkonzentration von 1×10¹⁶ cm⁻³ (alle Donatoren ionisiert, intrinsische Ladungsträgerdichte ni = 1×10¹⁰ cm⁻³) ungefähr?
  4. Welches Licht kann Silizium absorbieren?
  5. Welche Art der Bandstruktur hat Silizium?