Halbleiterphysik

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?

  1. A1×10⁴ cm⁻³
  2. B1×10⁶ cm⁻³
  3. C1×10¹⁰ cm⁻³
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Antwort: A. 1×10⁴ cm⁻³

Da alle Donatoren ionisiert sind, beträgt die Elektronendichte n ≈ 1×10¹⁶ cm⁻³. Nach dem Massenwirkungsgesetz n × p = ni² ist p = (1×10¹⁰)² ÷ 1×10¹⁶ = 1×10⁴ cm⁻³. Die Minoritätsladungsträger machen nur ein Billionstel der Majoritätsladungsträger aus, doch der Sperrstrom von PN-Übergängen und die Funktion von Bipolartransistoren werden von ihnen getragen. Da ni mit der Temperatur stark steigt, nimmt auch die Minoritätsladungsträgerdichte bei hoher Temperatur stark zu.

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