Halbleiterphysik

Welche Eigenschaft hat Silizium (Raumtemperatur, alle ionisiert), das sowohl Donatoren mit 5×10¹⁶ cm⁻³ als auch Akzeptoren mit 2×10¹⁶ cm⁻³ enthält?

  1. Ap-leitend, Löcherkonzentration etwa 2×10¹⁶ cm⁻³
  2. Bn-leitend, Elektronenkonzentration etwa 3×10¹⁶ cm⁻³
  3. Cn-leitend, Elektronenkonzentration etwa 7×10¹⁶ cm⁻³
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Antwort: B. n-leitend, Elektronenkonzentration etwa 3×10¹⁶ cm⁻³

Sind Donatoren und Akzeptoren beide vorhanden, heben sie sich gegenseitig auf (Kompensation), und es setzt sich der Typ des Überschusses durch. Da mehr Donatoren vorhanden sind, ist das Material n-leitend, und die Elektronenkonzentration entspricht der Differenz 5×10¹⁶ − 2×10¹⁶ = 3×10¹⁶ cm⁻³. Die Beweglichkeit wird jedoch durch die insgesamt 7×10¹⁶ cm⁻³ ionisierten Störstellen gestreut und ist daher niedriger als in unkompensiertem Material gleicher Elektronenkonzentration. Auch beim Bilden von Source und Drain in einer Wanne wird der Leitungstyp durch diese Aufhebung (Gegendotierung) umgekehrt.

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