Halbleiterphysik
Wie groß ist der spezifische Widerstand von n-Silizium mit einer Elektronendichte von 1×10¹⁶ cm⁻³ und einer Elektronenbeweglichkeit von 1000 cm²/V·s ungefähr? (Beitrag der Löcher vernachlässigen, Elementarladung 1,6×10⁻¹⁹ C)
- Aetwa 0,06 Ω·cm
- Betwa 0,6 Ω·cm
- Cetwa 60 Ω·cm
Antwort und Erläuterung anzeigen
Antwort: B. etwa 0,6 Ω·cm
Die Leitfähigkeit beträgt σ = qnμ = 1,6×10⁻¹⁹ × 1×10¹⁶ × 1000 = 1,6 S/cm, und der spezifische Widerstand als ihr Kehrwert ρ ≈ 0,63 Ω·cm. „ρ ≈ 1/(qnμ)“ ist die Grundformel, um aus dem spezifischen Widerstand eines Wafers die Dotierstoffkonzentration abzuschätzen. In der Praxis werden Umrechnungstabellen (z. B. nach ASTM-Normen) verwendet, die die Konzentrationsabhängigkeit der Beweglichkeit berücksichtigen; beispielsweise entsprechen p-Wafer mit 1 bis 10 Ω·cm einer Borkonzentration in der Größenordnung von 10¹⁵ cm⁻³.