Halbleiterphysik

Welche Formel beschreibt die Leitfähigkeit σ eines Halbleiters bei Elektronendichte n, Löcherdichte p, Elektronenbeweglichkeit μn, Löcherbeweglichkeit μp und Elementarladung q?

  1. Aσ = q(nμn − pμp)
  2. Bσ = (nμn + pμp) / q
  3. Cσ = q(nμn + pμp)
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Antwort: C. σ = q(nμn + pμp)

Elektronen und Löcher bewegen sich in entgegengesetzte Richtungen, haben aber auch entgegengesetzte Ladungsvorzeichen, sodass die Ströme in dieselbe Richtung fließen und die Leitfähigkeit die Summe σ = q(nμn + pμp) ist. Der spezifische Widerstand ist ihr Kehrwert. Bei dotierten Halbleitern genügt näherungsweise der Term der Majoritätsladungsträger, beim n-Typ z. B. σ ≈ qnμn. Bei intrinsischem Silizium ist n = p = ni, also σ = q·ni(μn + μp), und der spezifische Widerstand ist mit etwa 2×10⁵ Ω·cm groß.

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