Was geschieht mit der Bandlücke von Silizium, wenn die Temperatur steigt?

Antwort: A. Sie wird geringfügig kleiner

Mit steigender Temperatur wird die Bandlücke durch die thermische Ausdehnung des Gitters und die Wechselwirkung von Elektronen mit Gitterschwingungen geringfügig kleiner. Bei Silizium beträgt die Änderung nahe Raumtemperatur etwa −0,3 meV/K, die Lücke bei 0 K etwa 1,17 eV und bei 300 K etwa 1,12 eV (beschrieben durch die Varshni-Formel). Dass die Durchlassspannung einer Diode um etwa −2 mV/°C sinkt, liegt hauptsächlich an der Zunahme von ni, und die Verkleinerung der Lücke verstärkt dies. Diese Eigenschaft wird in Temperatursensoren im Chip genutzt.