Von Schülern für Schüler ...

Halbleiter



Die meisten Metalle leiten den elektrischen Strom gut. Halbleiter dagegen, das sagt der Name schon, leiten Strom nur unter bestimmten Bedingungen. Halbleiter zeichnen sich dadurch aus, dass nur ein kleiner Energieabstand das Valenzband und das Leitungsband (die Energiezustände, in denen sich die Elektronen frei bewegen können) voneinander trennt. Um eine Stromleitung zu erreichen, ist es jedoch erforderlich, dass Elektronen aus dem Valenzband in das so genannte Leitungsband "gehoben" werden.

Beispielsweise wird bei einer Temperaturerhöhung der Halbleiter leitfähiger. Das liegt daran, dass die Elektronen mit bestimmter Temperaturzunahme über genügend Energie verfügen, um in das Leitungsband zu springen. Jetzt beginnt der Halbleiter elektrischen Strom zu transportieren.

Allerdings trennt man Halbleiter noch in zwei verschiedene Gruppen: die direkten und die indirekten Halbleiter. Wesentliches Merkmal des direkten Halbleiters ist es, dass (bei einer abstrakten Darstellung im so genannten Impulsraum) das Minimum des Leitungsbandes direkt über dem Maximum des Valenzbandes liegt (siehe linke Skizze). Anders ist es beim indirekten Halbleiter: Hier befinden sich Minimum und Maximum der Bänder nicht direkt übereinander. Für einen Übergang zwischen den beiden Bändern ist daher eine zusätzliche Impulskomponente erforderlich.



direkter Halbleiter indirekter Halbleiter



 
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