Elektronischer Transport in Festkörpern

Abstract

Eine der wichtigsten Eigenschaften von Metallen ist die Tatsache, daß sie elektrischen Strom transportieren können. Für den Transport des elektrischen Stroms sind die quasifreien Elektronen verantwortlich. Diese liefern bei Metallen nicht nur den alleinigen Beitrag zur elektrischen Leitfähigkeit sondern außerdem noch einen Hauptbeitrag zurWärmeleitfähigkeit, zu der aber auch die Phononen beitragen. Daneben gibt es noch thermoelektrische Effekte, also z. B. einen Wärmestrom infolge eines elektrischen Feldes etc. Außerdem sind elektronische Transporteigenschaften auch in Halbleitern wichtig, in denen es bei endlicher Temperatur und insbesondere bei Dotierung ja auch quasifreie Ladungsträger (allerdings wesentlich geringerer Dichte als in Metallen) gibt; dafür sind dann in Halbleitern in der Regel zwei Arten von quasifreien Ladungsträgern vorhanden, nämlich Elektronen im Leitungsband und Löcher im Valenzband. In diesem einleitenden Kapitel soll zunächst ein Überblick über die verschiedenen elektronischen Transportphänomene und einfache, klassisch-phänomenologische Modellvorstellungen dafür gegeben werden.