Übersicht

Zusammenfassung

Die Energiebandstruktur eines Halbleiters ist gleich derjenigen eines Isolators: das Leitungsband, welches beim absoluten Nullpunkt der Temperatur keine Elektronen enthält, ist durch einen Energieabstand (Abb. 1), „Energielücke“ genannt, vom Valenzband getrennt. Das Valenzband ist beim absoluten Nullpunkt vollständig mit Elektronen gefüllt. Die Halbleiter sind dadurch von den Isolatoren unterschieden, daß ihre Energielücke verhältnismäßig schmal ist (z.B. bei Germanium, Ge, 0,7 eV, während der Isolator Diamant eine Energielücke von etwa 7 eV besitzt). Ferner besitzen sie die Eigenschaft, daß gewisse Fremdatome leicht in das Kristallgitter eingebaut werden können, welche Elektronen ins Leitungsband abgeben können (darum werden sie als Donatoren bezeichnet). Die schmale Energielücke und die eventuell vorhandenen Donatoren bedingen die stark mit der Temperatur veränderlichen. elektrischen Eigenschaften des Halbleiters. Bereits bei verhältnismäßig niedrigen Temperaturen ist eine beträchtliche Anzahl von Elektronen aus dem Valenzband und den Donatoren thermisch ins Leitungsband emittiert worden, und diese Zahl steigt rapide mit der Erhöhung der Temperatur an. Wird ein elektrisches Feld an den Halbleiter angelegt, so wird ein elektrischer Strom in Feldrichtung erzeugt.