{"id":12918,"date":"2019-12-18T10:14:15","date_gmt":"2019-12-18T10:14:15","guid":{"rendered":"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/was-ist-intrinsic-semiconductor-pure-semiconductor-definition\/"},"modified":"2020-07-08T10:29:24","modified_gmt":"2020-07-08T10:29:24","slug":"was-ist-intrinsic-semiconductor-pure-semiconductor-definition","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/de\/was-ist-intrinsic-semiconductor-pure-semiconductor-definition\/","title":{"rendered":"Was ist Intrinsic Semiconductor – Pure Semiconductor – Definition?"},"content":{"rendered":"
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Ein intrinsischer Halbleiter ist ein vollst\u00e4ndig reiner Halbleiter, ohne dass signifikante Dotierungsspezies vorhanden sind.\u00a0Intrinsische Halbleiter werden daher auch als reine Halbleiter oder i-Halbleiter bezeichnet.\u00a0Strahlendosimetrie<\/div>\n<\/div>\n
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\"Silizium<\/a>
Gereinigtes Silizium.\u00a0Quelle: wikipedia.org Lizenz: Public Domain<\/figcaption><\/figure>\n

Halbleiter<\/strong>\u00a0sind\u00a0im Allgemeinen\u00a0anorganische oder organische Materialien, deren Leitf\u00e4higkeit von der chemischen Struktur, der Temperatur, der Beleuchtung und dem Vorhandensein von Dotierstoffen abh\u00e4ngt.\u00a0Der Name\u00a0Halbleiter<\/strong>\u00a0kommt von der Tatsache, dass diese Materialien eine\u00a0elektrische Leitf\u00e4higkeit<\/strong>\u00a0zwischen einem Metall wie Kupfer, Gold usw. und einem Isolator wie Glas aufweisen.\u00a0Sie haben eine\u00a0Energiel\u00fccke von<\/strong>\u00a0weniger als 4 eV (etwa 1 eV).\u00a0In der Festk\u00f6rperphysik ist diese Energiel\u00fccke oder Bandl\u00fccke ein Energiebereich zwischen\u00a0Valenzband und Leitungsband<\/a>wo Elektronenzust\u00e4nde verboten sind.\u00a0Im Gegensatz zu Leitern m\u00fcssen Elektronen in einem Halbleiter Energie (z. B. aus ionisierender Strahlung) gewinnen, um die Bandl\u00fccke zu \u00fcberqueren und das Leitungsband zu erreichen.\u00a0Die Eigenschaften von Halbleitern<\/strong><\/a>\u00a0werden durch die Energiel\u00fccke zwischen Valenz- und Leitungsband bestimmt.<\/p>\n

Intrinsic Semiconductor – Reiner Halbleiter<\/h2>\n

Ein\u00a0intrinsischer Halbleiter<\/strong>\u00a0ist ein vollst\u00e4ndig reiner Halbleiter, ohne dass signifikante Dotierungsspezies vorhanden sind.\u00a0Intrinsische Halbleiter werden daher auch als reine Halbleiter oder i-Halbleiter bezeichnet.<\/p>\n

\"intrinsische<\/a>Die Anzahl der Ladungstr\u00e4ger bei einer bestimmten Temperatur wird daher durch die Eigenschaften des Materials selbst anstelle der Menge an Verunreinigungen bestimmt.\u00a0Es ist zu beachten, dass eine 1 cm\u00a03<\/sup>\u00a0-Probe von reinem Germanium bei 20 \u00b0 C etwa 4,2 \u00d7 10\u00a022<\/sup>\u00a0Atome enth\u00e4lt, aber auch etwa 2,5 \u00d7 10\u00a013<\/sup>\u00a0freie Elektronen und 2,5 \u00d7 10\u00a013<\/sup>\u00a0L\u00f6cher.\u00a0Diese Ladungstr\u00e4ger werden durch thermische Anregung erzeugt.\u00a0In intrinsischen Halbleitern sind die Anzahl der angeregten Elektronen und die Anzahl der L\u00f6cher gleich:\u00a0n = p<\/strong>\u00a0.\u00a0Elektronen und L\u00f6cher entstehen durch Anregung von Elektronen vom Valenzband zum Leitungsband.\u00a0Ein\u00a0Elektronenloch<\/a>(oft einfach als Loch bezeichnet) ist das Fehlen eines Elektrons an einer Stelle, an der man in einem Atom oder Atomgitter existieren k\u00f6nnte.\u00a0Diese Gleichheit kann sogar nach dem Dotieren des Halbleiters der Fall sein, allerdings nur, wenn er mit Donatoren und Akzeptoren gleicherma\u00dfen dotiert ist.\u00a0In diesem Fall gilt immer noch n = p, und der Halbleiter bleibt intrinsisch, obwohl er dotiert ist.<\/p>\n

Halbleiter haben eine Energiel\u00fccke von weniger als 4 eV (etwa 1 eV).\u00a0Bandl\u00fccken sind nat\u00fcrlich f\u00fcr verschiedene Materialien unterschiedlich.\u00a0Beispielsweise ist Diamant ein Halbleiter mit breiter Bandl\u00fccke (Egap = 5,47 eV) mit hohem Potenzial als Material f\u00fcr elektronische Bauelemente in vielen Bauelementen.\u00a0Auf der anderen Seite hat Germanium eine kleine Bandl\u00fcckenenergie (E\u00a0Gap<\/sub>\u00a0= 0,67 eV), die es erfordert, den Detektor bei kryogenen Temperaturen zu betreiben.\u00a0In der Festk\u00f6rperphysik ist diese Energiel\u00fccke oder Bandl\u00fccke ein Energiebereich zwischen Valenzband und Leitungsband, in dem Elektronenzust\u00e4nde verboten sind.\u00a0Im Gegensatz zu Leitern m\u00fcssen Elektronen in einem Halbleiter Energie (z. B. aus ionisierender Strahlung) gewinnen, um die Bandl\u00fccke zu \u00fcberqueren und das Leitungsband zu erreichen.<\/p>\n

Intrinsische Halbleiter sind jedoch nicht sehr n\u00fctzlich, da sie weder sehr gute Isolatoren noch sehr gute Leiter sind.\u00a0Ein wichtiges Merkmal von Halbleitern ist jedoch, dass ihre Leitf\u00e4higkeit durch\u00a0Dotieren<\/strong>\u00a0mit Verunreinigungen und\u00a0Ansteuern\u00a0mit elektrischen Feldern\u00a0erh\u00f6ht und gesteuert werden kann\u00a0.\u00a0Man erinnere sich, dass eine 1 cm\u00a03<\/sup>\u00a0-Probe von reinem Germanium bei 20 \u00b0 C etwa 4,2 \u00d7 10\u00a022<\/sup>\u00a0Atome enth\u00e4lt, aber auch etwa 2,5 \u00d7 10\u00a013<\/sup>\u00a0freie Elektronen und 2,5 \u00d7 10\u00a013<\/sup>\u00a0L\u00f6cher, die konstant aus thermischer Energie erzeugt werden.\u00a0Die Gesamtabsorption eines 1-MeV-Photons erzeugt etwa\u00a03 \u00d7 10\u00a05<\/sup>\u00a0Elektronenlochpaare<\/strong>\u00a0.\u00a0Dieser Wert ist im Vergleich zur Gesamtzahl der freien Ladungstr\u00e4ger in 1 cm\u00a03<\/sup>\u00a0geringintrinsischer Halbleiter.\u00a0Wie zu sehen ist, w\u00e4re das Signal-Rausch-Verh\u00e4ltnis (S \/ N) minimal.\u00a0Die Zugabe von 0,001% Arsen (eine Verunreinigung) spendet zus\u00e4tzliche 10\u00a017<\/sup>\u00a0freie Elektronen im gleichen Volumen und die elektrische Leitf\u00e4higkeit wird um den Faktor 10.000 erh\u00f6ht.\u00a0Bei dotiertem Material w\u00e4re das Signal-Rausch-Verh\u00e4ltnis (S \/ N) noch kleiner.\u00a0Da Germanium eine relativ geringe Bandl\u00fccke aufweist, m\u00fcssen diese Detektoren gek\u00fchlt werden, um die thermische Erzeugung von Ladungstr\u00e4gern auf ein akzeptables Niveau zu reduzieren.\u00a0Andernfalls zerst\u00f6rt durch leckstrominduziertes Rauschen die Energieaufl\u00f6sung des Detektors.\u00a0Durch Dotierung und Ansteuerung wird entweder das Leitungs- oder das Valenzband viel n\u00e4her an das Fermi-Niveau herangef\u00fchrt und die Anzahl der teilweise gef\u00fcllten Zust\u00e4nde stark erh\u00f6ht.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

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Dieser Artikel basiert auf der maschinellen \u00dcbersetzung des englischen Originalartikels. Weitere Informationen finden Sie im Artikel auf Englisch. Sie k\u00f6nnen uns helfen. Wenn Sie die \u00dcbersetzung korrigieren m\u00f6chten, senden Sie diese bitte an: translations@nuclear-power.com oder f\u00fcllen Sie das Online-\u00dcbersetzungsformular aus. Wir bedanken uns f\u00fcr Ihre Hilfe und werden die \u00dcbersetzung so schnell wie m\u00f6glich aktualisieren. Danke.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Ein intrinsischer Halbleiter ist ein vollst\u00e4ndig reiner Halbleiter, ohne dass signifikante Dotierungsspezies vorhanden sind.\u00a0Intrinsische Halbleiter werden daher auch als reine Halbleiter oder i-Halbleiter bezeichnet.\u00a0Strahlendosimetrie Gereinigtes Silizium.\u00a0Quelle: wikipedia.org Lizenz: Public Domain Halbleiter\u00a0sind\u00a0im Allgemeinen\u00a0anorganische oder organische Materialien, deren Leitf\u00e4higkeit von der chemischen Struktur, der Temperatur, der Beleuchtung und dem Vorhandensein von Dotierstoffen abh\u00e4ngt.\u00a0Der Name\u00a0Halbleiter\u00a0kommt von der Tatsache, … Weiterlesen<\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":[],"categories":[48],"tags":[],"yoast_head":"\nWas ist Intrinsic Semiconductor - Pure Semiconductor - Definition?<\/title>\n<meta name=\"description\" content=\"Ein intrinsischer Halbleiter ist ein vollst\u00e4ndig reiner Halbleiter, ohne dass signifikante Dotierungsspezies vorhanden sind. 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