{"id":12932,"date":"2019-12-18T11:47:32","date_gmt":"2019-12-18T11:47:32","guid":{"rendered":"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/was-ist-der-mehrheits-und-minderheitsladungstrager-definition\/"},"modified":"2020-07-08T10:37:23","modified_gmt":"2020-07-08T10:37:23","slug":"was-ist-der-mehrheits-und-minderheitsladungstrager-definition","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/de\/was-ist-der-mehrheits-und-minderheitsladungstrager-definition\/","title":{"rendered":"Was ist der Mehrheits &#8211; und Minderheitsladungstr\u00e4ger &#8211; Definition?"},"content":{"rendered":"<div class=\"su-quote su-quote-style-default\">\n<div class=\"su-quote-inner su-u-clearfix su-u-trim\">Elektronen sind Majorit\u00e4tstr\u00e4ger, w\u00e4hrend L\u00f6cher Minorit\u00e4tstr\u00e4ger in Halbleitern vom n-Typ sind.\u00a0Elektronenl\u00f6cher sind Majorit\u00e4tstr\u00e4ger, w\u00e4hrend Elektronen Minorit\u00e4tstr\u00e4ger in Halbleitern vom p-Typ sind.\u00a0Strahlendosimetrie<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"su-divider su-divider-style-dotted\"><\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<p>Ein\u00a0<strong>externer Halbleiter<\/strong>\u00a0oder\u00a0<strong>dotierter Halbleiter<\/strong>\u00a0ist ein Halbleiter, der\u00a0<strong>absichtlich dotiert wurde,<\/strong>\u00a0um seine elektrischen, optischen und strukturellen Eigenschaften zu modulieren.\u00a0Bei Halbleiterdetektoren f\u00fcr ionisierende Strahlung ist Dotieren das absichtliche Einbringen von Verunreinigungen in einen intrinsischen Halbleiter zum Zweck der \u00c4nderung ihrer elektrischen Eigenschaften.\u00a0Intrinsische Halbleiter werden daher auch als reine Halbleiter oder i-Halbleiter bezeichnet.<\/p>\n<p>Die Zugabe eines kleinen Prozentsatzes von Fremdatomen in das regelm\u00e4\u00dfige Kristallgitter von Silizium oder Germanium f\u00fchrt zu dramatischen \u00c4nderungen ihrer elektrischen Eigenschaften, da diese in die Kristallstruktur des Halbleiters eingebauten Fremdatome\u00a0<strong>freie Ladungstr\u00e4ger<\/strong>\u00a0(\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/radiation-detection\/semiconductor-detectors\/what-are-semiconductors-properties-of-semiconductors\/electron-hole-pair\/\">Elektronen oder Elektronenl\u00f6cher<\/a>\u00a0) in der\u00a0Zelle liefern\u00a0Halbleiter.\u00a0In einem externen Halbleiter liefern diese Fremddotierungsatome im Kristallgitter haupts\u00e4chlich die Ladungstr\u00e4ger, die elektrischen Strom durch den Kristall transportieren.\u00a0Im Allgemeinen gibt es zwei Arten von Dotierungsatomen, die zu zwei Arten von externen Halbleitern f\u00fchren.\u00a0Diese Dotierstoffe, die die gew\u00fcnschten kontrollierten \u00c4nderungen erzeugen, werden entweder als\u00a0<strong>Elektronenakzeptoren<\/strong>\u00a0oder als\u00a0<strong>Donoren<\/strong>\u00a0klassifiziert\u00a0und die entsprechenden dotierten Halbleiter sind bekannt als:<\/p>\n<ul>\n<li><strong>Halbleiter vom n-Typ.\u00a0<\/strong><\/li>\n<li><strong>p-Halbleiter.<\/strong><\/li>\n<\/ul>\n<h2>Ladungstr\u00e4ger in extrinsischen Halbleitern<\/h2>\n<p>Die Anzahl der Ladungstr\u00e4ger reiner Halbleiter bei bestimmter Temperatur wird durch die Eigenschaften des Materials selbst anstelle der Menge an Verunreinigungen bestimmt.\u00a0Es ist zu beachten, dass eine 1 cm\u00a0<sup>3<\/sup>\u00a0-Probe von reinem Germanium bei 20 \u00b0 C etwa 4,2 \u00d7 10\u00a0<sup>22<\/sup>\u00a0Atome enth\u00e4lt, aber auch etwa 2,5 \u00d7 10\u00a0<sup>13<\/sup>\u00a0freie Elektronen und 2,5 \u00d7 10\u00a0<sup>13<\/sup>\u00a0L\u00f6cher.\u00a0Diese Ladungstr\u00e4ger werden durch\u00a0<strong>thermische Anregung erzeugt<\/strong>\u00a0.\u00a0In intrinsischen Halbleitern sind die Anzahl der angeregten Elektronen und die Anzahl der L\u00f6cher gleich:\u00a0<strong>n = p<\/strong>.\u00a0Elektronen und L\u00f6cher entstehen durch Anregung von Elektronen vom Valenzband zum Leitungsband.\u00a0Ein Elektronenloch (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.\u00a0Die Zugabe von 0,001% Arsen (eine Verunreinigung) spendet zus\u00e4tzliche 10\u00a0<sup>17<\/sup>Freie Elektronen im gleichen Volumen und die elektrische Leitf\u00e4higkeit erh\u00f6hen sich um den Faktor 10.000.\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 (also den umgekehrten Leckstrom) auf ein akzeptables Niveau zu reduzieren.\u00a0Andernfalls zerst\u00f6rt durch leckstrominduziertes Rauschen die Energieaufl\u00f6sung des Detektors.<\/p>\n<h3>Ladungstr\u00e4ger in n-Halbleitern<\/h3>\n<p><span>Im n-Halbleiter werden die Leitungselektronen vollst\u00e4ndig von der Anzahl der\u00a0<\/span><strong><span>Donorelektronen<\/span><\/strong><span>\u00a0dominiert\u00a0.\u00a0Deshalb:<\/span><\/p>\n<p><strong><span>Die Gesamtzahl der Leitungselektronen ist in\u00a0etwa gleich der Zahl der Spenderstellen, n\u2248N\u00a0<\/span><\/strong><strong><sub><span>D<\/span><\/sub><\/strong><strong><span>\u00a0.<\/span><\/strong><\/p>\n<p><span>Die Ladungsneutralit\u00e4t des Halbleitermaterials bleibt erhalten, da angeregte Donorstellen die Leitungselektronen ausgleichen.\u00a0Das Nettoergebnis ist, dass die Anzahl der Leitungselektronen erh\u00f6ht wird, w\u00e4hrend die Anzahl der L\u00f6cher verringert wird.\u00a0Das Ungleichgewicht der Tr\u00e4gerkonzentration in den jeweiligen B\u00e4ndern wird durch die unterschiedliche absolute Anzahl von Elektronen und L\u00f6chern ausgedr\u00fcckt.\u00a0Elektronen sind Majorit\u00e4tstr\u00e4ger, w\u00e4hrend L\u00f6cher Minorit\u00e4tstr\u00e4ger in n-Typ-Material sind.<\/span><\/p>\n<h3><span>Ladungstr\u00e4ger in p-Halbleitern<\/span><\/h3>\n<p><span>Im p-Halbleiter wird die Anzahl der Elektronenl\u00f6cher vollst\u00e4ndig von der Anzahl der Akzeptorstellen dominiert.\u00a0Deshalb:<\/span><\/p>\n<p><strong><span>Die Gesamtzahl von L\u00f6chern ist ungef\u00e4hr gleich der Anzahl der Spenderstellen, p \u2248 N\u00a0<\/span><\/strong><strong><sub><span>A<\/span><\/sub><\/strong><strong><span>\u00a0.<\/span><\/strong><\/p>\n<p><span>Die Ladungsneutralit\u00e4t dieses Halbleitermaterials bleibt ebenfalls erhalten.\u00a0Das Nettoergebnis ist, dass die Anzahl der Elektronenl\u00f6cher erh\u00f6ht wird, w\u00e4hrend die Anzahl der Leitungselektronen verringert wird.\u00a0Das Ungleichgewicht der Tr\u00e4gerkonzentration in den jeweiligen B\u00e4ndern wird durch die unterschiedliche absolute Anzahl von Elektronen und L\u00f6chern ausgedr\u00fcckt.\u00a0<\/span><strong><span>Elektronenl\u00f6cher<\/span><\/strong><span>\u00a0sind\u00a0<\/span><strong><span>Majorit\u00e4tstr\u00e4ger<\/span><\/strong><span>\u00a0, w\u00e4hrend Elektronen Minorit\u00e4tstr\u00e4ger in p-Material sind.<\/span><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<p>&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;.<\/p>\n<p>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","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Elektronen sind Majorit\u00e4tstr\u00e4ger, w\u00e4hrend L\u00f6cher Minorit\u00e4tstr\u00e4ger in Halbleitern vom n-Typ sind.\u00a0Elektronenl\u00f6cher sind Majorit\u00e4tstr\u00e4ger, w\u00e4hrend Elektronen Minorit\u00e4tstr\u00e4ger in Halbleitern vom p-Typ sind.\u00a0Strahlendosimetrie Ein\u00a0externer Halbleiter\u00a0oder\u00a0dotierter Halbleiter\u00a0ist ein Halbleiter, der\u00a0absichtlich dotiert wurde,\u00a0um seine elektrischen, optischen und strukturellen Eigenschaften zu modulieren.\u00a0Bei Halbleiterdetektoren f\u00fcr ionisierende Strahlung ist Dotieren das absichtliche Einbringen von Verunreinigungen in einen intrinsischen Halbleiter zum Zweck der &#8230; <a title=\"Was ist der Mehrheits &#8211; und Minderheitsladungstr\u00e4ger &#8211; Definition?\" class=\"read-more\" href=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/de\/was-ist-der-mehrheits-und-minderheitsladungstrager-definition\/\" aria-label=\"Mehr dazu unter Was ist der Mehrheits &#8211; und Minderheitsladungstr\u00e4ger &#8211; Definition?\">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":"<!-- This site is optimized with the Yoast SEO plugin v15.4 - https:\/\/yoast.com\/wordpress\/plugins\/seo\/ -->\n<title>Was ist der Mehrheits - und Minderheitsladungstr\u00e4ger - Definition?<\/title>\n<meta name=\"description\" content=\"Elektronen sind Majorit\u00e4tstr\u00e4ger, w\u00e4hrend L\u00f6cher Minorit\u00e4tstr\u00e4ger in Halbleitern vom n-Typ sind. 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