Warum sind Halbleiter bei sehr tiefen Temperaturen Isolatoren?
Während Metalle beim Absenken der Temperatur den elektrischen Strom immer besser leiten, um in der Nähe des absoluten Nullpunktes schließlich eine sehr hohe Leitfähigkeit zu zeigen (für Supraleiter sogar unendlich), haben die Halbleiter somit ein umgekehrtes Verhalten, sie werden bei tiefen Temperaturen zum Isolator.
Was bestimmt die Konzentration der Leitfähigkeit von Halbleitern?
Bei einer Temperatur in der Nähe des absoluten Nullpunktes ist das Valenzband voll besetzt und das Leitungsband vollkommen frei von Ladungsträgern. Halbleiter haben also eine intrinsische, mit der Temperatur zunehmende elektrische Leitfähigkeit. Deshalb werden Halbleiter auch zu den Heißleitern gezählt.
Welche Materialien werden zur Fertigung von Isolatoren eingesetzt?
Für die Fertigung von Isolatoren kommen nur Festkörper in Betracht, die Nichtleiter sind und einen möglichst hohen spezifischen Widerstand sowie eine hohe Durchschlagsfestigkeit haben. Folgende Materialien werden eingesetzt (die Werte verstehen sich als Richtwerte und hängen von Temperatur und Frequenz ab):
Welche Klemmen werden am Isolator befestigt?
Die Leiterseile werden am Isolator mit besonderen Klemmen befestigt, deren Bauart vom Anwendungszweck abhängt: Bei Tragmasten muss nur das Gewicht des Leiterseil-Abschnitts getragen werden, während bei Abspannmasten die deutlich höhere Seilzugkraft von einer speziellen Abspannklemme aufgenommen werden muss.
Welche Bedeutung haben Halbleiter für die Elektrotechnik?
Bedeutung haben Halbleiter für die Elektrotechnik und insbesondere für die Elektronik, hierbei kann ihre Leitfähigkeit durch Anlegen einer Steuerspannung oder eines Steuerstroms (wie z. B. beim Transistor) an geeignete Strukturen verändert werden oder sie weisen eine richtungsabhängige Leitfähigkeit auf (Diode, Gleichrichter).
Was gibt es in Halbleitern?
Außer durch Wärmezufuhr kann auch Licht (Strahlungsenergie) Elektronen ins Leitungsband bringen, diesen Zusammenhang macht man sich in LEDs und Fotozellen zunutze. Anders als in Metallen gibt es in Halbleitern sowohl nicht nur negative ( n-Leitung ), sondern auch positive Ladungsträger ( p-Leitung ).