Warum gibt es im Halbleiter energiebänder aber keine Energieniveaus?
Die Breite der Energiebänder ist für die unterschiedlichen atomaren Energieniveaus nicht gleich. Der Grund dafür ist die unterschiedlich starke Bindung der Elektronen an ihr Atom. Elektronen auf niedrigen Energieniveaus sind stärker gebunden und wechselwirken weniger mit Nachbaratomen. Dies führt zu schmalen Bändern.
Was besagt das Bändermodell?
Das Bändermodell oder Energiebändermodell ist ein quantenmechanisches Modell zur Beschreibung von elektronischen Energiezuständen in einem idealen Einkristall, bei dem die Atomrümpfe in einem strengen periodischen Gitter vorliegen.
Warum können volle Bänder keinen Strom leiten?
Denn damit ein elektrischer Strom fließen kann, müssen die Elektronen ihren Impuls ändern können. Dadurch ändert sich auch ihre Energie. Das ist nur möglich, wenn passende Energiezustände frei sind. In einem voll besetzten Band ist das nicht der Fall, daher kann ein vollbesetztes Band nicht leiten.
Was ist ein elektrisches Leitungsband?
Das Leitungsband (W L ), das als das nächsthöhere Energieband definiert ist, das bei 0 Kelvin – dem absoluten Nullpunkt von -273,15 °C – keine Elektronen enthält. Elektrisch leitfähig ist ein Material, wenn wenigstens eines dieser Bänder teilweise mit Ladungsträgern (Elektronen oder „Löchern“) besetzt ist.
Was ist die Ursache für Elektronen in vollbesetzten Banden?
Die Ursache dafür ist, dass Elektronen in vollbesetzten Bändern keine Energie, z. B. durch ein elektrisches Feld, aufnehmen können, denn es gibt für sie keine unbesetzten Zustände mit etwas höherer Energie. Erst ein teilbesetztes Band ermöglicht im elektrischen Feld einen von Null verschiedenen Nettostrom.
Ist die Anregung eines Halbleiters durch thermische Energie besetzt?
Die Anregung eines Halbleiters durch thermische Energie. Bei der Betrachtung der elektrischen Eigenschaften eines Kristalls ist es von Bedeutung, ob die Energieniveaus in den äußeren, energetisch höchsten Energiebändern (dem Valenz- und dem Leitungsband) des Kristalls nicht besetzt, teilweise oder voll besetzt sind.
Welche Halbleiter gehören zu den Halbleitern?
Mit einem Bandabstand von 1,11 eV gehört das in kristallinen Solarzellen verwendete Silizium (Si) ebenso zu den Halbleitern wie bspw. das in der Dünnschichttechnologie eingesetzte Cadmiumtellurid (CdTe) mit einer Bandlücke von 1,44 eV.