Minoritätsladungsträger

Minoritätsladungsträger ist die Bezeichnung der Ladungsträgerart eines dotierten Halbleiters, welche seltener vorkommt als die Majoritätsladungsträger. Bei p-Dotierung sind die Minoritätsladungsträger die Elektronen, bei n-Dotierung sind es die Defektelektronen (Löcher). Sie können mittels Oberflächenphotospannung detektiert und quantifiziert werden.

Berechnung der LadungsträgerdichteBearbeiten

Formelzeichen
NA Akzeptorenkonzentration (Dotierung)
ND Donatorenkonzentration (Dotierung)
NA ionisierte Akzeptoratome
ND+ ionisierte Donatoratome
ni Intrinsische Ladungsträgerdichte
nn Majoritätsladungsträger (bei n-Dotierung)
pn Minoritätsladungsträger (bei n-Dotierung)
pp Majoritätsladungsträger (bei p-Dotierung)
np Minoritätsladungsträger (bei p-Dotierung)
n Dichte der freien Ladungsträger (Elektronen)
p Dichte der freien Ladungsträger (Löcher)
mn effektive Masse der Elektronen
mp effektive Masse der Löcher
WG Energie der Bandlücke in eV
k Boltzmann-Konstante in eV / K
T absolute Temperatur
h plancksches Wirkungsquantum

Aus den Gleichungen für die Majoritätsladungsträger-Konzentration[1] für Einfach-Dotierungen deutlich größer der Eigenleitungsdichte des Halbleiters im

p-Gebiet

  (bei Raumtemperatur)

bzw. n-Gebiet

  (bei Raumtemperatur)

ergibt sich im thermodynamischen Gleichgewicht wegen

 

die Minoritätsladungsträgerkonzentration[1] für

  • p-Gebiet
     
  • n-Gebiet
     

EinzelnachweiseBearbeiten

  1. a b Frank Thuselt: Physik der Halbleiterbauelemente : einführendes Lehrbuch für Ingenieure und Physiker. Springer, Berlin/Heidelberg/New York 2005, ISBN 3-540-22316-9, S. 68 ff.