Molekülorbitaltheorie und Bändermodell

  • Zuerst einmal hoffe ich dass das überhaupt jemand liest wenn ich mir da die daten von den vorherigen Beiträgen anschau.
    Jetzt u meinen Fragen:
    Also das Valenzband und das Leitfähigkeitsband versteh ich ja noch irgendwie, aber was genau ist die verbotene Zone? wann handelt es sich um einen Halbleiter und wann um einen Leiter?


    Bei der Molekükorbitaltheorie bin ichmir nciht sicher nach was für einem schema ich die Elektronen einsetze. Handelt es sich dabei auch um das Pauli-Prinzip?


    ich wäre echt dankbar wenn ich eine/mehrere Antworten bekommen könnte.


    lg lama

  • Halbleiter sind feste oder flüssige Materialien, die bei Raumtemperatur in der Lage sind, Elektrizität etwas besser zu leiten als Isolatoren, aber schlechter als Metalle. Metalle wie Kupfer, Silber und Aluminium sind ausgezeichnete, Isolatoren wie Diamant und Glas jedoch sind sehr schlechte Leiter. Bei niedrigen Temperaturen verhalten sich reine Halbleiter wie Isolatoren, bei höheren Temperaturen oder bei Zufügung von Verunreinigungen (Dotierung) oder unter Lichteinfluss kann die Leitfähigkeit von Halbleitern jedoch außerordentlich gesteigert werden. Ihre Leitfähigkeit kann dann Werte erreichen, die mit Metallen vergleichbar sind. Die wichtigsten Vertreter der Halbleiter sind Silizium (Si) und Germanium (Ge).


    Die Leitung in Halbleitern wird durch das Bändermodell beschrieben. Dies ist ein Energieschema der Elektronenzustände in einem Festkörper. Das Zusammenwirken vieler Elektronen in einem Festkörper führt dazu, daß die Energiezustände als Zustandsbänder auftreten, die wesentlich breiter sind als die atomaren Zustände. Das oberste mit Elektronen besetzte Band wird Valenzband genannt, das unterste Band, das leer oder nur teilweise mit Elektronen besetzt ist, heißt Leitungsband. Halbleiter sind nun dadurch ausgezeichnet, daß das Valenzband durch eine verbotene Zone mit einer Gapbreite (=Energieabstand) von dem Leitungsband gestrennt ist. Die verbotene Zone stellt sowohl für die Elektronen als auch für die Löcher im Halbleiter eine Barriere dar.


    Michael

  • Mmmmhhh warum hab den Beitrag erst jetzt wahrgenommen?
    Naja Micha war ja dann doch da. :)


    Leider muss ich ein paar Korrekturen machen.


    1. Halbleiter sind Feststoffe, deren spezifischer elektrischer Widerstand zwischen dem von Isolatoren und dem von Leitern liegt ( also zwischen 10^-4 Ohm m und 10^9 Ohm m), ausserdem ist das wichtigste Merkmal von Halbleitern ein negativer Temperaturkoeffizient, denn die spez. elekt. Widerstandsbereiche überlappen sich.
    negativer Temperaturkoeffizeint bedeutet, dass der elektr. Widerstand mit steigender Temperatur abnimmt
    Auf die Arten von Halbleitern geh ich jetzt nicht ein.Grundsätzlich kann man sagen dass durch Dotierung der Halbleiter die Leitfähigkeit der HL steigt. Grund dafür sind ungebundene Ladungsträger (Elektronen und Löcher)


    2. vom Atomkern (auch Energetisch) gesehen liegt das Leiterband weiter weg (oben) als das Valenzband.


    3. Die verbotene Zone oder Gapbreite (Eg) gibt es auch bei Isolatoren. Nur ist sie dort deutlich größer als bei Halbleitern. Bei Leitern exitiert sie nicht, dort überlappen sich Valenzband und Leitfähigkeitsband


    4. Das es Energiebänder sind und keine Energieniveaus, wie bei einzelnen Atomen, kommt unter anderem durch das Pauli-Prinzip zustande. genaueres wird in den Links unten erklärt.


    Ergänzungen mach ich jetzt nicht, denn über dieses Thema kann man ganze Bücher schreiben, deshalb hab ich ein paar Seiten rausgesucht und hoffe das sie dir weiterhelfen.


    Bei Fragen steh ich natürlich gern zu Verfügung (egal ob Forum oder ICQ/AIM)


    http://www.uni-kassel.de/fb19/…etallischen%20Bindung.pdf


    http://phase.e-technik.tu-ilmenau.de/PDF-Files/leit02.pdf


    http://www.ap.univie.ac.at/use…a/elektronik/physik1.html


    So ich denkmal da steht alles wichtiges drin.