This page gives a hint of the possibilities of JAVA applets. The issue is the concentration of carriers in semiconductors as a function of doping and temperature. Usually, a lot of case studies and approximations are used for two simple reasons:
1. It is not possible to solve the clear and basically simple equation for the Fermi energy on the blackboard.
2. Even if a solutio were obtained, it would not help much either, because again a transcendental function needs to be calculated.
In all the case studies and approximations it is easy to loose the students!

The original module has now a different file name in "illustrations"

Numerische Berechnung von Fermienergie und Ladungsträgerkonzentrationen

Hier ist ein Java Modul, der eine ganze Menge von Kurven berechnen kann.
Die Eingabeparameter sind die Konzentrationen von Donatoren und Akzeptoren (in Einheiten von 1015 cm –3); alle Kurven sind als Funktion der Temperatur berechnet.
Die Darstellung ist wählbar. Man kann beliebige Funktionen der Achsenvariablen eingeben, zum Beispiel
 
X - Achse
Temperatur		 Y - Achse
Fermienenergie
Konzentration		 Darstellung
x x Direkte Darstellung von
EF(T)

nL(T)
lg(x) x Halblogarithmische Darstellung
lg(x) 1/T Arrheniusdarstellung
(nicht sinnvoll für EF(T))
sin(x) cos(x) Unsinnig, aber möglich
 
Man kann auch Akzeptoren und Donatoren gleichzeitig einbringen - mit vorgebbaren Energieniveaus in der Bandlücke. Angezeigt wird immer
Die Lage der Fermienergie in der Bandlücke (dabei wird immer nur die relevante Hälfte der Bandlücke dargestellt).
Die Dichte der Löcher im Valenzband
Die Dichte der Elektronen im Leitungsband
Wichtig ist noch:
Jeder Teil jeder Kurve kann "vergrößert" dargestellt werden, indem man einfach über den gewünschten Bereich ein Rechteck zieht.
Bei jeder neuen Berechnung bleibt die zuvor berechnete Kurve in rot noch stehen. Die aktuelle Kurve ist immer blau
     
     
 
   

Now comes the didactic challenge: We got rid of simple mathematical problems that tended to confuse the issue, but what are we going to do with the potential? What is the student supposed to do now. Suitable exercises that use the potential of the JAVA applet have yet to be conceived.

gehe zu 5.2.3 Quantitative Berechnung der Fermienergie bei dotierten Halbleitern

gehe zu 5.2.4 Massenwirkungsgesetz und Ladungsträgerdichten

gehe zu 6.1.1 Halbleiterkontakte und Bauelemente