5.4.2 Formeln und Daten im Überblick

Formeln

Hier jetzt kommentarlos die wichtigsten Formeln  
 
Intrinsische Ladungsträgerdichte
ni  =  æ
è 		NeffL  · NeffV ö
ø 		1/2 · exp – EL  –  EV
2kT 
   
Massenwirkungsgesetz:
nL · nV   =  (ni)2
       



Majoritätsladungs-
trägerkonzentration  
Intrinsisch
vernachlässigbar





"Mittlere"
Temperaturen
nL  (mittlereT)  =  


2ND
 1 + æ
ç
è 		1  +   4 · ND
NLeff 		· exp   EL – Ed
kT		 ö
÷
ø 		1/2

nMaj  »   NDot


Minoritätsladungs-
trägerkonzentration  		 Intrinsisch
überwiegt

"Mittlere"
Temperaturen

nMin  =   ni
nMin  »   (ni)2
NDot
 
Diffusionslänge:   Klein in direkten HL
Groß in indirekten HL
L   =  (D · t)2

 
Fermienergie aus Ladungsneutralität:
  NeffL · f(EL) + NA · f(EA)  =  S neg.
Ladungen
       
  =   NeffV · {1 – f(EV)} + NDV · {1 – f(ED)}  =  S pos.
Ladungen
 

Wichtige Daten wichtiger Halbleiter
Eigenschaften
(Bestwerte)		 Si GaAs InP In0,53Ga0,47As GaP
Kristall
Dichte [g/cm3] 2,33 5,32 5,49 5,49
Kristall Typ Diamant Zinkblende Zinkblende Zinkblende Zinkblende
Gitterkonstante [nm] 0,5431 0,56533 0,5867 0,5867
Elektronische Eigenschaften
Energielücke [eV] 1,12 1,42 1,34 0,75 2,26
Typ Indirekt Direkt Direkt Direkt Indirekt
NeffL [1018cm–3] 28
(32)		 0,47 0,54 0,21
Neff [1018cm–3] 10
(18)		 7 2,9 7,4
ni [106 cm–3] 6 600
 2,2 5,7 63 000
Beweglichkeit (undotiert) [cm2/Vs]
µn
µh
1 500
450
8500
450
5 000
200
14 000
400
300
150
Lebensdauer [µs] 2500 0,01 0,005 0,02
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© H. Föll (MaWi 2 Skript)