Übung 8.3-2

Massenwirkungsgesetz

Wir haben die Gleichungen aus dem Rückgrat:
Dichte neL der mit Elektronen besetzten Plätze im Leitungsband    
           
  neL   =  Neff · exp– ELEF
kT 
 
                      
Dichte nhV der Löcher, also der nicht besetzen Plätze im Valenzband    
           
  n hV   =  Neff · exp– EFEV
kT 
 
           
Massenwirkungsgesetz = neL · neL    
           
  neL · nhV   =  Neff2 · exp– ELEV
kT 
= const.(T)
1. Frage: Wie kommt man auf die Dichte nhV der Löcher, also der nicht besetzten Plätze im Valenzband?
Zeige, wie man mit Fermiverteilung und der Mathematik der Boltzmann-Näherung die obige Formel erhält.
Stelle das Ganze graphisch dar und diskutiere mit Hilfe der Graphik, warum die (immer positive) "Energiebarriere" im Boltzmannfaktor die Form EFEV haben muss.
2. Frage: Leite das Massenwirkungsgesetz her. Für welche Werte der Fermienergie EF gilt es?
 
Lösung


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