Diode und Transistor

Theoretische Grundlagen:
HALBLEITER:
Halbleiter leiten bei Raumtemperatur Strom etwas besser als ein Isolator,
aber schlechter als ein Metall. Bei niedrigen Temperaturen verhalten sich
reine Halbleiter wie Isolatoren. Bei höheren Temperaturen oder durch
Verunreinigungen (Dotierung) oder auch unter Lichteinfluss kann die
Leitfähigkeit von Halbleitern gesteigert werden.
Meist bestehen Halbleiter aus Silizium, Germanium, Selen, Galliumarsenid,
Zinkselenid und Bleitellurid. In einem reinen Halbleiter wie Silizium sind
die äußeren Elektronen (Valenzelektronen) paarweise zusammen. Sie
werden von den Atomen gemeinsam benutzt, um kovalente Bindungen
herzustellen. Diese Valenzelektronen sind nicht völlig frei beweglich, um
elektrischen Strom zu transportieren. Durch Erhöhung der Temperatur
oder durch Licht nimmt die kinetische Energie der Elektronen zu, sodass
sich einige Elektronen aus dem Atomverband lösen können. Die
Elektronen werden also aus dem sogenannten Valenzband in das
Leitungsband angehoben. Im Valenzband bleiben dadurch Löcher (->
Defektelektronen) zurück, die als positive Ladungsträger betrachtet
werden.
Abbildung 1
DOTIEREN:
Durch Einlagerung fremder Atome (Dotierung) mit einer anderen Anzahl
von Valenzelektronen als das Halbleitermaterial, entstehen entweder
zusätzliche Elektronen (n-Leiter) oder Löcher (p-Leiter).
Die Fremdatome beim n-Leiter heißen Donatoren und beim p-Leiter
Akzeptoren.
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