Was sind Halbleiter?

Grundsätzlich unterscheidet man Materialien zwischen elektrisch leitfähigen Materialien, hauptsächlich Metallen, und elektrisch isolierenden Materialien. Einige dieser elektrisch nicht leitfähigen Materialien können durch gezielte minimale Manipulation leitfähig gemacht werden, z.B. durch Einbringen kleiner Mengen einer geeigneten „Verunreinigung“, oder allein durch Beleuchten oder Erwärmen. Ein solches Material wird als Halbleiter bezeichnet, weil es je nach Zustand leitend, schlecht leitend oder nicht leitend vorliegen kann. Der gezielte Einsatz dieser Variation macht Halbleiter so technologisch bedeutsam.
Silizium ist der bekannteste Halbleiter. Ein hoch reiner Siliziumkristall ist zunächst kein Stromleiter. Wird er jedoch mit einer sehr geringen Konzentration (Promille und weniger) von beispielsweise Phosphor „verunreinigt“, so wird er elektrisch leitfähig – man spricht von Dotierung. Einer der großen technologischen Vorteile von Halbleitern liegt darin, dass man vergleichsweise einfach und auf kleinstem Raum leitende und isolierende Strukturen herstellen kann, indem man gezielt einzelne Bereiche dotiert und andere undotiert belässt.

 

Wissensdurst: p- und n-Dotierung

Bildquelle: Basierend auf Bild von Uwe Schwoebel auf Wikipedia


2012 by OES, Johannes Widmer