Aktivierungsenergie Halbleiter

robbart · Anmeldungsdatum: 19.09.2009 Beiträge: 10

Guten Morgen,

ich habe von einem Halbleiter (Ga2O3) die Ladungsträgerdichte vom 300k bis runter auf 50K gemessen und dies logarithmisch über 1000/T dargestellt und möchte die Aktivierungsenergie

bestimmen.

Ich habe die Geradengleichung im Bereich der Störstellenreserve aufgestelt, hierzu meine Frage:

In der Literatur finde ich folgende Angaben

1. Der Anstieg ist

(Paper zu Ga2O3 Eigenschaften)

2.. Der Ansteig ist

(Vorlesungsskript, Bergmann-Schäfer)

Ich erinnere mich an ein Gespräch, da hieß es das der Unterschied was mit der Wechselwirkung zwischen Donatoren und Akzeptoren zu tun hat. Kann mir das jemand nochmal genauer erklären?

Ich habe das in Wärmelehre gepostet weil die Ladungsträgerdichte Boltzmann-verteilt ist....

Vielen Dank
Robert

Gargy · Anmeldungsdatum: 24.11.2006 Beiträge: 1046

Im Bereich der Stellenreserve ist der Anstieg deiner Darstellung proportional zu

. Dabei ist

was dir wahrscheinlich schon klar ist.

Der andere Anstieg mit dem Faktor 0,5 gilt im intrisischen Bereich (Eigenleitung). Dort werden beim Übergang eines Elektrons aus dem Valenzband ins Leitungsband 2 Ladungsträger erzeugt (Elektron und Loch), weshalb die Aktivierungsenergie pro Teilchen nur die Hälfte beträgt.

Was du beachten musst, ist die Temperaturabhängigkeit deines Proportionalitätsfaktors in deiner Darstellung.

edit: Ich habe nur aus dem E_C ein E_L gemacht, damit wir das gleiche auch gleich bezeichnen.

robbart · Anmeldungsdatum: 19.09.2009 Beiträge: 10

Hallo Gargy,

danke die Antwort.

ich habe hier im Bergmann-Schäfer folgende Funktion für die

und für den intrinsischen Bereich:

Deine Erklräung leuchetet ein, wenn ich mir die obige Funktion angucke mit dem

statt dem

muss ich mir wohl ein Störstellen-Band vorstellen, in dem dann auch ein Loch entsteht und sich die Aktivierungsenergie genauso aufteilt wie im intrinsichen Bereich, oder?

In der Publikation, wo der Faktor 1/2 auch weggelassen wurde, steht nur

.

Das mit dem Exponeten

kenne ich nur von der Beweglichkeit. Bist du dir da sicher?

Gargy · Anmeldungsdatum: 24.11.2006 Beiträge: 1046

Welche Auflage des Bergmann-Schäfer hast du denn vor dir? Ich habe die Auflage von 2005 (ich glaube, es ist die neueste).

Für die Störstellenreserve gilt prinzipiell schon Anstieg proportional

. Dazu muss natürlich vorrausgesetzt werden, dass im Donatorniveau kein Ladungsträgertransport stattfindet, d.h. dein Halbleitermaterial nicht-entartet ist. Du hast keine Ladungsträgerkonzentration genannt, aber ich denke, das es nicht der Fall ist. Eine Entartung des Halbleiters (Ferminiveau nicht im Bandgap und

) würde sowieso alles erschweren, weil die Boltzmann-Näherung dann nicht mehr hinhaut.

Pro erzeugtem Elektron wird also nur ein Ladungsträger zur Verfügung gestellt (eben das eine Elektron). Die Aktivierungsenergie wird für den einen Ladungsträger aufgebracht.

Und mit der Temperaturabhängigkeit bin ich mir sicher ja. Guck dir dazu an, wie die

aussehen (die sind nämlich temperaturabhängig). Thumbs up!

robbart · Anmeldungsdatum: 19.09.2009 Beiträge: 10

Ich habe auch die Auflage von 2005.

Das mit den

habe ich jetzt auch gefunden. Da wird mich mein Prüfer wahrscheinlich morgen nach Fragen... also ein guter Hinweis.

hat eine Bandlücke von 7,8eV und ich habe eine Ladungsträgerkonzentration zwischen

und

über den gesamten Tmeperaturbereich, im Bereich des Fits bleibt es unter

.

Gargy · Anmeldungsdatum: 24.11.2006 Beiträge: 1046

Na, da wird's wohl keinen Transport in den Niveaus geben.

Hoffe, dein Testat läuft gut. Prost