Defektelektronen (Löscher, p-Leitung)

freakjan · Anmeldungsdatum: 26.01.2006 Beiträge: 45

hallo

hab sehr lange gesucht aber irgendwie finde ich keine verständliche Definition für die "Defektelektronen" grübelnd

Atomaufbau: Elektronen, Neutronen, Protonen
1. Die Elektornen bewegen sich um den Kern auf bestimmte Bahnen (ihre eigene Energieniveau)
2. Jede Bahn gehört zu einer Schale ( eine Schale kann mehere Bahnen haben)
3. Atome haben mehrere Schalen

.... so jetzt kommt meine Unsicherheit:

4. zwischen den Schalen gibt es "verbotene" Energiebänder???
5. die Schalen selbst sind "erlaubte" Energiebänder
6. das bedeutet, Elektronen können sich nur in der "erlaubten" Bänder aufhalten

.... das waren die allgemeine Fragen und jetzt kommen wir zum Hauptpunkt: die "Defektelektronen (Löscher, p-Leitung)"

7. wenn ein Atom sagen wir 3 Schalen hat als Beispiel, und auf der 3. Schale befinden sich 2 Elektronen!
Und wenn die eine ihren Sitzplatz verlässt, nennt man ihren verlassenen Sitzplatz....Defektelektron?????
8. wenn das als Loch oder ein freier Platz bezeichnet wird, wie kann der den WANDERN??????... seit wann wandern die Löcher durch die Gegend???
9. und mit Leitungsmechanismus gemeint, die Leitfähigkeit????

Es gibt zwei Anteile für den Leitungsmechanismus:

1. Die freien Elektronen wandern als negative Ladungen durch das Gitter
(N- Leitung = Elektronenleitung)

2. Bewegt sich eine Elektron, hinterläßt es eine leere Stelle, ein „Loch“.
Weil an dieser Stelle das Elektron fehlt, wird diese Stelle auch
Defektelektron genannt ( = positive Ladung).
„Löcher“ bzw. Defektelektronen wandern als positive Ladungen durch
das Gitter (P- Leitung = Löcherleitung).

Gast

sag mal ist das PHYSIK oder ist das nicht eher Chemie??
naja von chemie versteh ich nix, und ich kann dir da auch nicht helfen?

tut mir Leid....

viel spaß noch beim "herrausfinden" Wink

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

1.-3.: Stimmt:
In Atomen können die Elektronen nur bestimmte Energien haben, das heißt, nur diese Energieniveaus sind erlaubte Zustände. Diese Energieniveaus gehören zu Schalen.

Zwischen 1.-3. und 4.-6.
Hat man nicht nur ein einzelnes Atom, sondern viele Atome nahe beisammen, wie zum Beispiel in einem Festkörper, dann werden aus den scharf definierten Energieniveaus breitere Energiebänder, auf denen die Elektronen sitzen.

4.-6.: Und zwischen diesen erlaubten Energiebändern sind die Energien (Die "Energiebänder"), für die es keine erlaubten Zustände gibt.

Zwischen 4.-6. und 7.-9.:
In Metallischen Festkörpern ist das oberste von Elektronen besetzte Band nur halb voll. Das bedeutet, die Elektronen finden immer genug freie erlaubte Zustände, auch wenn sie sich von Atom zu Atom weiterbewegen. Darum leiten Metalle den Elektrischen Strom gut.

In Isolatoren, die auch Festkörper sind, ist das oberste von Elektronen besetzte Band ganz gefüllt. Das heißt, es gibt in diesem Band gibt es keine freien Plätze für ein Elektron, das von seinem Atom gerne zum Nachbaratom springen müsste. Dazu müsste es ein Energieband weiter nach oben springen, und das braucht bei Isolatoren sehr viel Energie.

7. ff:
Halbleiter sind ein Mittelding. Die sind wie Isolatoren, nur dass der Abstand zum ersten ungefüllten Energieband ziemlich klein ist. Also haben viele Elektronen schon bei Zimmertemperatur genug Energie, um nach oben ins nächsthöhere Energieband zu springen. Damit können sie zu den Nachbaratomen wandern, denn oben im nächsthöheren Energieband sind ja locker genug freie Plätze. Das sind die sogenannten Leitungselektronen. Wenn die wandern, fließt Strom.

Da, wo die Elektronen ins nächsthöhere Energieband gesprungen sind,
bleibt unten ein freier Platz zurück. Das ist ein sogenanntes Loch (= ein sogenanntes Defektelektron). Da können nun natürlich Nachbarelektronen reinspringen. Dann sagt man, das Loch wandert. Dann fließt auch Strom.

Anmerkung:
Weil nun unter normalen Bedingungen nicht so viele Leitungselektronen und dementsprechend Löcher entstehen, wie man gerne hätte, dotiert man die Halbleiter, das heißt, man fügt Fremdatome hinzu, die die Entstehung von Löchern oder Leitungselektronen erleichtern.

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

schnudl · Moderator Anmeldungsdatum: 15.11.2005 Beiträge: 6979 Wohnort: Wien

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788