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By Leonhard Stiny

Das Werk bietet ein umfangreiches Wissen über diskrete und integrierte Bauelemente der Halbleitertechnik. Beim Entwurf elektronischer Schaltungen sind gründliche Kenntnisse über eingesetzte Bauelemente erforderlich, um sowohl technisch als auch wirtschaftlich beste Lösungen zu finden und fehlerfreie Produkte zu realisieren. Als foundation werden die theoretischen und physikalischen Grundlagen der Halbleitertechnik vermittelt. Für alle Halbleiter-Bauelemente werden Aufbau, Wirkungsweise, Kenngrößen, Eigenschaften und Charakteristiken erläutert. Mögliche Anwendungen werden unter Bezug auf die Praxis aufgezeigt. Das Buch kann im Studium, in der Lehre sowie als Nachschlagewerk in der Praxis verwendet werden.

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Zunächst wird der pn-Übergang ohne äußere Spannung (im thermodynamischen Gleichgewicht), dann mit äußerer Spannung betrachtet. 1 Der ideale abrupte pn-Übergang Bei einem pn-Übergang sind unterschiedliche Verläufe der Dotierung realisierbar, siehe Abb. 1. Hier wird hauptsächlich der abrupte Dotierungsverlauf behandelt. Abb. 1 Mögliche Dotierungsverläufe bei pn-Übergängen (linear, abrupt, hyperabrupt) © Springer Fachmedien Wiesbaden 2015 L. 1007/978-3-658-09153-8_3 39 40 3 Der pn-Übergang Abb. 2 Idealer, abrupter pn-Übergang (a) und Dotierungsverlauf, z.

Die energetische Lage des Fermi-Niveaus innerhalb eines Festkörpers hängt von dessen Beschaffenheit ab, sie kann als Kriterium zur Klassifizierung von Festkörpern benutzt werden. Das Fermi-Niveau gestattet eine klare Unterscheidung zwischen Metallen, Halbleitern und Isolatoren. Jeder Festkörper aus einem bestimmten Material besitzt eine für ihn charakteristische Abfolge von erlaubten und verbotenen Bändern bestimmter Breiten und Zustandsdichten von Ladungsträgern. Die Bänder niedriger Energien werden zuerst mit einer Wahrscheinlichkeit 1 mit Elektronen aufgefüllt.

Es besteht auch die Möglichkeit, III-V-Halbleiter mit vierwertigen Stoffen zu dotieren. Sie werden bevorzugt als Donatoren auf den Plätzen dreiwertiger Atome oder als Akzeptoren auf den Plätzen fünfwertiger Atome eingebaut. Die Ladungsträger, die durch die Dotierung im Halbleiter vorhanden sind, bezeichnet man als Majoritätsträger (mehrheitlich vorhandene Ladungsträger), die freien Ladungsträger mit entgegengesetztem Vorzeichen sind die Minoritätsträger. Für den n-Halbleiter sind die Elektronen die Majoritätsträger und die Löcher die Minoritätsträger.

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