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Akzeptor (Halbleiter)

Posted on Oktober 21, 2021 by admin

In der Halbleiterphysik ist ein Akzeptor ein Dotieratom, das bei Zugabe zu einem Halbleiter einen p-Typ-Bereich bilden kann.

Boratom als Akzeptor im vereinfachten 2D-Siliziumgitter.

Wenn zum Beispiel Silizium (Si), das vier Valenzelektronen hat, als p-Typ-Halbleiter dotiert werden soll, können Elemente der Gruppe III wie Bor (B) oder Aluminium (Al), das drei Valenzelektronen hat, verwendet werden. Die letztgenannten Elemente werden auch als dreiwertige Verunreinigungen bezeichnet. Andere dreiwertige Dotierstoffe sind Indium (In) und Gallium (Ga).

Wenn ein Si-Atom im Kristallgitter ersetzt wird, bilden die drei Valenzelektronen des Bors kovalente Bindungen mit drei der Si-Nachbarn, aber die Bindung mit dem vierten Nachbarn bleibt unbefriedigt. Der ursprünglich elektoneutrale Akzeptor wird negativ geladen (ionisiert). Die unbefriedigte Bindung zieht Elektronen aus den benachbarten Bindungen an. Bei Raumtemperatur springt ein Elektron aus einer benachbarten Bindung ab, um die unbefriedigte Bindung zu reparieren, so dass ein Loch entsteht (eine Stelle, an der ein Elektron fehlt). Das Loch zieht wiederum ein Elektron aus der benachbarten Bindung an, um diese unzureichende Bindung zu reparieren. Dieser kettenartige Prozess führt dazu, dass sich das Loch durch den Kristall bewegt und einen Strom transportieren kann und somit als Ladungsträger fungiert.

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