Minoritätsträger

Minoritätsträger

Minoritätsladungsträger ist die Bezeichnung der Ladungsträgerart eines dotierten Halbleiters, welche seltener vorkommt als die Majoritätsladungsträger. Bei p-Dotierung sind die Minoritätsladungsträger die Elektronen, bei n-Dotierung sind es die Löcher.

Berechnung der Ladungsträgerdichte

Aus den Gleichungen für die Majoritätsladungsträger-Konzentration

p-Gebiet
p = pp ≈ NA- ≈ NA = konstant ; bei Raumtemperatur
n-Gebiet
n = nn ≈ ND+ ;≈ ND = konstant ; bei Raumtemperatur

ergibt sich im thermodynamischen Gleichgewicht wegen

n ⋅ p = ni²
=4\cdot\left(\frac{2\cdot\pi\cdot k\cdot T}{h^2}\right)^3\cdot(m_n\cdot m_p)^{3/2}\cdot e^{-\frac{W_G}{k\cdot T}}

die Minoritätsladungsträgerkonzentration für

p-Gebiet
np ≈ ni²/NA = konstant ≪ pp
n-Gebiet
pn ≈ ni²/ND = konstant ≪ nn

Formelzeichen

  • NA – Akteptorenkonzentration (Dotierung)
  • ND – Donatorenkonzentration (Dotierung)
  • niIntrinsische Ladungsträgerdichte
  • nn – Majoritätsladungsträger (bei n-Dotierung)
  • pn – Minoritätsladungsträger (bei n-Dotierung)
  • pp – Majoritätsladungsträger (bei p-Dotierung)
  • np – Minoritätsladungsträger (bei p-Dotierung)
  • n – Dichte der freien Ladungsträger (Elektronen)
  • p – Dichte der freien Ladungsträger (Löcher)
  • mnEffektive Masse der Elektronen
  • mp – Effektive Masse der Löcher

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