Minoritätsladungsträger

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 Defektelektronen (Löcher). Sie können mittels Oberflächenphotospannung detektiert und quantifiziert werden.

Berechnung der Ladungsträgerdichte

Formelzeichen
NAAkzeptorenkonzentration (Dotierung)
NDDonatorenkonzentration (Dotierung)
NAionisierte Akzeptoratome
ND+ionisierte Donatoratome
niIntrinsische Ladungsträgerdichte
nnMajoritätsladungsträger (bei n-Dotierung)
pnMinoritätsladungsträger (bei n-Dotierung)
ppMajoritätsladungsträger (bei p-Dotierung)
npMinoritätsladungsträger (bei p-Dotierung)
nDichte der freien Ladungsträger (Elektronen)
pDichte der freien Ladungsträger (Löcher)
mneffektive Masse der Elektronen
mpeffektive Masse der Löcher
WGEnergie der Bandlücke
kBoltzmann-Konstante
Tabsolute Temperatur
hPlanck-Konstante

Aus den Gleichungen für die Majoritätsladungsträger-Konzentration[1] für Einfach-Dotierungen deutlich größer der Eigenleitungsdichte des Halbleiters im

p-Gebiet

(bei Raumtemperatur)

bzw. n-Gebiet

(bei Raumtemperatur)

ergibt sich im thermodynamischen Gleichgewicht wegen

die Minoritätsladungsträgerkonzentration[1] für

  • p-Gebiet
  • n-Gebiet

Einzelnachweise

  1. a b Frank Thuselt: Physik der Halbleiterbauelemente : einführendes Lehrbuch für Ingenieure und Physiker. Springer, Berlin/Heidelberg/New York 2005, ISBN 3-540-22316-9, S. 68 ff.