Majoritätsladungsträger

Majoritätsladungsträger ist die Bezeichnung der Ladungsträgerart eines dotierten Halbleiters, die aufgrund der Dotierung häufiger vorkommt als die Minoritätsladungsträger. Bei p-Dotierung sind die Majoritätsladungsträger die Defektelektronen (auch Löcher genannt), bei n-Dotierung sind es die Elektronen.

Je nach Halbleitermaterial und Dotierungselement kann es vorkommen, dass bei Raumtemperatur praktisch alle Donatoren beziehungsweise Akzeptoren ionisiert sind (Störstellenerschöpfung). Dies führt im Fall einer Einfach-Dotierung (nur eine Dotierungsart vorhanden) deutlich größer der Eigenleitungsdichte ( $N_{\mathrm {A} }^{-}\gg n_{\mathrm {i} }$ bzw. $N_{\mathrm {D} }^{+}\gg n_{\mathrm {i} }$ ) des Halbleiters zu einer Majoritätsladungsträger-Konzentration der $p$ (der Defektelektronen) bzw. $n$ (der Elektronen) im

p-Gebiet:[1]
$p={\frac {N_{\mathrm {A} }^{-}}{2}}+{\sqrt {\left({\frac {N_{\mathrm {A} }^{-}}{2}}\right)^{2}+n_{\mathrm {i} }^{2}}}\approx N_{\mathrm {A} }^{-}=N_{\mathrm {A} }=\mathrm {konst.} \,$

n-Gebiet:[1]
$n={\frac {N_{\mathrm {D} }^{+}}{2}}+{\sqrt {\left({\frac {N_{\mathrm {D} }^{+}}{2}}\right)^{2}+n_{\mathrm {i} }^{2}}}\approx N_{\mathrm {D} }^{+}=N_{\mathrm {D} }=\mathrm {konst.} \,$

mit der Eigenleitungsdichte $n_{\mathrm {i} }$ , den Konzentrationen der ionisierten Donator- $N_{\mathrm {D} }^{+}$ und Akzeptoratome $N_{\mathrm {A} }^{-}$ sowie der Konzentration aller (geladenen und neutralen) Donatoren $N_{\mathrm {D} }$ und Akzeptoren $N_{\mathrm {A} }$ .

Literatur

Albrecht Möschwitzer, Klaus Lunze: Halbleiterelektronik. Lehrbuch. 2., bearb. Auflage. Verl. Technik, Berlin 1975, DNB 200142224.

Einzelnachweise

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.

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[Thuselt-1] 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.