Zur Dotierung werden Elemente benutzt, welche ein Elektron mehr oder weniger auf der Außenschale besitzen. Somit eignen sich je nach Anwendung Elemente der dritten und fünften Hauptgruppe. Beispiele dafür wären für die dritte Hauptgruppe: Bor, Aluminium oder Indium.Bei der n-Dotierung werden Atome mit einem zusätzlichen Elektron, so genannte Donatoren, in das Halbleitermaterial eingebracht. Diese Atome geben ihr zusätzliches Elektron ab und bilden so ein freies Elektron im Halbleitermaterial, das als negativer Ladungsträger wirkt.Ein n-dotierter Halbleiter besitzt mehr freie Elektronen, während ein p-dotierter Halbleiter mehr freie positive Ladungsträger, beziehungsweise Löcher, enthält. Ein einzelner Halbleiterkristall kann mehrere solcher p-n-Übergänge haben.
Wie werden Halbleiter dotiert : Zur Dotierung von Halbleitern gibt es vier Verfahren. Diese können je nach Anwendung alternativ oder ergänzend genutzt werden. Man benutzt die Verfahren der Legierung, Diffusion, Ionenimplantation und Dotierung durch Kernumwandlung.
Was ist n dotiertes Silizium
Bei der n-Dotierung (n für die freibewegliche negative Ladung, die dadurch eingebracht wird) werden fünfwertige Elemente, die sogenannten Donatoren, in das Siliciumgitter eingebracht und ersetzen dafür vierwertige Silicium-Atome.
Wie entsteht ein N dotierter Halbleiter : Bei n-dotierten Halbleitern steht durch das Einbringen eines Dotierelements mit fünf Außenelektronen ein Elektron im Kristall zur Verfügung das nicht gebunden ist, und so mit vergleichsweise geringer Energie in das Leitungsband gehoben werden kann.
Die durch Dotieren n-leitend gemachten Halbleiter sind nach außen elektrisch neutral, da man ja elektrisch neutrale Atome in das Halbleitermaterial eingebracht hat.
Die n-Leitung ist eine Form der Störstellenleitung, die auf der gerichteten Bewegung freier Elektronen beruht. Sie wird durch Dotieren von Silicium (4-wertig) mit 5-wertigen Atomen (z.B. Phosphor) erreicht, die über fünf Außenelektronen verfügen.
Wie erkenne ich n und L Leiter
Du wirst sehen, dass aus der Decke drei Kabel hängen: Zum einen der Schutzleiter (PE) oder auch Erdung, meistens grün-gelb oder seltener auch rot. Das braune oder schwarze Kabel ist die Phase (L) und der leitet den Strom zur Lampe. Der Nulleiter (N), entweder grau oder blau, leitet den Strom von der Lampe weg.Man unterscheidet zwischen n-dotierten und p-dotierten Halbleitern (kurz n- bzw. p-Halbleiter). Bei n-Halbleitern entstehen frei bewegliche Elektronen auf einem Untergrund positiver, ortsfester Atomrümpfe. Bei p-Halbleitern entstehen frei bewegliche "Löcher" auf einem Untergrund negativer, ortsfester Atomrümpfe.Zwei der wichtigsten Stoffe mit denen Silicium dotiert werden kann sind Bor (3 Valenzelektronen = 3-wertig) und Phosphor (5 Valenzelektronen = 5-wertig). Weitere sind: Aluminium, Indium (3-wertig) und Arsen, Antimon (5-wertig).
Jedes Atom ist somit in der Mitte eines Tetraeders, wobei die Bindungen zu benachbarten Siliziumatomen durch sp3-Hybridisierung realisiert werden. Durch Dotierung mit Fremdatomen wie beispielsweise Bor- oder Phosphoratomen erhält man p- bzw. n-leitendes Silizium.
Was passiert beim Dotieren von Silizium : Silicium mit 3-wertigen Atomen (Bor, Aluminium, Indium) dotiert, so werden alle drei äußeren Elektronen dieser Atome gebunden. Es bleibt aber ein Loch oder Defektelektron, das sich wie ein positiver Ladungsträger verhält.
Was passiert wenn der Nullleiter nicht angeschlossen ist : Der Stromkreis bildet sich aus einem Außenleiter und dem Neutralleiter. Bei einer Neutralleiterunterbrechung wird der Stromkreis aufgetrennt, weshalb kein Strom mehr fließen kann. → Es kommt zu einem Ausfall des Stromkreises.
Wie finde ich heraus was L1 L2 L3 ist
Bei Drehstrom wie zum Beispiel einer CEE-Steckdose wird in der Regel die braune Ader als L1, die schwarze als L2 und die graue als L3 genutzt. Für alle Ausführungen gilt, dass nach DIN VDE 0100-510 der Schutzleiter (PE) ohne Ausnahme durchgehend grün-gelb sein muss!
Baut man z.B. in einen Siliziumkristall ein fünfwertiges Element ein (z.B. Phosphor), so entsteht ein n-Halbleiter, beim Einbau eines dreiwertigen Elements (z.B. Bor) entsteht ein p-Halbleiter.Man unterscheidet zwischen n-dotierten und p-dotierten Halbleitern (kurz n- bzw. p-Halbleiter). Bei n-Halbleitern entstehen frei bewegliche Elektronen auf einem Untergrund positiver, ortsfester Atomrümpfe. Bei p-Halbleitern entstehen frei bewegliche "Löcher" auf einem Untergrund negativer, ortsfester Atomrümpfe.
Kann man den Neutralleiter weglassen : Der Neutralleiter kann daher in bestimmten Situationen im Leiterquerschnitt reduziert ausgeführt sein oder im Extremfall, wenn eine symmetrische Belastung der Außenleiter garantiert ist, sogar ganz weggelassen werden.