Die Begriffe „intrinsisch“ und „extrinsisch“ beschreiben, wie die elektrischen Eigenschaften eines Halbleiters bestimmt werden.
Intrinsische Halbleiter
- Reines Halbleitermaterial (z. B. reines Silicium, Germanium).
- Elektrische Eigenschaften hängen nur vom Material selbst ab – Bandabstand, Temperatur, Kristallstruktur.
- Beim absoluten Nullpunkt verhalten sie sich als perfekte Isolatoren; die Leitfähigkeit steigt mit der Temperatur, da Elektron-Loch-Paare thermisch erzeugt werden.
- Gleiche Anzahlen von Elektronen und Löchern (n = p = nᵢ).
Extrinsische Halbleiter
- Dotiert mit absichtlichen Verunreinigungen (Dotierungen), um die Leitfähigkeit zu verändern.
- n-Typ: Donatoratome (z. B. Phosphor in Si) fügen freie Elektronen hinzu (Majoritätsladungsträger).
- p-Typ: Akzeptoratome (z. B. Bor in Si) erzeugen Löcher (Majoritätsladungsträger).
- Elektrische Eigenschaften werden stark von äußeren Faktoren beeinflusst: Dotierungstyp/Konzentration, Temperatur und Defekte.
- Die Leitfähigkeit ist bei Raumtemperatur um Größenordnungen höher als bei intrinsischem Material.
Warum es wichtig ist
Gesteuerte Dotierung erstellt p-n-Übergänge – die Grundlage von Dioden, Transistoren, Solarzellen und integrierten Schaltkreisen. Intrinsisches Material wird selten allein in Geräten verwendet, dient aber als Substrat für extrinsische Regionen.
