Dotierung von Halbleitern: Unterschied zwischen den Versionen
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Aktuelle Version vom 28. Januar 2026, 14:41 Uhr
Die Dotierung ist ein Verfahren zur gezielten Veränderung der elektrischen Leitfähigkeit von Halbleitern wie Silizium oder Germanium. Dabei werden dem reinen Halbleitermaterial geringe Mengen Fremdatome hinzugefügt.
Durch Dotierung entstehen p-dotierte oder n-dotierte Halbleiter.
Reiner Halbleiter
Ein reiner (intrinsischer) Halbleiter besitzt:
- wenige frei bewegliche Ladungsträger
- eine geringe elektrische Leitfähigkeit
Beispiel: Reines Silizium bildet ein Kristallgitter mit vier Bindungen pro Atom.
n-Dotierung
Bei der n-Dotierung werden dem Halbleiter fünfwertige Atome (Donatoren) hinzugefügt.
Typische Dotierstoffe
- Phosphor (P)
- Arsen (As)
Diese Atome besitzen ein zusätzliches Elektron, das leicht beweglich ist.
Eigenschaften n-dotiert
- Elektronen sind die Mehrheitsträger
- Löcher sind Minderheitsträger
- negative Ladungsträger überwiegen
Merksatz:
n-dotiert → n wie negativ → Elektronenüberschuss
p-Dotierung
Bei der p-Dotierung werden dreiwertige Atome (Akzeptoren) eingebracht.
Typische Dotierstoffe
- Bor (B)
- Aluminium (Al)
Diese Atome erzeugen Elektronenlücken (Löcher) im Kristallgitter.
Eigenschaften p-dotiert
- Löcher sind die Mehrheitsträger
- Elektronen sind Minderheitsträger
- positive Ladungsträger überwiegen
Merksatz:
p-dotiert → p wie positiv → Löcherüberschuss
Vergleich p-dotiert und n-dotiert
| Eigenschaft | n-dotiert | p-dotiert |
|---|---|---|
| Dotierstoff | fünfwertig | dreiwertig |
| Beispiel | Phosphor | Bor |
| Mehrheitsträger | Elektronen | Löcher |
| Ladungstyp | negativ | positiv |
Bedeutung der Dotierung
Dotierte Halbleiter sind die Grundlage für:
Ohne Dotierung wäre moderne Elektronik nicht möglich.
Kurzmerksatz
Durch Dotierung wird aus einem schlecht leitenden Halbleiter ein gezielt steuerbarer elektrischer Leiter.
