Dotierung von Halbleitern
Weißt du, wie dein Smartphone funktioniert? Das Geheimnis liegt in der Dotierung - einem cleveren Trick, bei dem winzige Mengen von Fremdatomen in reine Halbleiterkristalle wie Silicium eingebaut werden. Diese Fremdstoffe stammen aus der dritten oder fünften Hauptgruppe des Periodensystems.
Die Menge der zugesetzten Fremdatome ist extrem gering, aber der Effekt ist riesig: Die Leitfähigkeit steigt dramatisch an! Wenn Silicium auf diese Weise behandelt wurde, sagt man "das Silicium wurde dotiert".
N-Dotierung funktioniert mit Elementen aus der fünften Hauptgruppe wie Phosphor. Diese Atome haben fünf Außenelektronen - vier werden für Bindungen gebraucht, das fünfte wird frei beweglich. So entstehen n-dotierte Halbleiter mit negativ geladenen Elektronen als Ladungsträgern.
Bei der P-Dotierung verwendest du Elemente aus der dritten Hauptgruppe wie Bor. Diese haben nur drei Außenelektronen, wodurch "Löcher" entstehen - positiv geladene Lücken, die sich bewegen können. Das Ergebnis sind p-dotierte Halbleiter mit positiv geladenen Löchern als Ladungsträgern.
Merktipp: N = Negativ (Elektronen), P = Positiv (Löcher) - so verwechselst du es nie!