App öffnen

Fächer

Physik 9-10 Klasse: Halbleiter, Fotowiderstand und einfache Erklärungen

Öffnen

128

0

N

Nina Siegholt

4.5.2021

Physik

Halbleiter

Physik 9-10 Klasse: Halbleiter, Fotowiderstand und einfache Erklärungen

Halbleiter und ihre Eigenschaften in der Elektrizitätslehre

Halbleiter sind Materialien mit einzigartigen elektrischen Eigenschaften, die zwischen Leitern und Nichtleitern liegen. Diese Zusammenfassung erklärt die Grundlagen der Halbleitertechnologie, ihre Anwendungen und Funktionsweise.

  • Halbleiter wie Germanium und Silicium haben eine mittlere Leitfähigkeit zwischen Metallen und Isolatoren
  • Ihre Leitfähigkeit ändert sich mit Temperatur und Lichteinfall
  • Dotierung kann die Leitfähigkeit von Halbleitern gezielt beeinflussen
  • Halbleiterdioden nutzen p-n-Übergänge für gerichteten Stromfluss
...

4.5.2021

3065

Nichts passendes dabei? Erkunde andere Fachbereiche.

Knowunity ist die #1 unter den Bildungs-Apps in fünf europäischen Ländern

Knowunity wurde bei Apple als "Featured Story" ausgezeichnet und hat die App-Store-Charts in der Kategorie Bildung in Deutschland, Italien, Polen, der Schweiz und dem Vereinigten Königreich regelmäßig angeführt. Werde noch heute Mitglied bei Knowunity und hilf Millionen von Schüler:innen auf der ganzen Welt.

Ranked #1 Education App

Laden im

Google Play

Laden im

App Store

Knowunity ist die #1 unter den Bildungs-Apps in fünf europäischen Ländern

4.9+

Durchschnittliche App-Bewertung

20 M

Schüler:innen lieben Knowunity

#1

In Bildungs-App-Charts in 17 Ländern

950 K+

Schüler:innen haben Lernzettel hochgeladen

Immer noch nicht überzeugt? Schau dir an, was andere Schüler:innen sagen...

iOS User

Ich liebe diese App so sehr, ich benutze sie auch täglich. Ich empfehle Knowunity jedem!! Ich bin damit von einer 4 auf eine 1 gekommen :D

Philipp, iOS User

Die App ist sehr einfach und gut gestaltet. Bis jetzt habe ich immer alles gefunden, was ich gesucht habe :D

Lena, iOS Userin

Ich liebe diese App ❤️, ich benutze sie eigentlich immer, wenn ich lerne.

 

Physik

3.065

4. Mai 2021

1 Seite

Physik 9-10 Klasse: Halbleiter, Fotowiderstand und einfache Erklärungen

N

Nina Siegholt

@nina_sgt

Halbleiter und ihre Eigenschaften in der Elektrizitätslehre

Halbleiter sind Materialien mit einzigartigen elektrischen Eigenschaften, die zwischen Leitern und Nichtleitern liegen. Diese Zusammenfassung erklärt die Grundlagen der Halbleitertechnologie, ihre Anwendungen und Funktionsweise.

  • Halbleiter wie Germanium und Silicium haben eine mittlere Leitfähigkeit... Mehr anzeigen
Elektrischer Strom wird von verschiedenen Materialien unterschiedlich
gut oder gar nicht geleitet, man unterscheidet in Leiter und Nichtleit

Melde dich an, um den Inhalt freizuschaltenEs ist kostenlos!

Zugriff auf alle Dokumente

Verbessere deine Noten

Werde Teil der Community

Mit der Anmeldung akzeptierst du die Nutzungsbedingungen und die Datenschutzrichtlinie

Grundlagen der Halbleitertechnologie

Die Physik 9. Klasse Realschule Bayern behandelt im Bereich der Elektrizitätslehre das wichtige Thema der Halbleiter. Halbleiter sind Materialien, deren elektrische Leitfähigkeit zwischen der von Metallen (Leitern) und Isolatoren (Nichtleitern) liegt. Zu den bekanntesten Halbleitern gehören Germanium, Silicium und Galliumarsenid.

Beispiel: Leiter sind Metalle wie Silber, Kupfer und Aluminium. Nichtleiter sind Materialien wie Diamant, Nylon, Quarz und Glas.

Die Besonderheit von Halbleitern liegt in ihrer Reaktion auf äußere Einflüsse wie Temperatur und Licht. In einem Experiment wurde beobachtet, dass die Stromstärke in einem Halbleiterbauteil mit steigender Temperatur zunimmt, was bedeutet, dass der Widerstand sinkt.

Highlight: Halbleiterbauteile besitzen einen negativen Temperaturkoeffizienten und werden daher auch als NTC-Widerstände oder Heißleiter bezeichnet.

Im Gegensatz dazu zeigen Metalle ein entgegengesetztes Verhalten: Mit steigender Temperatur sinkt die Stromstärke, der Widerstand steigt also. Metalle haben einen positiven Temperaturkoeffizienten und werden als PTC-Widerstände oder Kaltleiter bezeichnet.

Ein weiteres interessantes Phänomen bei Halbleitern ist ihre Reaktion auf Licht. In einem Versuch wurde festgestellt, dass die Stromstärke eines Halbleiterbauteils mit zunehmender Helligkeit steigt, der Widerstand also sinkt.

Vocabulary: Ein Halbleiterbauteil, das auf Licht reagiert, wird als Photowiderstand oder LDR (Light Dependent Resistor) bezeichnet.

Diese einzigartigen Eigenschaften machen Halbleiter zu vielseitigen Komponenten in verschiedenen Anwendungen des Alltags. Heißleiter finden beispielsweise Verwendung in Thermometern, Wasch- und Geschirrspülautomaten sowie Brandmeldern. Photowiderstände werden in Dämmerungsschaltungen, Lichtschranken und bei der Geschwindigkeitsmessung eingesetzt.

Definition: Unter Eigenleitung versteht man die intrinsische Leitfähigkeit eines Halbleiters ohne Zusätze.

Am Beispiel von Silicium, das vier Valenzelektronen in der äußersten Schale besitzt, lässt sich die Eigenleitung gut erklären. Durch Zufuhr von Energie (thermisch oder durch Licht) werden Valenzelektronen aus ihren Bindungen gelöst. Dies führt zur Entstehung von Leitungselektronen und Löchern (Elektronenfehlstellen). Durch Rekombination verschwinden Elektronen und Löcher wieder, wobei die Elektronen an den Löcherstellen als Valenzelektronen wieder in die Bindung eingebaut werden.

Highlight: Die Anzahl der Leitungselektronen und Löcher nimmt mit der Temperatur und der Intensität des eingestrahlten Lichtes zu, bleibt aber bei einer bestimmten Temperatur und Lichtintensität im Mittel konstant.

In einem Halbleiter erfolgt die Elektrizitätsleitung unter dem Einfluss eines elektrischen Feldes durch einen Elektronenstrom (n-Leitung) und einen Löcherstrom (p-Leitung).

Die Leitfähigkeit von Halbleitern kann durch einen Prozess namens Dotierung gezielt beeinflusst werden. Bei der n-Dotierung wird ein Element der 5. Hauptgruppe (z.B. Phosphor oder Arsen) hinzugefügt, wodurch ein zusätzliches Elektron für die n-Leitung zur Verfügung steht. Bei der p-Dotierung wird ein Element der 3. Hauptgruppe (z.B. Bor, Aluminium, Gallium, Indium) verwendet, was zu einem zusätzlichen Loch für die p-Leitung führt.

Definition: Unter Dotierung versteht man den Einbau von Fremdatomen in einen reinen Halbleiterkristall, um dessen Leitfähigkeit zu erhöhen.

Eine wichtige Anwendung der Halbleitertechnologie ist die Halbleiterdiode. Sie besteht aus einem Kristall, in dem ein p-leitender und ein n-leitender Bereich aneinandergrenzen, was als p-n-Übergang bezeichnet wird. An der Grenzfläche bildet sich eine Sperrschicht, die je nach Polung der angelegten Spannung leitend oder sperrend wirkt.

Highlight: Eine Halbleiterdiode stellt im Stromkreis ein Bauelement dar, das den Strom nur in einer Richtung durchlässt.

Diese Grundlagen der Halbleiterphysik sind essentiell für das Verständnis moderner elektronischer Bauteile und bilden eine wichtige Basis für weiterführende Themen in der Physik 10. Klasse Realschule Bayern.

Nichts passendes dabei? Erkunde andere Fachbereiche.

Schüler:innen lieben uns — und du wirst es auch.

4.9/5

App Store

4.8/5

Google Play

Die App ist sehr leicht und gut gestaltet. Habe bis jetzt alles gefunden, nachdem ich gesucht habe und aus den Präsentationen echt viel lernen können! Die App werde ich auf jeden Fall für eine Klassenarbeit verwenden! Und als eigene Inspiration hilft sie natürlich auch sehr.

Stefan S

iOS user

Diese App ist wirklich echt super. Es gibt so viele Lernzettel und Hilfen, […]. Mein Problemfach ist zum Beispiel Französisch und die App hat mega viel Auswahl für Hilfe. Dank dieser App habe ich mich in Französisch verbessert. Ich würde diese jedem weiterempfehlen.

Samantha Klich

Android user

Wow ich bin wirklich komplett baff. Habe die App nur mal so ausprobiert, weil ich es schon oft in der Werbung gesehen habe und war absolut geschockt. Diese App ist DIE HILFE, die man sich für die Schule wünscht und vor allem werden so viele Sachen angeboten, wie z.B. Ausarbeitungen und Merkblätter, welche mir persönlich SEHR weitergeholfen haben.

Anna

iOS user

Ich finde Knowunity so grandios. Ich lerne wirklich für alles damit. Es gibt so viele verschiedene Lernzettel, die sehr gut erklärt sind!

Jana V

iOS user

Ich liebe diese App sie hilft mir vor jeder Arbeit kann Aufgaben kontrollieren sowie lösen und ist wirklich vielfältig verwendbar. Man kann mit diesem Fuchs auch normal reden so wie Probleme im echten Leben besprechen und er hilft einem. Wirklich sehr gut diese App kann ich nur weiter empfehlen, gerade für Menschen die etwas länger brauchen etwas zu verstehen!

Lena M

Android user

Ich finde Knowunity ist eine super App. Für die Schule ist sie ideal , wegen den Lernzetteln, Quizen und dem AI. Das gute an AI ist , dass er nicht direkt nur die Lösung ausspuckt sondern einen Weg zeigt wie man darauf kommt. Manchmal gibt er einem auch nur einen Tipp damit man selbst darauf kommt . Mir hilft Knowunity persönlich sehr viel und ich kann sie nur weiterempfehlen ☺️

Timo S

iOS user

Die App ist einfach super! Ich muss nur in die Suchleiste mein Thema eintragen und ich checke es sehr schnell. Ich muss nicht mehr 10 YouTube Videos gucken, um etwas zu verstehen und somit spare ich mir meine Zeit. Einfach zu empfehlen!!

Sudenaz Ocak

Android user

Diese App hat mich echt verbessert! In der Schule war ich richtig schlecht in Mathe und dank der App kann ich besser Mathe! Ich bin so dankbar, dass ihr die App gemacht habt.

Greenlight Bonnie

Android user

Ich benutze Knowunity schon sehr lange und meine Noten haben sich verbessert die App hilft mir bei Mathe,Englisch u.s.w. Ich bekomme Hilfe wenn ich sie brauche und bekomme sogar Glückwünsche für meine Arbeit Deswegen von mir 5 Sterne🫶🏼

Julia S

Android user

Also die App hat mir echt in super vielen Fächern geholfen! Ich hatte in der Mathe Arbeit davor eine 3+ und habe nur durch den School GPT und die Lernzettek auf der App eine 1-3 in Mathe geschafft…Ich bin Mega glücklich darüber also ja wircklich eine super App zum lernen und es spart sehr viel Heit dass man mehr Freizeit hat!

Marcus B

iOS user

Mit dieser App hab ich bessere Noten bekommen. Bessere Lernzettel gekriegt. Ich habe die App benutzt, als ich die Fächer nicht ganz verstanden habe,diese App ist ein würcklich GameChanger für die Schule, Hausaufgaben

Sarah L

Android user

Hatte noch nie so viel Spaß beim Lernen und der School Bot macht super Aufschriebe die man Herunterladen kann total Übersichtlich und Lehreich. Bin begeistert.

Hans T

iOS user

Die App ist sehr leicht und gut gestaltet. Habe bis jetzt alles gefunden, nachdem ich gesucht habe und aus den Präsentationen echt viel lernen können! Die App werde ich auf jeden Fall für eine Klassenarbeit verwenden! Und als eigene Inspiration hilft sie natürlich auch sehr.

Stefan S

iOS user

Diese App ist wirklich echt super. Es gibt so viele Lernzettel und Hilfen, […]. Mein Problemfach ist zum Beispiel Französisch und die App hat mega viel Auswahl für Hilfe. Dank dieser App habe ich mich in Französisch verbessert. Ich würde diese jedem weiterempfehlen.

Samantha Klich

Android user

Wow ich bin wirklich komplett baff. Habe die App nur mal so ausprobiert, weil ich es schon oft in der Werbung gesehen habe und war absolut geschockt. Diese App ist DIE HILFE, die man sich für die Schule wünscht und vor allem werden so viele Sachen angeboten, wie z.B. Ausarbeitungen und Merkblätter, welche mir persönlich SEHR weitergeholfen haben.

Anna

iOS user

Ich finde Knowunity so grandios. Ich lerne wirklich für alles damit. Es gibt so viele verschiedene Lernzettel, die sehr gut erklärt sind!

Jana V

iOS user

Ich liebe diese App sie hilft mir vor jeder Arbeit kann Aufgaben kontrollieren sowie lösen und ist wirklich vielfältig verwendbar. Man kann mit diesem Fuchs auch normal reden so wie Probleme im echten Leben besprechen und er hilft einem. Wirklich sehr gut diese App kann ich nur weiter empfehlen, gerade für Menschen die etwas länger brauchen etwas zu verstehen!

Lena M

Android user

Ich finde Knowunity ist eine super App. Für die Schule ist sie ideal , wegen den Lernzetteln, Quizen und dem AI. Das gute an AI ist , dass er nicht direkt nur die Lösung ausspuckt sondern einen Weg zeigt wie man darauf kommt. Manchmal gibt er einem auch nur einen Tipp damit man selbst darauf kommt . Mir hilft Knowunity persönlich sehr viel und ich kann sie nur weiterempfehlen ☺️

Timo S

iOS user

Die App ist einfach super! Ich muss nur in die Suchleiste mein Thema eintragen und ich checke es sehr schnell. Ich muss nicht mehr 10 YouTube Videos gucken, um etwas zu verstehen und somit spare ich mir meine Zeit. Einfach zu empfehlen!!

Sudenaz Ocak

Android user

Diese App hat mich echt verbessert! In der Schule war ich richtig schlecht in Mathe und dank der App kann ich besser Mathe! Ich bin so dankbar, dass ihr die App gemacht habt.

Greenlight Bonnie

Android user

Ich benutze Knowunity schon sehr lange und meine Noten haben sich verbessert die App hilft mir bei Mathe,Englisch u.s.w. Ich bekomme Hilfe wenn ich sie brauche und bekomme sogar Glückwünsche für meine Arbeit Deswegen von mir 5 Sterne🫶🏼

Julia S

Android user

Also die App hat mir echt in super vielen Fächern geholfen! Ich hatte in der Mathe Arbeit davor eine 3+ und habe nur durch den School GPT und die Lernzettek auf der App eine 1-3 in Mathe geschafft…Ich bin Mega glücklich darüber also ja wircklich eine super App zum lernen und es spart sehr viel Heit dass man mehr Freizeit hat!

Marcus B

iOS user

Mit dieser App hab ich bessere Noten bekommen. Bessere Lernzettel gekriegt. Ich habe die App benutzt, als ich die Fächer nicht ganz verstanden habe,diese App ist ein würcklich GameChanger für die Schule, Hausaufgaben

Sarah L

Android user

Hatte noch nie so viel Spaß beim Lernen und der School Bot macht super Aufschriebe die man Herunterladen kann total Übersichtlich und Lehreich. Bin begeistert.

Hans T

iOS user