• Halbleiter

    Bei reinen Kristallen, die durch Ionen- oder kovalente Bindung gebildet werden, stehen keine freien Ladungsträger wie bei Metallen zur Verfügung. Der Grund dafür ist, dass die Elektronen, die ausgetauscht werden um die Valenzschale der einzelnen Atome aufzufüllen, stark gebunden sind. Durch Energiezufuhr können diese Elektronen jedoch aus dem Verbund gelöst werden und dann zum Ladungstransport zur Verfügung stehen.

    Bei einem Halbleiter reicht die thermische Energie der Teilchen bei Temperaturen die signifikant unter dem Schmelzpunkt liegen, um eine große Zahl von Elektronen als Ladungsträger aus der Bindung zu befreien. Jedes freie Elektron hinterlässt eine Lücke im Kristallgitter, die auch als Defektelektron oder als Loch bezeichnet wird und das man wie in Abb. 6 ersichtlich wie einen positiven Ladungsträger ansehen kann.

    Im Halbleiter wächst die Zahl der freien Ladungsträger mit der Temperatur, so dass im Gegensatz zum Metall in diesem Fall der Widerstand abnimmt.

    Abb. 6 zur Erläuterung des Elektronentransportes im Halbleiter