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Bandlücke


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Die Bandlücke eines Halbleiters bezeichnet den energetischen Abstand zwischen Valenzband und Leitungsband eines Halbleiters. Sie bestimmt im wesentlichen optische Absorptionsverhalten eines Halbleiters. Bei Lichteinfall muss die eines Photons größer als die Bandlücke sein damit vom Halbleiter durch Erzeugung eines Elektron-Loch-Paares absorbiert kann.

Man unterscheidet zwei Fälle von Bandlücken:

  • Direkte Bandlücke: Das Minimum des Leitungsbandes im <math>E(k)</math>-Diagramm direkt über dem Maximum des
  • Indirekte Bandlücke: Das Minimum ist gegenüber Maximum auf der <math>k</math>-Achse verschoben.

Die Absorption eines Photons ist nur einer direkten Bandlücke effektiv möglich bei einer Bandlücke muss i.d.R. ein passendes Phonon beteiligt sein dieser Prozess ist wesentlich das Material zeigt dort eine schwächere Absorption.

Die Bandlückenenergie einiger Materialien bei Raumtemperatur:
Si 1.11 eV
Ge 0.67 eV
GaAs 1.43 eV
InP 1.34 eV
AlAs 2.16 eV
GaN 3.37 eV
Diamant 5.46 - 6.4 eV
AlGaAs 1.42 - 2.16 eV

siehe auch: Bändermodell



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