Majoritätsladungsträger

Majoritätsladungsträger ist die Bezeichnung der Ladungsträgerart eines dotierten Halbleiters, die aufgrund der Dotierung häufiger vorkommt als die Minoritätsladungsträger. Bei p-Dotierung sind die Majoritätsladungsträger die Defektelektronen (auch Löcher genannt), bei n-Dotierung sind es die Elektronen.

Je nach Halbleitermaterial und Dotierungselement kann es vorkommen, dass bei Raumtemperatur praktisch alle Donatoren beziehungsweise Akzeptoren ionisiert sind (Störstellenerschöpfung). Dies führt im Fall einer Einfach-Dotierung (nur eine Dotierungsart vorhanden) deutlich größer der Eigenleitungsdichte ( $N_{\mathrm{A}}^{-}\gg n_{\mathrm{i}}$ bzw. $N_{\mathrm{D}}^{+}\gg n_{\mathrm{i}}$) des Halbleiters zu einer Majoritätsladungsträger-Konzentration der $p$ (der Defektelektronen) bzw. $n$ (der Elektronen) im

• p-Gebiet:

  $p=\frac{N_{\mathrm{A}}^{-}}{2}+\sqrt{{\left(\frac{N_{\mathrm{A}}^{-}}{2}\right)}^2+n_{\mathrm{i}}^2}\approx N_{\mathrm{A}}^{-}=N_{\mathrm{A}}=\mathrm{k}\mathrm{o}\mathrm{n}\mathrm{s}\mathrm{t}\mathrm{.}$

• n-Gebiet:

  $n=\frac{N_{\mathrm{D}}^{+}}{2}+\sqrt{{\left(\frac{N_{\mathrm{D}}^{+}}{2}\right)}^2+n_{\mathrm{i}}^2}\approx N_{\mathrm{D}}^{+}=N_{\mathrm{D}}=\mathrm{k}\mathrm{o}\mathrm{n}\mathrm{s}\mathrm{t}\mathrm{.}$

mit der Eigenleitungsdichte $n_{\mathrm{i}}$, den Konzentrationen der ionisierten Donator- $N_{\mathrm{D}}^{+}$ und Akzeptoratome $N_{\mathrm{A}}^{-}$ sowie der Konzentration aller (geladenen und neutralen) Donatoren $N_{\mathrm{D}}$ und Akzeptoren $N_{\mathrm{A}}$.

Literatur

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