Techniklexikon

Defektelektron

Loch. Engl. hole. Elektronenfehlstelle. Ladungsträger mit einer positiven elektrischen Elementarladung, der Träger der Löcherleitung in Halbleitern ist. D. sind bewegliche Elektronenfehlstellen, d. h. fehlende Valenzelektronen im Gitter eines Halbleiters. Ihre Zahl ist gleich der Zahl der in den gebundenen Zuständen fehlenden Elektronen. D. können folglich nur in einem größeren Teilchenverband auftreten und nicht wie Elektronen als freie Teilchen existieren. Deshalb werden sie auch als Quasiteilchen bezeichnet, denen bestimmte Teilcheneigenschaften zugeordnet werden können. In eigenleitenden Halbleitern (Eigenleitung) entstehen D. dadurch, daß thermisch freigesetzte oder optisch erzeugte Elektronen (Generation) vom Valenzband ins Leitungsband übergehen und im Gitterverband Fehlstellen (Lücken) hinterlassen. Eine solche Lücke kann von benachbarten Elektronen besetzt werden, wenn diese unter dem Einfluß eines elektrischen Feldes ihren Platz wechseln, und bewegt sich dadurch in entgegengesetzter Richtung wie das Elektron (Leitungsmechanismus). Anwendungstechnisch wichtiger ist die Erzeugung von D. durch Dotierung mit Störstellen, die Elektronen einfangen, d. h. mit Akzeptoren (Störstellenleitung). D. verhalten sich im Halbleiter wie Teilchen mit einer eigenen Löcherbeweglichkeit p (Ladungsträgerbeweglichkeit). Energetisch gesehen liegen D. stets im Valenzband.