Techniklexikon

heisse Elektronen

Elektronen im Festkörper, deren mittlere Energie über dem der Gittertemperatur entsprechenden Gleichgewichtswert liegt. Sie entstehen, wenn die Ladungsträger Energie aus einem starken elektrischen Feld aufnehmen. Dabei treten neue Erscheinungen wie die Elektronenemission aus kalten Kathoden auf; Festkörpereigenschaften, die durch Ladungsträger verursacht sind, ändern sich wesentlich.

Heisse Ladungsträger spielen besonders in Halbleitern eine grosse Rolle: Im Unterschied zu den schwachen Abweichungen vom Gleichgewicht, für die die Verteilungsfunktion der Ladungsträger und alle damit verbundenen Eigenschaften linear vom elektrischen Feld abhängen (Gültigkeitsbereich des Ohmschen Gesetzes), ist das Verhalten heisser Elektronen nicht mehr linear. Auch in sonst isotropen Halbleitern wird die Leitfähigkeit anisotrop, es treten senkrecht zur Stromrichtung elektrische Felder auf, und der Widerstand hängt von der Polarität eines einwirkenden äusseren Magnetfeldes ab.