Techniklexikon

Raumladungszone

Raumladungsschicht. Gebiet in einem Halblei ter, in dem infolge eines Überschusses von —> Ladungsträgern mit gleichem Vorzeichen eine elektrische Ladung im Raum (Raumladung) existiert. Im homogenen Halbleitervolumen gilt stets die Neutralitätsbedingung für Ladungsträger, d. h., die Summe aller negativen Ladungen ist gleich der Summe aller posititiven Ladungen. Bei nur einfach ionisierbaren Störstellen ist n + NK£ =p + ND+, wobei n und p die Elektronen- bzw. Löcherdichte bedeuten und NA bzw. ND die Dichten von Donatoren und Akzeptoren. Im Gegensatz dazu liegt in R. keine Ladungskompensation vor, so daß ein elektrisches Feld entsteht. In Halbleitern bewirken R. somit eine kontinuierliche Änderung des Energiebandschemas, die sogenannten Bandverbiegungen. Raumladungen können in vielfältiger Weise entstehen, z. B. durch Oberflächenzu-stände oder an Halbleiterübergängen. Ist eine R. an beweglichen Ladungsträgern verarmt, so entsteht eine Sperrschicht. Der Großteil aller Halbleiterbauelemente beruht auf der Erzeugung und elektrischen Steuerung von R. Elektronik, Halbleiterphysik, Raumladungsschicht, eine Zone in einem Halbleiter, die durch Über- oder Unterschuss von Ladungsträgern einer Sorte elektrisch nicht mehr neutral ist. Sie entsteht meist bei Störung der Homogenität, z.B. an der Kristalloberfläche und den Korngrenzen durch Vorhandensein von Oberflächenzuständen, sowie bei Kontaktübergängen wie dem Metall-Halbleiter-Kontakt oder im p-n-Übergang.