4 Bewegung von Ladungsträgern in elektrischen und magnetischen Feldern

Viele Detektorprinzipien nutzen zum Nachweis geladener Teilchen die Ionisation in sensitiven Detektorschichten und die Sammlung der erzeugten Ladungen durch elektrische Felder auf Elektroden, von denen man elektrische Signale ableiten kann. In Gasen und Flüssigkeiten sind die Ladungsträger Elektronen und Ionen, bei den Halbleitern sind es Elektronen und ’Löcher’. Zur Beschreibung von geordneten und ungeordneten Bewegungen der Ladungsträger in elektrischen und magnetischen Feldern wird die Boltzmann-Transportgleichung mit Näherungslösungen eingeführt. Nach der allgemeinen Diskussion von Drift- und Diffusion anhand der Transportgleichung werden die Anwendungen auf die Bewegungen von Ladungsträgern in Gasen und Halbleitern besprochen. Es zeigt sich, dass zumindest für die einfachsten Näherungen die Behandlung in beiden Medien sehr ähnlich ist, zum Beispiel auch die Beschreibung der Bewegungen in magnetischen Feldern (Lorentz-Winkel).