Grundlagen der Mikrophysik

Um die Funktion eines elektronischen Bauelements richtig verstehen zu können, muss man die Eigenschaften des jeweils verwendeten Halbleitermaterials gut kennen.

Halbleiterkristalle sind aus Atomen aufgebaut. Aus der Kenntnis dieses Aufbaus lassen sich fast alle ihre Eigenschaften ableiten. Wir wollen uns hier zunächst mit dem Aufbau einzelner Atome beschäftigen; das einfachste unter ihnen ist das Wasserstoffatom. Eigentlich benötigt man dazu Kenntnisse aus der Quantenmechanik, einer ziemlich anspruchsvollen physikalischen Disziplin. Einige ihrer Resultate werden wir, so weit es erforderlich ist, kurz nennen, um daraus Erkenntnisse über den Aufbau der Atome und des Periodensystems der chemischen Elemente abzuleiten. Wir werden sehen, welche Elemente und welche Verbindungen als Halbleitermaterialien in Frage kommen und einiges über die chemische Bindung und die Kristallstruktur in Halbleitern lernen.

Weiterhin lernen wir die beiden in Halbleitern gebräuchlichen Betrachtungsweisen kennen: das

Bindungsmodell

und das für die Erklärung der elektronischen Eigenschaften besonders wichtige

Energiebändermodell

.