Ferminiveau

Das folgende Applet zeigt die Bestimmung des Ferminiveaus WF abhängig von den Dotierungsdichten ND und NA eines Halbleiters. Ausgangspunkt zur Bestimmung des Ferminiveaus ist das Ladungsgleichgewicht:

Formel für Ladungsgleichgewicht

wobei p0 und n0 durch die Beziehungen

Formeln für n0 und p0

mit den äquivalenten Zustandsdichten Nv und Nc ausgedrückt werden können. Die Bestimmung des Ferminiveaus erfolgt durch grafische Lösung der obigen Gleichungen. Dabei kann die Anzahl der ionisierten Dotierungsatome ND+ und NA- als von WF unabhängig betrachtet werden. Ebenso kann davon ausgegangen werden, dass alle Dotierungsatome ionisiert sind. Durch die halblogarithmische Darstellung werden aus den Exponentialkurven Geraden mit der Steigung q/kT. Der Schnittpunkt der beiden Kurven gibt schließlich den Wert für das gesuchte Ferminiveau WF an.

Hinweis: Zur Darstellung des Applets ist ein Java-fähiger Webbrowser mit aktiviertem Java erforderlich.

Man sieht: