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  • Edna Krabappel

mehr als 1000 Beiträge seit 22.04.2004

"Band Engineering" und "Verschieben der effekiven Masse" ist nichts neues

"Band Engineering" und "Verschieben der effekiven Masse" sind seit
Jahren feste Begriffe der Festkörperphysik. (Undotierte) Halbleiter
sind im Prinzip (oder bei T = 0 K) Isolatoren, d.h. eine Bandlücke
trennt das volle Valenzband von einem leeren Leitungsband. Nur ist
dies Bandlücke verglichen mit echten Isolatoren klein, so daß man
thermisch (oder eben durch dotierungen) fast frei bewegliche
Ladungsträger (Elektronen und Löcher) in den Halbleiter bekommt.

Die genaue Größe der Bandlücke ist nun eine Materialeigenchaft des
Halbleiters und man kann diese durch Mischungen (z.B Gallium Arsenid
oder Gallium Aluminium Arsenid) auch recht gut einstellen. Bringt man
nun zwei solche Halbleiter in kontakt bildet sich ein Sprung in der
Bandkantenstruktur aus. Damit kann man dann Potentaltöpfe und
Barrieren modellieren, sowas nennt man "Band Engineering" und diese
Halbleiter "Heterostrukturen" sind schon lange ein fruchtbares
Forschungsgebiet der Festkörperphysik und stecken z.B. in High
Electron Mobilty Transitoren in den Handys oder dem LNB der
Satelliten Empfangsanlagen. Auch in den GMR Leseköpfen der
Festplatten finden sich solche Bauteile. Letztlich beruht die ganze
Halbleiterelektonik auf dem geschickten Verbiegen der Bandkanten.

Mit Dotierungen kann man auch zusätzliche Elektrostatische Potentiale
im Halbleiter erzeugen, diese ergeben zusammen mit der chemischen
Bandkantenstruktur (s.o.) ein "Effektivpotential" in dem sich die
Elektronen bewegen. Diese verhalten sich nun in guter Näherung so als
hätten sie ein Masse, die der zweiten Ableitung (also der Krümmung)
des Effektivpotentials, proportional wäre.

Das steht seit ca. zehn Jahren in fast jedem einleitenden Kapitel der
Diplomarbeiten in Festkörperpyhsik. Nicht, daß hier der Eindruck
entsteht "Maers" hätte hier etwas brandneues entdeckt. Diese Methoden
werden seit Jahr(zehnten) schon angewandt.

Natürlich, nehme ich an, hat die Firma diese altebkannten Werkzeuge
in einer neuen oder verbesserten Art angewandt, Im Artikel liest es
sich aber ein bisschen so als hätten sie diese Verfahren gerade dafür
erfunden. 
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