Die Bandlücke ist ein fundamentales Konzept in der Halbleiterphysik, das den Abstand zwischen dem Valenzband und dem Leitungsband eines Halbleiters beschreibt. Sie spielt eine entscheidende Rolle für die elektronischen Eigenschaften von Materialien und beeinflusst ihre Fähigkeit, Licht zu absorbieren und elektrische Ladung zu transportieren.
- Definition: Die Bandlücke ist der Energiebereich, in dem keine erlaubten Elektronenzustände vorhanden sind. Sie trennt das Valenzband, in dem die Elektronen normalerweise gebunden sind, vom Leitungsband, in dem die Elektronen frei beweglich sind.
- Bedeutung: Die Bandlücke bestimmt die elektrischen und optischen Eigenschaften eines Halbleiters. Sie beeinflusst die Absorptionsfähigkeit für Licht sowie die Leitfähigkeit für elektrischen Strom. Materialien mit einer kleinen Bandlücke sind gute Leiter, während solche mit einer großen Bandlücke gute Isolatoren sind. Halbleiter haben eine Bandlücke zwischen der von Leitern und Nichtleitern.
- Messung: Die Bandlücke wird in der Regel in Elektronenvolt (eV) gemessen. Sie kann experimentell durch verschiedene Methoden bestimmt werden, darunter spektroskopische Techniken wie die Absorptions- und Photolumineszenzspektroskopie sowie theoretische Berechnungen.
Die Bandlücke ist ein Schlüsselkonzept in der Halbleitertechnologie und spielt eine zentrale Rolle in der Entwicklung von elektronischen Bauteilen wie Transistoren und Solarzellen.
