Halbleiterphysik für Einsteiger theoretische Grundlagen

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Die Unterrichtseinheit "Halbleiterphysik für Einsteiger" macht die Schülerinnen und Schüler mit einer Technologie bekannt, die aus unserem Alltagsleben nicht mehr wegzudenken ist. Die theoretischen Grundlagen beruhen auf der Erkenntnis, dass es neben Leitern und Nichtleitern auch Materialien gibt, die unter bestimmten Voraussetzungen zum Leiter werden können die so bezeichneten Halbleiter. Am Beispiel des strukturellen Atomaufbaus von Silizium sehen die Lernenden zunächst, welche Voraussetzungen ein Stoff besitzen muss, um zum Halbleiter werden zu können. Zudem werden die Lernenden an die Möglichkeiten der Beimischung bestimmter anderer Stoffe (Dotierung) herangeführt, was völlig neue Möglichkeiten für kontaktlose elektrische Schaltungen eröffnet.

Anbieter:

Lehrer-Online | Eduversum GmbH, Taunusstr. 52, 65183 Wiesbaden

Autor:

Wolfgang Vogg

Lange Beschreibung:

Halbleitertechnologie ist die Voraussetzung für viele technische Anwendungen von der Solarzelle über LEDs bis hin zu Transistoren. Ohne Halbleiter wäre die immer wichtiger werdende Digitalisierung nicht denkbar. Anhand von aussagekräftigen Abbildungen oder Animationen werden die theoretischen Grundlagen besprochen: Bei tiefen Temperaturen sind Halbleiter Isolatoren erst durch Energiezufuhr (zum Beispiel Erwärmung) lassen sich Elektronen aus ihren Paarbindungen lösen, so dass Leitungselektronen und Löcher entstehen. Legt man dann eine äußere Spannung an, beginnen die Elektronen zu wandern. Mit Abbildungen und/oder Animationen werden die Lernenden mit Begriffen wie Elektronenstrom, Löcherstrom und Eigenleitung bekannt gemacht.

Bildungsebene:

Sekundarstufe I

Lizenz:

Frei nutzbares Material

freie Schlagwörter:

Strom

Sprache:

Deutsch

Themenbereich:

Schule; mathematisch-naturwissenschaftliche Fächer; Mathematik; Fächerübergreifende Themen; Mathematik und Physik
Schule; mathematisch-naturwissenschaftliche Fächer; Physik
Schule; mathematisch-naturwissenschaftliche Fächer; Physik; Überblick, Allgemeines
Berufliche Bildung; Fächer der beruflichen Bildung; Biologie, Chemie, Physik

Geeignet für:

Lehrer