Ladungsträgerdichte

Physik

Basiswissen

Die Ladungsträgerdichte Nᵥ ist allgemein die Anzahl der Ladungsträger N pro Volumen V^[1], speziell die Anzahl der Ladungträger, die zur elektrischen Leitfähigkeit eines Halbleiters beitragen^[2]. Konkrete Werte für die Ladungsträgerdichte^[3] können aus Versuchen zur Hall-Spannung bestimmt werden. Siehe auch Hall-Spannung ↗

Fußnoten

[1] Metzler Physik. 5. Auflage. 592 Seiten. Westermann Verlag. 2022. ISBN: 978-3-14-100100-6. Dort die Seite 242 zur Definition der Ladungsträgerdichte.

[2] Das Spektrum Lexikon der Physik definiert die Ladungsträgerdichte als die "Dichte der zur elektrischen Leitfähigkeit beitragenden Ladungsträger im Halbleiter." In: Der Artikel "Ladungsträgerdichte" im Spektrum Lexikon der Physik. Abgerufen am 5. März 2024. Der Artikel macht keine Aussage zur Einheit der Ladungsträgerdichte. Online: https://www.spektrum.de/lexikon/physik/ladungstraegerdichte/8687

[3] Ein Zahlenbeispiel zur Ladungsträgdichte: Nᵥ = 9,6 mal 10 hoch 20 Leitungselektronen pro Kubikmeter für einen Leiter aus einem Germaniumkristall wurde in einem Experiment bestimmt mit einer Stromstärke I = 30 mA, einer gemessenen Hall-Spannung von U = 20,6 mV, einer Feldstärke von 106 mT, die Dicke des verwendeten Germanium-Plättchens ist d = 1 mm. In: Metzler Physik. 5. Auflage. 592 Seiten. Westermann Verlag. 2022. ISBN: 978-3-14-100100-6. Dort die Seite 242 und 243.

[4] Die Formel U = I·B/(Nᵥ·e·d) stellt einen Zusammenhang zwischen der der Ladungsträgerdichte und der Hall-Spannung her. Siehe auch Hall-Spannung ↗

[5] Coulomb pro Kubikmeter als Einheit der Ladungsträgerdichte: "Das Produkt ne mit der SI-Einheit Coulomb pro Kubikmeter (C³/m³)" Das kleine n steht dabei für "die Anzahl von Ladungsträgern pro Einheitsvolumen" steht und auf der Seite 564 wird n bezeichnet als "Atome pro Einheitsvolumen". In: David Halliday, Robert Resnick, Jearl Walker: Halliday. Physik. Englischer Originaltitel: Fundamentals of Physics. Wiley-VCH Weinheim. 2007. ISBN: 978-3-527-40746-0. Dort im Kapitel 27-3 Stromdichte auf Seite 562.