By Prof. Dr. Jürgen Eichler, Prof. Dr.-Ing. Hans Joachim Eichler (auth.)
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Dieses sogenannte Fermi-Dirac-Integral F 1/ 2 muß numerisch ausgewertet werden. 15 dargestellt. Es ergibt sich ein monoton steigender Zusammenhang zwischen der Elektronendichte N, die proportional zu F1/ 2 ist, und der Fermienergie Fe , die linear mit dem Parameter TI! zusammenhängt. 00 Dotierung Die elektrischen Eigenschaften eines Halbleitermaterials lassen sich durch Dotierung erheblich ändern. Das Einbringen von Donatoren (Atome mit mehr Valenzelektronen als das Grundmaterial) erzeugt einen Überschuß an frei beweglichen Elektronen, wohingegen das Dotieren mit Akzeptoren (Atome mit weniger Valenzelektronen als das Grundmaterial) einen Überschuß an Löchern hervorruft.
H. ohne Beteiligung von Phononen, vonstatten gehen. Direkte Halbleiter sind daher im Gegensatz zu indirekten die effektiveren Photonenemitter und finden Einsatz in Leuchtund Laserdioden. Ladungsträgerdichte Die Dichten der Ladungsträger (Je (Elektronen) oder (Jv (Löcher) mit einer bestimmten Energie E ergeben sich aus den Produkten von Zustandsdichte x Besetzungswahrscheinlichkeit. 14) E)1/2 , E:::; E v . 15) Diese Zustandsdichten geben an, daß ein Energiezustand mehrfach besetzt sein kann. Die Ursache dafür ist, daß sich Elektronen mit einer bestimmten Energie in verschiedene Richtungen bewegen können.
43) zu benutzen. 27). 3 Lasertypen Das Kunstwort "Laser" bedeutet "light ~plification by ~timulated ~mission ofradiation" und beschreibt den grundlegenden Prozeß der "Lichtverstärkung durch stimulierte Emission", der zur Entstehung der Laserstrahlung führt. Die stimulierte Emission ist bereits um 1905 von Einstein zur Erklärung des Planckschen Strahlungsgesetzes postuliert worden. Erst im Jahre 1960 gelang es Maiman, diesen Prozeß zur Erzeugung kohärenten Lichtes auszunutzen. Die bis dahin gebräuchlichen Strahlungsquellen, Sonne, Glüh- und Gasentladungslampen senden Licht in alle Raumrichtungen mit relativ unbestimmten Frequenzen aus, während der Laser im Gegensatz dazu einen gut gebündelten Strahl mit hoher Frequenzschärfe emittiert.