4.4.2 Was man wissen muss

	Die Defekt -"Zoologie": Nulldimensional - bis dreidimensionale Defekte mit mindestens einem Beispiel.
	Die 2 mal intrinsischen und extrinsischen atomaren Fehlstellen mit Beispiel.
		Formel für Gleichgewichtskonzentration der Leerstellen / Eigen-ZGA als Anwendung deer Boltzmann Verteilung.
		Atomares Bild zur Diffusion; Größenordnung von Bildungs- und Wanderungsenergie der Leerstelle.
		Technische Bedeutung der Diffusion; Beispiel Transistor.
	1. und 2. Ficksches Gesetz.
		Definition und Bedeutung Diffusionsstromdichte j
		1. Ficksches Gesetz: j proportional zum Gradient der Konzentration; Proportionalitätskonstante D = Diffusionskonstante des diffundierenden Teilchens
		D bestimmt sich aus atomaren Eigenschaften.
		1. Ficksches Gesetz ( = Kontinuität; Änderung Konzentration c = Differenz ("rein" - "raus"); dc/dt = D · Dc.
	"Random Walk" - Prinzip und Grundformel.
		Diffusionslänge L proportional zu Wurzel der Schrittzahl oder Wurzel der laufzeit: L = (Dt)½ = a · N½.
	Die plastische Verformung aller Kristalle (= aller Metalle) erfolgt ausschließlich durch die Erzeugung und Bewegung von Versetzungen
		Versetzungen (und andere "große" Defekte) können für mikroelektronische Bauelemente tödlich sein.

Zahlen und Formeln

	Was man auf jeden Fall wissen muss ist:
		Anmerkung: In der Regel reichen "Zehner" Zahlen. Genauere Werte sind in Klammern gegeben
		Zahlen neu Größe   Zehnerwert Besserer Wert         Bildungs- und Wanderungs- energie Leerstelle  »  1 eV ca. (0.5 - 5) eV         kTR   =   1/40 eV = 0,025 eV Zahlen alt Größe   Zehnerwert Besserer Wert         Typische Gitterkonstante a  »  1 Å = 0.1 nm 2 Å - 5 Å         Größe eines Atoms  »  1 Å = 0.1 nm 1 Å - 3 Å         Photonenergie Licht  »  1 eV (1.6 - 3.3) eV         Vibrationsfrequenz Atome im Kristall  »  1013 Hz   Formeln neu     Boltzmannfaktor (Wahrscheinlichkeit für E) w(E)  =   exp–E/kT     Boltzmannverteilung N(E)  N0(E) = exp – E – E0) kT      Leerstellenkonzentration cV  =  exp– (EF/kT)     Sprungrate r atomare Defekte r  =  n0 · exp– (EM/kT)     Diffusionslänge L L  =  (Dt)½ Formeln alt     Coulombpotential UCou  =   e2 4p · e0 · r     Beziehung Kraft F(r) — Potential U(r) F(r)  =   – U(r)     Mech. Spannung s, Dehnung e, E-Modul E s  =  F A e   =   l(s)  –  l0 l0 E   =   ds de     Thermische Energie eines Teilchens Etherm  =  ½kT

© H. Föll (MaWi für ET&T - Script)