Was ist dotierung?

Dotierung ist ein Verfahren, das in der Halbleitertechnik angewendet wird, um die elektrischen Eigenschaften eines Halbleiters gezielt zu verändern. Dabei werden Fremdatome, sogenannte Dotierstoffe, in das Kristallgitter des Halbleitermaterials eingebracht.

Diese Fremdatome verändern die Konzentration der Ladungsträger (Elektronen oder Löcher) und beeinflussen somit die Leitfähigkeit des Materials. Es gibt zwei Haupttypen der Dotierung:

• n-Dotierung: Hier werden Atome mit mehr Valenzelektronen als das Halbleitermaterial eingebracht, z.B. Phosphor (P) in Silizium (Si). Diese zusätzlichen Elektronen werden zu freien Ladungsträgern und erhöhen die Leitfähigkeit. Mehr dazu unter: n-Dotierung

• p-Dotierung: Hier werden Atome mit weniger Valenzelektronen als das Halbleitermaterial eingebracht, z.B. Bor (B) in Silizium (Si). Diese Atome erzeugen "Löcher" (fehlende Elektronen) im Kristallgitter, die sich wie positive Ladungsträger verhalten und zur Leitfähigkeit beitragen. Mehr dazu unter: p-Dotierung

Die Dotierungskonzentration, also die Anzahl der eingebrachten Dotieratome, ist ein entscheidender Faktor, der die elektrischen Eigenschaften des Halbleiters bestimmt. Durch die gezielte Dotierung unterschiedlicher Bereiche eines Halbleiterkristalls können elektronische Bauelemente wie Dioden, Transistoren und integrierte Schaltungen hergestellt werden. Die Dotierung ist ein wesentlicher Bestandteil der Halbleiterherstellung.

Weitere wichtige Aspekte der Dotierung sind:

• Dotierstoffe: Die Auswahl des geeigneten Dotierstoffs hängt vom Halbleitermaterial und den gewünschten Eigenschaften ab. Mehr Infos gibt es hier: Dotierstoffe
• Dotierverfahren: Es gibt verschiedene Methoden, um Dotierstoffe in das Halbleitermaterial einzubringen, z.B. Diffusion, Ionenimplantation und Epitaxie. Mehr zum Thema: Dotierverfahren
• Dotierungsprofil: Die räumliche Verteilung der Dotierstoffkonzentration im Halbleiterkristall wird als Dotierungsprofil bezeichnet und ist entscheidend für die Funktion des Bauelements.