Techniklexikon

Cohen-Fritzsche-Ovshinsky-Modell

Modell des Bänderschemas von amorphen Halbleitern (Bändermodell). Anders als bei kristallinen Halbleitern sind das Valenzband und das Leitungsband nicht scharf begrenzt, sondern reichen kontinuierlich in die verbotene Zone hinein. Gleichzeitig nimmt die Beweglichkeit der Elektronen in diesen "Ausläufern" ab, so dass innerhalb der Zone keine quasifreie Bewegung mehr stattfindet. Es existieren jedoch lokalisierte Zustände mit Energie E und einer Dichte n(E), wohingegen im Kristall n(E) = 0 ist. Bei den amorphen Halbleitern spricht man deshalb auch von einer "Beweglichkeitslücke" (mobility gap) und von "Beweglichkeitskanten" (mobility edge) anstatt von einer Bandlücke wie bei einem Kristall. Die lokalisierten Zustände sind über den Mechanismus des sog. variable range hopping verantwortlich für die von kristallinen Halbleitern abweichende Temperaturabhängigkeit der elektrischen Leitfähigkeit.

Cohen-Fritzsche-Ovshinsky-Modell: Vergleich der elektronischen Zustandsdichten von a) kristallinen und b) amorphen Halbleitern nach dem Cohen-Fritzsche-Ovshinsky-Modell.