Leitfähigkeit und Hall-Effekt von Germanium

Abstract

AbstractIm experimentellen Teil der Arbeit wurden an unlegierten und mit Kupfer legierten Germaniumpräparaten, welche im Hochvakuum gegossen worden waren, Leitfähigkeitund Hall-Effekt-Messungen durchgeführt. Dabei wurde an dem reinsten Germaniumpräparat mit einem Verunreinigungsgehalt von ungefähr 10-3 Gew.-% der spezif. Widerstand ϱ = 0,86 Ω cm und die Hall-Konstante R = 2000 cm3/Amp. sec gefunden, woraus sich eine Elektronenkonzentration von n = 3-1015cm-3 und eine Elektronenbeweglichkeit b = 2000 cm sec-1/Volt cm-1 errechnet. Für die Präparate mit einem Fremdstoffgehalt < 0,1 Gew.-% ist die Elektronenbeweglichkeit konstant und nimmt obigen Wert an, so daß die Leitfähigkeit in diesem Bereich nur noch von der Elektronenkonzentration abhängig ist, welche ihrerseits wieder als dem Fremdstoffgehalt proportional erscheint. Für reinstes Germanium ist demnach ein um Größenordnungen höherer Widerstand als der hier gemessene zu erwarten. Im theoretischen Teil der Arbeit wird gezeigt, wie die aus den Messungen gefundene außerordentlich hohe Beweglichkeit im Sinne der wellenmechanischen Metalltheorie zu deuten ist.