Halbleitertechnologie von A bis Z

Alles über Halbleiter und die Waferfertigung

Schale

Die Schalen stellen im Atommodell verschiedene Energieniveaus dar, auf denen sich die Elektronen befinden. Dabei werden die sieben Schalen (bezeichnet mit K, L, M, N, O, P, Q), die sich konzentrisch um den Atomkern befinden, immer der Reihe nach von innen nach außen mit Elektronen besetzt.

Im PSE entspricht die Anzahl der Schalen der jeweiligen Periode (1. Periode = 1 Schale, 2. Periode = 2 Schalen usw.), die maximale Anzahl an Elektronen auf einer Schale beträgt: 2 · n2 (z.B. max. Anzahl Elektronen auf der vierten Schale: 2 · 42 = 32).

Die jeweils äßerste Schale eines Atoms (Valenzschale) kann maximal acht Elektronen aufnehmen; dies entspricht der Edelgaskonfiguration (bzw. zwei Elektronen bei Helium).

Elektronen können durch Energiezufuhr (z.B. in Form von Wärme) von einer Schale auf eine höhere gehoben werden. Ist die Energie hoch genug, können die Elektronen komplett vom Atom entfernt werden = Ionisierungsenergie. Dabei ist diese Energie beim ersten Elektron am geringsten und nimmt mit jedem weiteren zu.

Wird ein Elektron durch Energiezufuhr auf eine höhere Schale gehoben sendet es beim Zurückfallen zur darunterliegenden Schale Energie in Form von Licht aus (Emission). Je nachdem von welcher Schale das Elektron auf eine andere Schale zurückfällt, erhält man Licht einer ganz bestimmten Wellenlänge.