Welche Kombination beschreibt richtig, wie sich der spezifische elektrische Widerstand bei steigender Temperatur ändert? Der Halbleiter befindet sich im Eigenleitungsbereich.

Lösung: B. Bei Metallen nimmt er zu, bei Eigenhalbleitern nimmt er ab

In Metallen ist die Konzentration der Leitungselektronen nahezu temperaturunabhängig; mit steigender Temperatur nimmt die Streuung an Gitterschwingungen (Phononen) zu und die Beweglichkeit sinkt, sodass der spezifische Widerstand in der Nähe der Raumtemperatur annähernd proportional zur Temperatur steigt. In Eigenhalbleitern wächst mit der Temperatur die Zahl der über die Bandlücke angeregten Elektronen und Löcher exponentiell und überwiegt den Rückgang der Beweglichkeit bei Weitem, sodass der spezifische Widerstand stark abnimmt. Dieser Unterschied wird in Platin-Widerstandsthermometern (positiver Temperaturkoeffizient) und in NTC-Thermistoren aus Oxidhalbleitern (negativer Temperaturkoeffizient) genutzt. Die Aussage, der Widerstand nehme bei Metallen ab und bei Eigenhalbleitern zu, vertauscht die Richtungen; die Aussage, er nehme bei beiden zu, behandelt den Halbleiter wie ein Metall.