Quantenmechanik

Zusammenfassung

Halbleiterphysik ist ein bunt gemischter Cocktail aus allen möglichen Fachgebieten der Physik, wie Elektrostatik, Mechanik, Diffusion, statistischer Physik und manches mehr. Die Hauptzutat des Cocktails ist aber die Quantenmechanik, die man z. B. schon dazu braucht, um zu verstehen, warum es im Halbleiter so etwas wie ein Leitungsband und Valenzband gibt. Da es ohne Quantenmechanik also nicht geht, werfen wir zuerst einen Blick in die Geschichte der Physik, damit wir wissen, wo der ganze Quantenkram überhaupt herkommt. Beginnen wir also im Jahre 1700 und betrachten wir von da aus die zeitliche Entwicklung des Wissens über Atome und Elektronen:

1700: Kugelmodell für Atome von Dalton. Atome sind unteilbare Kugeln. Das mit den Kugeln war so falsch nicht, wie wir heute wissen, aber unteilbar war wohl ein leichter Irrtum.

1715: Newton entwickelte erstaunlicherweise eine Korpuskeltheorie für Licht (also Licht besteht aus Photonen). Das war eine wirklich geniale Idee zu seiner Zeit, aber leider damals noch zu modern und auch noch nicht nachweisbar. Was mich aber bisher gewundert hat, ist, wie der zu damaliger Zeit auf solch irre Ideen kam. Die Antwort ist einfach: Licht gab es damals schon. Man konnte auch schon damals von hier nach dort leuchten. Die Frage war also, woraus ein Lichtstrahl besteht. Da mangels brauchbarer optischer Geräte und der dazugehörenden Experimente niemand auf die Idee kam, dass Licht eine Welle sein könnte, sagte Newton, es müssen Korpuskeln sein. Das war schon recht visionär, muss man zugeben.