Allgemeines zu den Verbindungshalbleitern
Verbindungshalbleiter sind im Unterschied zu den „Elementhalbleitern“ wie Silizium und Germanium chemische Verbindungen, enthalten mehr als ein Element, wie z.B. Galliumarsenid (GaAs) oder Siliziumcarbid (SiC). Die moderne Elektronik wird dominiert von dem Halbleitermaterial Silizium („Silicon Valley“, „Siliziumtechnologie“, „Siliziumzeitalter“…). Das bedeutet aber keineswegs, dass Silizium für alle denkbaren elektronischen Anwendungen aufgrund seiner physikalischen und chemischen Eigenschaften auch am besten geeignet ist. Der Grund seine Dominanz ist wesentlich auch darin zu sehen, dass dieses Material technisch am besten beherrscht wird, preisgünstig zur Verfügung steht und umweltfreundlich ist. So kommt es, dass das Silizium überall da, wo es überhaupt eingesetzt werden kann, schließlich auch eingesetzt wird. Allerdings gibt es ein wichtiges Feld der Elektronik, wo das Silizium aufgrund seiner physikalischen Eigenschaften untauglich ist, nämlich die sog. Optoelektronik, also die Technik der Lichterzeugung aus Halbleitern. Die wichtigsten Anwendungen sind die Leuchtdioden, deren Siegeszug wir derzeit auf dem Markt der Beleuchtung und vielleicht auch bald der Displays beobachten, oder die Halbleiterlaser. Silizium ist ein sog. Indirekter Halbleiter und eignet sich daher nicht für die Erzeugung von Licht aus Strom. Letzteres ist daher die große Domäne der Verbindungshalbleiter! Auch in Spezialanwendungen können sich aber die Verbindungshalbleiter behaupten: So dürfte sich SiC durchsetzen als ein überlegenes Material für die Hochtemperatur- und Leistungselektronik. Das GaAs behauptet sich in der Technik der Erzeugung und Verarbeitung hoher Frequenzen.
Die Verbindungshalbleiter wurden von Heinrich Welker in den Forschungslaboratorien der Siemens AG in Erlangen erfunden. Dank enger persönlicher und fachlicher Verflechtung wurde dieses Thema später auch am Lehrstuhl Werkstoffe der Elektrotechnik der Universität Erlangen aufgegriffen. In dem dieser Homepage beigefügten Vortrag „Verbindungshalbleiter – ein Erlanger Beitrag zur modernen Elektronik“ ist die Erlanger Entwicklung näher dargestellt.
