2.1 Die Boltzmanngleichung



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2.1 Die Boltzmanngleichung

Gegenstand einer Transporttheorie ist es, das zeitliche Verhalten von physikalischen Objekten zu beschreiben und die Änderung des Gesamtsystems, das verschiedenen Wechselwirkungen und Kräften ausgesetzt ist, zu ermitteln. Dabei sollen die physikalische Grundprinzipien erfüllt sein, oder falls im Rahmen der Modellbildung zulässig, mit berechtigten Annahmen dermaßen vereinfacht werden, daß eine Vielzahl von verschiedenen Phänomenen damit erklärt werden kann.

Die kinetische Theorie, die das Fundament der Transporttheorie bildet, ist ein Sonderfall des allgemeineren Konzepts der Statistischen Mechanik, in der die thermodynamischen Gesetzmäßigkeiten eines System aus den jeweiligen Besonderheiten des atomaren Aufbaus erklärt werden. Dagegen beschäftigt sich die Kinetik mit Systemen in speziellen Zustandsbereichen, in denen die Wechselwirkung der untersuchten Teilchen nur in Form von Stößen auftritt, deren Wechselwirkungsenergie aber klein im Gegensatz zur Teilchenenergie sein muß.

Die Theorie der Kinetik gestattet nicht nur die Beschreibung von Gleichgewichtszuständen, sondern sie ermöglicht auch zu zeigen, wie sich ein System außerhalb des Gleichgewichtszustands verhält. Dies ist, da der Transport von Ladungsträgern in Halbleiterbauteilen als ein Nichtgleichgewichtsprozeß aufzufassen ist, von eminenter Bedeutung. In der klassischen Theorie kann die untersuchte physikalische Transportgröße mit einer einzigen Gleichung, der sogenannten Boltzmanngleichung, untersucht werden.





Martin Stiftinger
Mon Aug 7 18:44:55 MET DST 1995