See elekton vabaneb juhtivuselektronina. P-pooljuht ehk aktseptorlisandiga pooljuht pooljuht, milles on enamuslaengukandjateks välise elektrivälja mõjul valentstsoonis liikuvad augud. Tekib, kui kristalli kasvatamisel viiakse sinna lisandit, millel on üks elektron vähem kui põhiaine aatomil. Tekib aukjuhtivus. 11. Pooljuhtide kasutamine termoandurites, fototakistites, dioodides 12. Pn-siire kahe juhtivustüübiga pooljuhi vahele tekkiv tõkkekiht. P-poolmes on palju auke, n-poolmes elektrone. Augud hakkavad valguma n-poolmesse elektronid n-poolmesse. Siirdealas jäävad n-poolmesse positiivsed doonorioonid ja p-poolmesse negatiivsed aktseptorioonid. 13. Päri- ja vastupingestamine Päripinge kui vooluallika plusspoolus ühendada p-poolmega, töötab väline elektrijõud
Graafiku joon ei ole sirge. See joon muutub sirgele lähedasemaks siis, kui rootori pöörlemissagedus suureneb, või kui suurendatakse staatorimähises faaside arvu. Generaatori plussklemmi läbiva lubatud voolutugevuse (generaatoril kirjas) määravad ära staatori mähised ja alaldi. Kui lubatud voolutugevus ületatakse riknevad kõigepealt alaldi ja seejärel staatori mähised. Kõik kasutusel olevad vahelduvvoolugeneraatorid tänu alaldile kardavad lühist. Kui alaldi dioodis (dioodides) tekib läbilöök ja alaldi jääb voolu juhtima, rikneb aku. Aku riknemise põhjustab seega vahelduvvooluga laadimine. Aku seisukohast parem variant on dioodis lühisest tekkiv katkestus. Ühe dioodi katkestus põhjustab aga teiste dioodide riknemise, kuna neid läbib siis lubatust suurem vool. Generaator on üldiselt suure töökindlusega, kui aegajalt vajab kontrollimist. Hoolduse käigus kontrollitakse generaatori välist puhtust, rihma pingust, harjade pikkust, täiskoormusel
pinget. Madala toitepinge juures päris oluline kaotus. Eridioodidel on pingelang väiksem, nt 0,15 V (Schottky diood). Diood Poest ostetud dioodil võib ühe väljaviigu lähedal märgata korpusele joonistatud joont nii tähistatakse katoodikoiba. Vool liigub elemendis alati anoodilt katoodile, see ongi pärisuund. Dioodi korpuse sees on üksainus P-N pooljuhtsiire. Materjaliks enamasti räni (Si), kõrggsagedus- dioodides ka germaanium (Ge) või GaAs. Ühendamine Dioodi skeemile ühendades tuleb jälgida dioodi polaarsust. Dioode kasutades tuleks vaadata ka seda kas dioodid antud pinget ja voolu ka kannatavad. Sellega hoiate ära dioodi ja võibolla ka muude komponentide riknemise. Kasutamine Dioode kasutatakse näiteks toiteplokkides, kus nad muudavad vahelduvvoolu (AC) alalisvooluks (DC). Selleks on vaja nelja
üleminekupiirkonda nimetatakse p-n siirdeks. ● Selline olukord saavutatakse erinevate lisandite sisseviimisega pooljuhtkristalli. Siirdel hakkab toimuma laengukandjate vahetus. Elektronid hakkavad soojusliikumisest põhjustatud difusiooni toimel liikuma p-osas olevatele vabadele kohtadele, mille tulemusel enne neutraalne p-osa saab negatiivse laengu ja n-osa, kaotades elektrone, samasuguse positiivse laengu. ● P-n siiret kasutatakse põhiliselt dioodides, transistorides ja teistes pooljuhtseadistes, kus vajatakse voolu kulgemist vaid ühes suunas. 3.1 Mis on elektriline mahtuvus? Kus me seda kasutame ja milleks see on vajalik? ● Elektrimahtuvus on füüsikaline suurus, mis iseloomustab kehade süsteemi võimet salvestada endasse laengut ja seeläbi tekitada elektrivälja. ● Elektrilist mahutavust kasutatakse elektrit juhtivates kehades ja kondensaatorites,
Transistor koosneb kolmest osast, millest kaks äärmist on ühesuguse juhtivusega ja kolmas osa on aga erineva juhtivusega. Vastavalt sellele, milline on kolmanda osa juhtivus valmistatakse kahte liiki bipolaartransistore : p-n-p ja n-p-n tüüpi. ( PnP nool sisse ¤ nool välja, NpN) ***PILT*** Ehitusest veel Transistorit võib vaadelda ka nagu kahte omavahel kokku ühendatud dioodi ning seal toimuvad protsessid on võrreldavad dioodides toimuvatega. Emittersiire omab tunduvalt suuremat juhtivust kui kollektorsiire . See on tingitud oluliselt suuremas hulgast laengukandjatest. See on tahtlikult tekitatud. ***PILT*** TÖÖPÕHIMÕTE 1. Transistor lülitatakse alati tööle nii, et emittersiire pingestatakse päripingega ja kollektorsiire vastupingega. 2. See reegel kehtib transistori tüübist sõltumata, kui vaja on jälgida transistori tüüpi. N-P-N transistori tööpõhimõte 1
LED Valgusdioodid on pooljuht dioodid, millised pärisuuna reziimis kiirgavad valgust, kus juures kiirguv valgus on praktiliselt võrdeline teda läbiva pärivooluga. Valgus nähtused PN-Siirdes tekkivad siis, kui elektronid ja augud hakkavad rekombineeruma st. siis, kui elektronid sattuvad kristallvõres olevasse auku. Nüüd muutub vaba elektron seotud elektroniks, tal jääb energiat üle ja see energia kiirgub valgus kvandina, mille võnke sagedus sõltub ainest. Tavalistes dioodides juhtub reekombineerumisi suhteliselt harva ja see tõttu ei ole valgusnähtused praktiliselt märgatavad. Valgus dioodides on aga lisandite hulgad tavalistest suuremad ja seetõttu tekib reekombineerumisi sagedamini. Kasutatakse peamiselt galliumi ühendeid. Nii annab gallium-aseniit infrapunase kiirguse. Gallium-aseniit koos gallium-fosfiidiga punase oranzi või kollase värvi, gallium-nitrit, aga sinise kiirguse. Valgusdioodidele on iseloomulik suhteliselt
Välise energia (pinge, kiirguse jne) puudumisel on triivvool ja difusioonvool võrdsed ja vastassuunalised ning nende summa on null. Enamasti valmistatakse pn-siirded ebasümmeetrilistena s.t. enamuslaengukandjate kontsentratsioon ühes pooljuhtkihis on teise omast 100...1000 korda suurem [2]. Kasutamist leiab ka taoline pn-siire, mis kujuneb mitte kahe erineva juhtivustüübiga pooljuhi kontaktpinnal, vaid n-pooljuhi ja metalli kontaktpinnal. Selline siire on kasutusel nn Schottky dioodides. Pikkov lk 24 Alaldava siirde tekkimise tingimus pp >> nn, kus pp on enamuslaengu-kandjate (aukude) kontsentratsioon p-kihis ja nn on
aukude kontsentratsioon metalli aluses kihis (nn. p+ tsoon) j - saame jällegi parema juhtivusega kontakti. Kolmandal juhul liiguvad elektronid n-pooljuhist metalli ja nende lahkumise tõttu jäävad sinna augud. Tekib potentsiaalibarjäär ja p-n-siirdega sarnane olukord, mida nimetatakse Schotky siirdeks. Sellenimeline mees kirjeldas vaadeldavaid nähtusi juba 1938. a. Seda olukorda kasutatakse Schotky dioodides, kus metalliks on alumiinium ja pooljuhiks n-pooljuht. Neljandal juhul saame samuti Schotky siirde, kuna metallist liiguvad elektronid pooljuhti ja tekitavad seal n-juhtivusega tsooni sellega kaasneva potentsiaalibarjääriga. Seda olukorda kasutatakse Schotky dioodides, kus metalliks on kuld ja pooljuhiks p-pooljuht. Ülalkirjeldatud olukorrad on kujutatud joonisel 4.15. Schotky siiret kasutatakse kaasajal laialdaselt mitmeks otstarbeks nn. Schottky dioodides.
omadused ja kasutamine. Räni- Räni on maakoores levikult teine element hapniku järel. Silikaadid: soolad SiO32- aniooniga. Ränidioksiid SiO2. · Räni saadakse ränidioksiidi redutseerimisel süsinikuga: SiO2(s) + 2C(s) Si(s) + 2CO(g) · Pooljuhtide valmistamiseks tuleb sellisel viisil saadud räni edasi puhastada. Kristalliline kompaktne metalliläikega tume-hõbehall kõva ja habras aine. Lihtainena üks peamisi pooljuhtmaterjale elektroonikas. Kasut dioodides, transistorites, päikesepatareides, infrapunaläätsedes jne. Germaanium- saadakse tsingimaagi töötlemise jääkidest ja kasutatakse pooljuhtide valmistamiseks. Looduses hajutatud element, väheste ja haruldaste mineraalide koostisesse kuuluv. GeO2+2H2Ge+2H2O. See on hõbedane metalliläikeline poolmetall ja-juht, rabe ning laseb läbi infrapunast kiirgust. Oa IV. Metallina kasut pooljuhttehnikas, oluline pooljuhtmaterjal elektroonikas; rakendatakse dioodides, trioodides, fotoelementides jm
Fotodioodi tunnusjooned on toodud joonisel 5.5.
.
Valgustustihedus E
Fotodioodi tunnusjooned on toodud joonisel 5.5.
.
Valgustustihedus E0
madala päripingelanguga seadistel. Lühiajalisi kõrgeid vastupingeid ja suuri vastuvoolusid 68 taluvad spetsiaalsed dioodid nn laviindioodid. Uued kõrgsageduslikud Schottky dioodid on palju kiiremad kui tavalised alaldusdioodid. Kõrgete pingetega ja väga kiire toimega on ka difusioondioodid ja epitaksiaaldioodid. Raskete lülitustingimuste korral, st suure induktiivsusega koormuse olemasolul on dioodides põhilisteks kadudeks väljalülituskaod. Selliselt juhivad voolu dioodid, mis avavad transistore, sest antud juhul on diood sunnitud üle võtma kogu vastupinge. Kõige lihtsam on leida lülituskadude arvväärtusi dioodi tehniliste andmete lehelt, sest need on seal näidatud konkreetsete talitlustingimuste puhul. Palju täpsema ülevaate lülituskadudest saab aga lülituskadude graafilise esitusviis põhjal. Kokkuvõtteks