Tahkiste struktuur 1.Valents elektronide energiatasemed jagunevad kristallis alatasemeteks- Moodustavad energiatsoonid. 2.Lubatud energiatsoonide täitumine elektronidega toimub vastavuses energia miinimumi printsiibiga ja Pauli keeluprintsiibiga.3.Energiatsoonid liigitatakse tahkistes lubatud ja keelutsoonideks selle alusel,et tahkiste energiatsoonides on piirkondi,kus laine omaduste tõttu võib olla elektrone ja kus mitte.4.Energia suurenemisel laienevad lubatud tsoonid ja keelutsoonid muutuvad kitsamaks.5.Tsoonide täitmisel esineb kolm võimalust:a)Esinevad vaid täielikult täidetud ja päris tühjad tsoonid b)Viimane hõivatud tsoon on vaid osaliselt täidetud c)On moodustunud hübriid tsoon.8.Lubatud tsoonide laienemise tõttu võivad ülemised energiatsoonid kattuda-tekib hübriid tsoon.9.Dielektrikutes ei sa...
Laengute süsteemi väljatugevus on võrdne nende väljatugevuste vektorsummaga, mida tekitavad kõik süsteemi kuuluvad laengud üksikult. 2. suurust, mis on võrdne positiivse ühiklaengu ümberpaigutamiseks tuleva kõrvaljõudude tööga nimetatatkse emj. E=A/q (V) 3. Pooljuhtventiiliks on pooljuhtkristall, kus on loodud auk-ja elektronjuhtivusega piirkonnad ning nende puutepinnal asuv tõkkekiht ehk siire. n- pooljuhid(elektronjuhtivus) p-pooljuhid(aukjuhtivus) 4. Aineid, milles elektrivool tekitab keemilisi muutusi nimetatakse elektrolüütideks. 1)galvanoplastika 2)galvanosteegia 3)elektrometallurgia 4)elektrolüütiline poleerimine 5) elektrolüütkondekad 6)keemilised vooluallikad*patareid*akumulaatorid*pliiakud, leelisakud*kütuse element 5. Difraktsiooniks nim geomeetrilise optika seaduspärasustest kõrvalekaldumise
positiivse laenguga osakesed. Pooljuhi tähtsamaks energeetiliseks parameetriks on tema keelutsooni laius. Keelutsooni laius on energia, mille arvelt saab ühe keemilise sideme elektroni muuta juhtivuselektroniks. Pooljuhi elektrijuhtivust suurendavad lisandid ehk teise aine aatomid. Doonorlisandid loovutavad kergesti elektrone. Aktseptorlisandid haaravad elektrone naabersidemetest ning tekitavad nõnda vabu auke. Doonoreid sisaldavat pooljuhti nimetatakse n-pooljuhiks, kuna temas on valdav elektronjuhtivus. Aktseptoreid sisaldavat pooljuhti nimetatakse p-pooljuhiks, kuna temas domineerib aukjuhtivus.
Millised materjalid on pehmemagnetmaterjalid? Pehmemagnetmaterjale iseloomustab kitsas hüstereesisilmus, suur magnetiline läbitavus µ ja ümbermagneetimiskaod on väikesed. Millises vahemikus asub dielektrikute mahueritakistus? 109...1020 cm Dielektrikute elektrijuhtivuse mõiste; elektrijuhtivuse seos laengukandjate kontsentratsiooni ja liikuvusega Dielektrikute elektrijuhtivus on väga väike. Oma iseloomult võib see olla kas elektronjuhtivus või ioonjuhtivus. Dielektrikuis, mis sisaldavad ioonühendeid, põhjustab elektrivoolu positiivselt ja negatiivselt laetud ioonid. Välise elektripinge olemasolul liiguvad +ioonid katoodile ja ioonid anoodile. Mis on aatomite eletronegatiivsus? Aatomite elektronegatiivsuseks nimetatakse aatomi võimet ühendi moodustumisel haarata elektroni. Materjalide liigitus magnetiliste omaduste järgi Magnetiliselt pehmed ja kõvad materjalid. Kuidas sõltub metallide eritakistus temperatuurist
vahelduvvoolu puhul ( ). Elektrienergia mõõtühik 1kWh. F=50Hz 7. Mida kõrgem temp, seda paremini juhib elektrit. Kristalne aine on pooljuht. Temperatuuri või kiirguse mõjul võib elektron lahkuda kohalt, sinna jääb vaba koht ehk nn auk. Auku vaadeldakse positiivse elementaarlaenguna. Vabad elektronid hakkavad liikuma + klemmi suunas. Augud liiguvad vastassuunas. Isepooljuhis on nii elektroni- kui ka aukjuhtivus. n-tüüpi pooljuhis domineerib elektronjuhtivus p-juhte saab kasutada termotakistis, fototakistis. c) Pn-siire on monokristalse pooljuhi ala, milles toimub üleminek aukjuhtivuselt (p- juhtivuselt) elektronjuhtivusele (n-juhtivusele). Pooljuhtseadised (dioodid, transistorid, kiibid) Vastupingestatud pn-siire +N / P- (MIINUSED/PLUSSID) Päripingestatud pn-siire -N/ P+ (MIINUSED PLUSSIDE POOLE/PLUSSID MIINUSTE POOLE) Pingestamata pn-siire N/P (MIINUSED/PLUSSID) 8
C/v=F(farad) 3. Pooljuhtideks nimetatatkse materjale, mis jäävad juhtide ja dielektrikute vahele. Neil on tugev juhtimise sõltuvus temperatuurist, elektrivälja tugevusest, valgustatusest ja mehaanilisest survest. Pooljuhtides on nii elektron kui ka aukjuhtivus. Materjaliks on seleen, germaanium ja räni. Konstantsel temperatuuril on elktron-auk paaride keskmine arv pooljuhtkristalli ruumala ühikus muutumatu. Pooljuhte, kus on ülekaalus elektronjuhtivus nim. n-pooljuhtideks. Kus ülekaalus aukjuhtivus p-pooljuhid. Lisanditega saab juhtivust muuta: Doonorlisandid- muudavad valdavaks elktronjuhtivuse, Aktseptorlisand muudav valdavaks aukjuhtivuse. 4. Optika põhiseadused: 1)valgus levib homogeenses keskkonnas sirgjooneliselt 2) valguskiirte levimisel nende lõikumisel nad ei mõjuta teineteist 3)Peegeldunud kiir, langev kiir ja selle langemispunktist keskondade vahele tõmmatud normaal
Vahelduvvool ajas muutuva suuruse ja suunaga elektrivool. I Vahelduvvoolu graafik t Vastavalt võimele juhtida elektrivoolu jaotatakse kõik ained elektrijuhtideks, isolaatoriteks ja pooljuhtideks. Elektrijuht aine, misjuhib hästi elektrivoolu. Head elektrijuhid on: metallid - elektronjuhtivus, kus laengukandjateks on elektronid; hapete, aluste ja soolade vesilahused - ioonjuhtivus, kus laengukandjateks on positiivsed ja negatiivsed ioonid; ioniseeritud gaasid - elektron- ja ioonjuhtivus, kus laengukandjateks on nii elektronid kui ka ioonid. Tähtsaimad elektrijuhid on metallid, eriti hõbe, vask ja alumiinium. Isolaator (dielektrik) väga väikese elektrijuhtivusega aine, praktiliselt mittejuht. Isolaatoriteks on: õhk, klaas, portselan, parafiin, kummi, õlijt
*JUHID need, millel on olemas vabad laengud, juhivad elektri, nt. metallid, puhas vesi. MITTEJUHID e. isolaatorid e. dielektrikud tavaolukorras vabad laengud puuduvad, nt. plastmass, kumm, puit. POOLJUHID teatud tingimustel tekivad vabad laengud ja juhivad, tavaolukorras mitte, nt. Si. Soojendamisel takistus väheneb, tekivad vabad laengud. Aukjuhtivus aukude suunatud liikumine. Elektronjuhtivus elektronide suunatud liikumine. Pooljuht, kus võimutsevad elektronid on m-pooljuht. Pooljuht, kus võimutsevad augud on p-pooljuht. ÜLIJUHID koosnevad vaid vabadest laengutest, takistus puudub, juhivad ülihästi, plasma olekus (plasma e. ioniseeritud gaas, olekuks on vaja kõrget temp.). Iga aine plasmaolekus ioniseeritud gaas (+), vabad laengud, on miljonite temp. kraadide juures. Metalli temp.
· Juhtides on laetud osakesed, mis elektrivälja mõjul liikudes tekitavad elektrivoolu. · Pooljuhtidel on vaja elektri juhtimiseks erilisi tingimusi (nt. temperatuuri suurendamine). Elektrivool metallides · Metallide kristallvõre sõlmedes asuvad positiivselt laetud ioonid. · Ioonide vahelises ruumis asuvad vabad elektronid. · Metall on tavatingimustes neutraalne. · Metallide juhtivuse põhjustab vabade elektronide liikumine (elektronjuhtivus). · Elektrivool metallides kujutab endast elektronide suunatud liikumist. Elektrivool vaakumis · Vaakumis on aatomite ja molekulide kontsentratsioon nii väike, et aineosakesed liiguvad ruumi seinast seinani üksteisega kokku põrkamata. · Vaakum on õhutühi ruum, ideaalne isolaator (puuduvad elektrivoolukandjad). · Elektrivoolu tekitamiseks vaakumis on vaja sinna viia laengukandjaid (termoemissiooni teel).
Metallides on kõrgeima hõivatud taseme tsoon vaid osaliselt täidetud. Pooljuhtide keelutsoon on dielektrikute omast kitsam. 6. Selgita mõisted: *keelutsoon-elektronide laineomaduste tõttu ei saa omandada energiaid, mis jäävad täidetud ja tühja tsooni vahele. *Valentsitsoon-viimane elektronidega täidetud lubatud tsoon. *Juhtivustsoon-keelutsoonile järgnev, täitmata või osaliselt täidetud tsoon. 7. Milliseid kahte juhtivustüüpi eristatakse pooljuhtides? Aukjuhtivus, elektronjuhtivus 8. Selgita augu mõistet pooljuhtide füüsikas ja kirjelda aukjuhtivuse protsessi. Pooljuhis on osa elektrone siiratud valentstsoonist juhtivustsooni, seega jääb sinna vabu alatasemeid ehk ,,auke". Aukjuhtivus on aukude siirdumine välise elektrivälja mõjul ühelt alatasemelt teisele pooljuhi valentstsoonis. 9. Mis on rekombinatsioon? Elektroni ja augu taasühinemine 10. Mis on termistor?
C/v=F(farad) 3. Pooljuhtideks nimetatakse materjale, mis jäävad juhtide ja dielektrikute vahele. Neil on tugev juhtimise sõltuvus temperatuurist, elektrivälja tugevusest, valgustatusest ja mehaanilisest survest. Pooljuhtides on nii elektron kui ka aukjuhtivus. Materjaliks on seleen, germaanium ja räni. Konstantsel temperatuuril on elktron-auk paaride keskmine arv pooljuhtkristalli ruumala ühikus muutumatu. Pooljuhte, kus on ülekaalus elektronjuhtivus nim. n-pooljuhtideks. Kus ülekaalus aukjuhtivus p-pooljuhid. Lisanditega saab juhtivust muuta: Doonorlisandid- muudavad valdavaks elktronjuhtivuse, Aktseptorlisand muudav valdavaks aukjuhtivuse. 4. Optika põhiseadused: 1)valgus levib homogeenses keskkonnas sirgjooneliselt 2) valguskiirte levimisel nende lõikumisel nad ei mõjuta teineteist 3)Peegeldunud kiir, langev kiir ja selle
Laengute süsteemi väljatugevus on võrdne nende väljatugevuste vektorsummaga, mida tekitavad kõik süsteemi kuuluvad laengud üksikult. 2. suurust, mis on võrdne positiivse ühiklaengu ümberpaigutamiseks tuleva kõrvaljõudude tööga nimetatatkse emj. E=A/q (V) 3. Pooljuhtventiiliks on pooljuhtkristall, kus on loodud auk-ja elektronjuhtivusega piirkonnad ning nende puutepinnal asuv tõkkekiht ehk siire. n-pooljuhid(elektronjuhtivus) p-pooljuhid(aukjuhtivus) 4. Aineid, milles elektrivool tekitab keemilisi muutusi nimetatakse elektrolüütideks. 1)galvanoplastika 2)galvanosteegia 3)elektrometallurgia 4)elektrolüütiline poleerimine 5) elektrolüütkondekad 6)keemilised vooluallikad*patareid*akumulaatorid*pliiakud, leelisakud*kütuse element 5
1CV=1F (Farad- mahtuvuse ühik) Kera mahtuvuse valem: C=40R 3) Pooljuhtmaterjali elektrijuhitavus. Pooljuhtideks nimetatakse materjale, mis jäävad oma elektriliste omaduste poolest juhtide ja dielektrikute vahele. ( ρ = 10-5 ÷ 10-7 Ώ m ) Pooljuhtidel on tugev juhtivuse sõltuvus temperatuurist, elektrivälja tugevusest, valgustatusest, mehaanilisest survest vm. Pooljuhtides on nii elektronjuhtivus (vabad elektronid) kui ka aukjuhtivus (vabad augud). Materjalideks on: seleen, germaanium, räni, galliumarseniid, jm. Konstantsel temperatuuril on elektron-auk paaride keskmine arv pooljuhtkristalli ruumala ühikus muutumatu. Pooljuhtide takistuse temperatuuritegurid on negatiivsed ning absoluutväärtuselt 10 ÷ 20 korda suuremad kui metallidel. Pooljuhte, kus on ülekaalus elektronjuhtivus nimetatakse n – pooljuhtideks.
voolutugevusega ja juhi pikkusega ning oleneb juhi asendist magnetväljas ja magnetvälja tugevusest. 40. biot'-savart'-laplace'i seadus- H(henri)- induktiivsuse ühik 41. pooljuhid-nim materjale, mis jäävad oma el. omaduste poolest juhtide ja dielektrikute vahele. . Pooljuhtidel on tugev juhtivuse sõlt temperatuurist , elektrivälja tugevusest, valgustatusest, mehaanilsest survest jne. Pooljuhtides on nii elektronjuhtivus (vabad elektronid) kui ka aukjuhtivus (vabad augud).Materjalideks on seelen, germaanium,räni,galliumarseniid jm. Const. temperatuuril on elektron-auk paaride keskmine arv pooljuhtkristalli ruumala ühikus muutumatu. Pooljuhtides takistuse temperatuuritegurid on neg ning absoluutväärtuselt 10/20 korda suuremad kui metallidel. n- pooljuhid: ülekaalus elektronjuhtivus; p-pooljuhid: valdavaks aukjuhtivus.Doonorlisand-
nähtust nim dispersiooniks ning see tingib valge valguse lahutumise spektrist klaasist (murdumisnäitaja on suurem kui õhul) prisma läbimisel Kuidas jaotatakse ained elektrijuhtivuse võime järgi? Elektrijuhtivus-aine või materjal või keha võime võimaldada endas elektrivoolu elektrivälja toimel. Ohmi seadus U=I*R. Eletrijuhtivus on mingi keha elektrijuhtivust iseloomustav füüsikaline suurus, mis on pöördvõrdeline takistusega. -Ained jaotatakse elektrijuhtivuse võime järgi:a)elektronjuhtivus, metallides; b)elektronjuhtivus ja aukjuhtivus, pooljuhtides; c)ioonjuhtivus, elektrolüütides; d)elektron-ioonjuhtivus, plasmas Millest sõltub materjali soojusjuhtivustegur? Kuidas kasutatakse materjalide soojusjuhtivuse omadust? Soojusjuhtivus-ainete ja materjalide füüsikalise parameetriga, mis iseloom nende ainete võimet juhtida soojust -Soojustegur oleneb aine või materjali omadustest ja olekust, temperatuurist ning niiskusest. Kasutamine: mida väiksem on materjali soojusjuhtivtegur
qC ehk C=q - järelikult: Elektrimahtuvus on laeng, mis tuleb anda juhile, et muuta sellepotensiaaliühe ühiku võrra. 1CV=1F (Farad- mahtuvuse ühik) Kera mahtuvuse valem: C=40R 3. Pooljuhtmaterjalide elektrijuhtivus-Pooljuhtideks nim materjale, mis jäävad oma elektriliste omaduste poolest juhtide ja dieelektrikute vahele. (=10-5/107m) Pooljuhtidel on tugev juhtivuse sõltuvus temperatuurist, elektrivälja tugevusest, valgustatusest, mehaanilisest survest, vm. Pooljuhtides on nii elektronjuhtivus kui ka aukjuhtivus. Materjalideks on: seleen, germaanium, räni, galliumarseniid... Konstantsel temp on elektron-ouk paaride keskmine arv pooljuhtkristalli ruumala ühikus muutumatu. Pooljuhtide takistuse temperatuurid on negatiivsed ning absoluutväärtuselt 10/20 korda suuremad kui metallidel. Pooljuhte kus on ülekaalus elektronjuhtivus nim n- pooljuhtideks. pooljuhte kus valdavaks on aukjuhtivus nim p- pooljuhtideks. 4
täielikult hõivatud, kuid keelutsoon on kitsam kui dielektrikutel. 6. Selgita mõisteid keelutsoon, valentsitsoon ja juhtivustsoon. Lk 60 KEELUTSOON energiatsoon, mille vastav energivahemik on elektronidele laineomaduste tõttu keelatud VALENTSTSOON viimane elektronidega täielikult täidetud lubatud tsoon JUHTIVUSTSOON valentstsoonile järgnev elektronidega täitmata või osaliselt täidetud lubatud tsoon 7. Milliseid kahte juhtivustüüpi eristatakse pooljuhtides? Lk 61 Eristatakse elektronjuhtivus (n-tüüpi) ja aukjuhtivus (p-juhtivus). 8. Selgita augu mõistet pooljuhtide (üldiselt tahkiste) füüsikas ja kirjelda aukjuhtivuse protsessi. Lk 61 Auk on vaba tase, mis tekib siis kui pooljuhis on siirdatud osa elektrone valentstsoonist juhtivustsooni. Aukjuhtivus ioniseeritud aatom haarab kaotatud elektroni asemel naabri oma, see omakorda röövib järgmist ja nõuab muudkui aatomite ahelikku pidi tagasi 9. Mis on rekombinatsioon? Lk 68
Elektrotehnika kordamisküsimuste vastused TTK (1/2) 1. Mis on alalisvool? Alalisvool on elektrivool, mille suund ja voolutugevus ei muutu ajas. 2. Mis on elektrijuht? Elektrijuht on aine, mis juhib hästi elektrivoolu. Head elektrijuhid on: · metallid - elektronjuhtivus, kus laengukandjateks on elektronid; · hapete, aluste ja soolade vesilahused - ioonjuhtivus, kus laengu-kandjateks on positiivsed ja negatiivsed ioonid; · ioniseeritud gaasid - elektron- ja ioonjuhtivus, kus laengukandjateks on nii elektronid kui ka ioonid. Tähtsaimad elektrijuhid on metallid, eriti hõbe, vask ja alumiinium. 3. Mis on isolaator (dielektrik)? Isolaator on väga väikese elektrijuhtivusega aine, praktiliselt mittejuht. Isolaatoriteks
Elektrotehnika kordamisküsimuste vastused TTK (1/2) 1. Mis on alalisvool? Alalisvool on elektrivool, mille suund ja voolutugevus ei muutu ajas. 2. Mis on elektrijuht? Elektrijuht on aine, mis juhib hästi elektrivoolu. Head elektrijuhid on: · metallid - elektronjuhtivus, kus laengukandjateks on elektronid; · hapete, aluste ja soolade vesilahused - ioonjuhtivus, kus laengu-kandjateks on positiivsed ja negatiivsed ioonid; · ioniseeritud gaasid - elektron- ja ioonjuhtivus, kus laengukandjateks on nii elektronid kui ka ioonid. Tähtsaimad elektrijuhid on metallid, eriti hõbe, vask ja alumiinium. 3. Mis on isolaator (dielektrik)? Isolaator on väga väikese elektrijuhtivusega aine, praktiliselt mittejuht. Isolaatoriteks
e. diood - Pooljuhtventiiliks on tekib takistus, mida pooljuhtkristall, kus on loodud nimetatakse mahtuvuslikuks auk- ja elektronjuhtivusega reaktiivtakistuseks ja piirkonnad ning nende tähistatakse XC=1/wC. 4. puutepinnal asuv tõkkekiht Isoprotsessid - protsess mille e.pn siire. n-pooljuhid käigus üks olekuparameetritest (elektronjuhtivus) p-pooljuhid ei muutu. Isoprotsesse on: (aukjuhtivus). 4. isobaariline, isohooriline, Soojusmasina kasutegur. isotermiline. Isotermiline Carno't ringprotsess protsess on protsess, kus -Soojusmasina kasutegur = konstantsel temperatuuril (t°) on antud gaasihulga ruumala temperatuuril 0 °C. (V) pöördvõrdeline rõhuga (p). Isokooriline protsess on
magnetvoog samuti võrdeline vooluga. =LI, L-induktiivsus (H)henri.Enese induktsioon = BS cos -onBjaSvahel Pooljuhtmaterjalide elektrijuhtivus-Pooljuhtideks nim materjale, mis jäävad oma elektriliste omaduste poolest juhtide ja dieelektrikute vahele. (=10-5/107m) Pooljuhtidel on tugev juhtivuse sõltuvus temperatuurist, elektrivälja tugevusest, valgustatusest, mehaanilisest survest, vm. Pooljuhtides on nii elektronjuhtivus kui ka aukjuhtivus. Materjalideks on: seleen, germaanium, räni, galliumarseniid...Konstantsel temp on elektron-ouk paaride keskmine arv pooljuhtkristalli ruumala ühikus muutumatu. Pooljuhtide takistuse temperatuurid on negatiivsed ning absoluutväärtuselt 10/20 korda suuremad kui metallidel. Pooljuhte kus on ülekaalus elektronjuhtivus nim n- pooljuhtideks. pooljuhte kus valdavaks on aukjuhtivus nim p- pooljuhtideks. Pooljuht dioodid-Pooljuht dioodid e
dB = k 2 Idl sin 1 / r 2 k 2 = µ 0 / 4 = 10 -7 H / m H (henri)-induktiivsuse ühik dB = k 2 Idl r / r 3 r / r -ühik vektor 40. Pooljuhid Pooljuhtmaterjalide elektrijuhtivus-Pooljuhtideks nim materjale, mis jäävad oma elektriliste omaduste poolest juhtide ja dieelektrikute vahele. (=10-5/107m) Pooljuhtidel on tugev juhtivuse sõltuvus temperatuurist, elektrivälja tugevusest, valgustatusest, mehaanilisest survest, vm. Pooljuhtides on nii elektronjuhtivus kui ka aukjuhtivus. Materjalideks on: seleen, germaanium, räni, galliumarseniid... Konstantsel temp on elektron-ouk paaride keskmine arv pooljuhtkristalli ruumala ühikus muutumatu. Pooljuhtide takistuse temperatuurid on negatiivsed ning absoluutväärtuselt 10/20 korda suuremad kui metallidel. Pooljuhte kus on ülekaalus elektronjuhtivus nim n- pooljuhtideks. pooljuhte kus valdavaks on aukjuhtivus nim p- pooljuhtideks 41. Elektrolüüs
temperatuurist ja kontsentratsioonidest. Elektrolüüsi võib läbi viia ka sulas soolas. See võimaldab vältida vee elektrolüütilist lagunemist, mis algab 1,7 ... 1,8 voldi juures ja võib takistada muude reaktsioonide kulgemist. Elektrolüüsi kasutatakse mitmete ainete (Li, Na, Al, Cl2) tootmisel, pinnakatete valmistamisel (galvaanika), metallide (Cu) puhastamiseks, jm. Erinevalt elektrivoolust metallides, kus laengukandjateks on elektronid (elektronjuhtivus), on elektrolüütide lahuses laengukandjateks ioonid (ioonjuhtivus). Protsessid looduses toimuvad iseeneslikult vaid ühes suunas, kuigi TD I seaduse järgi pole keelatud protsesside toimumine ka vastupidises suunas. Iseeneslikud protsessid on mittepöörduvad. Iga protsess, mille jaoks on S>q/T toimub iseeneslikult Iga protsess isoleeritud süsteemis (S>0) toimub iseeneslikult Kui isoleeritud süsteem on tasakaalus, omab entroopia maksimaalset väärtust.
Mida suurem on temperatuur, seda suurem on tema juhtivus. täidetud · Mis on p ja n pooljuht? P- poojuht on pooljuht kus kristalli kasvatamise käigus on asendatud mõni miljondik aatomeid lisandaine aatomitega, millel on väliskihi elektrone vähem kui põhiaine aatomeid- see on aktseptor. N-pooljuht on pooljuht kuhu kristalli kasvatamise käigus on asendatud mõni miljondik aatomeid lisandaine aatomitega, millel on väliskihi elektrone rohkem ehk valdavaks on seal elektronjuhtivus- see on doonor. · Pn siire. See on p- ja n-pooljuhtide kokkupuutepinnal toimuv juhtivuse muutumine,kus ühes suunas ,,voolab" elekter hästi, teises suunas praktiliselt mitte. Toimub üleminek aukjuhtivuselt (p-juhtivuselt) elektronjuhtivusele (n-juhtivusele). · Mis on diood? Millal võimendab/nõrgendab voolutugevust? Diood on kahe erineva pooljuhi ühendus (p ja n). See võimendab voolutugevust kui talle rakendada
TEMPERATUURI SÕLTUVUS: Madalatel temperatuuridel on pooljuhid praktiliselt isolaatorid § Temperatuuri tõusmisel tõuseb ka elektronide liikumise kiirus ja järelikult energia GRAAFIK: LISANDPOOLJUHID: Juhtivust on võimalik oluliselt suurendada, lisandite viimisega pooljuhti § Lisanditega pooljuhte nimetatakse legeeritud pooljuhtideks, kus põhiaine kristallvõresse on viidud lisandaine aatomid. Doonorlisandid (n-pooljuht) loovutavad kergesti elektrone; voolu tekitajaks on elektronid elektronjuhtivus. Doonorlisandid annavad pooljuhile juhtivuselektrone. Aktseptorlisandid (p-pooljuht) haaravad vabu elektrone enda koostisse, e. tekivad aines augud (aukjuhtivus) (mis on tegelikult elektronidest tühjad kohad keemilises sidemes, neil on positiivne laeng ja nad saavad aines vabalt liikuda sarnaselt vabadele elektronidele). Aktseptorlisandid kristallvõres hõivavad elektrone (p-juhtivus). PN- SIIRE PÕHIOMADUS: pn-siire juhib voolu ainult ühes suunas, nn. ventiili omadus (siis, kui ta on
kaarlahendus. 9. Millises gaaslahenduse piirkonnas töötab stabilitron? Lk 66 Normaalse huumlahenduse piirkonnas 10. Mis on pooljuht? Lk 86 Pooljuhid on kristallilise struktuuriga ja oma elektriliste omaduste poolest asuvad nad elektrijuhtide ja isolaatorite vahepeal. Neil on keelutsoon. (lk 87) 11. Milleks on tarvis viia pooljuhtmaterjalidesse lisandaineid? Lk 90 Doonor- ja aktseptorlisandid rikuvad kristallvõre õiget struktuuri ja muudavad pooljuhi omadusi. Tekivad n-tüüpi (elektronjuhtivus) ja p-tüüpi (aukjuhtivus) pooljuhid. 12. Mida nimetatakse pooljuhi omajuhtivuseks,e. i-juhtivuseks? Lk 88 Kui pooljuhis on vabade elektronide arv võrdne aukude arvuga. 13. Mida nimetatakse n-juhtivuseks?lk 91 n-tüüpi pooljuhis on vabade elektronide arv (kontsentratsioon) suurem kui aukude arv ja seepärast on vabad elektronid põhilisteks voolukandjateks. n-pooljuhi pinnale on kasvatatud 0,1m paksune dielektriku kiht ja sellele kantud metallikiht, mis toimib paisuna
Pooljuid eirnevad metallisest suurema eritakistuse ja selle ümberpääratud temperatuurisõltuvuse poolest. Juhtivuse tempsõltuvus on eksponentsiaalne niii, et iga 10 kraadi temp tõusuga suureneb juhtivus 2 korda. Legeeritud pooljuhid- lisanditega pooljuhid, kus põhiane kristallvõresse on viidud lisandaine aatomid. Nii suurendatakse juhtivust. Doonorlisandid-annavad pooljuhile juhtivuselektrone, loovutava kergesti elektrone, voolu tekitajaks on elektronid-elektronjuhtivus. Kui neljavalentse räni kristalli viia lisandainena sisse viievalentset fosfori jääb ringorbiidil üks lisand valentselektron vabaks. Selle eemaldamiseks piisab tühisest energiast ja lisanid aatom muutub peale seda pos. iooniks Aktseptorlisandid- kristallvõres hõivavad elektrone. haaravd vabu elektrone enda koostiseesse, tekivad aines augud-aukjuhtivus. Kui üks räni aatom asendada kolmevalentse
pinget kuni 1000V. ÜLESANNE: S=20 cm2=0,002m2 d=0,5mm=0,0005m2 Ea=E*Ea=5*10(astmel)- 11 C=EE0 S/d= 2*10 -10 (F) 4.1 Elektrivool ; Elektron ja ioonjuhtivus Elektrivool- nim. laenguga aineosakeste suunatud liikumine. Kui ühendada juhtmeotsad toiteallikaga, mis tekitab juhtmes elektrivälja, hakkavad vabad elektronid välja mõjul ühesuunaliselt liikuma ja tekib elektrivool. Voolu tekkimiseks peavad olema pinge ja kinnine vooluring. Elektrivoolutugevus I=Q/t Metallides esineb elektronjuhtivus, sest liiguvad ainult vabad elektronid, kuna positiivsed ioonid oma asukohast lahkuda ei saa. Voolu suunaks metallides loetakse elektronide liikumise vastassuunda. Elektrohüüdid (hapete, aluste ja soolade vesilahused) on ioonjuhtmed: pos ja neg ioonid liiguvad teineteisele vastassuunaliselt. Voolu suunaks loetakse pos ioonide liikumise suunda. 2.Magneetiline läbitavus Terase sees on mõlemad väljad samasuunalised ja vootihedus suureneb. Väljaspool
Elektrolüüs. Faraday I seadus elektrolüüsi kohta. Elektrolüüsi rakendusnäiteid. Elektrivool gaasides. Sõltuv ja sõltumatu gaaslahendus. Kasutusnäited. Elektrivool vaakumis. Termoemissioon. Elektronkiir, elektronkiiretoru. Elektrivool pooljuhtides. Klassikaline elektronteooria. Tsooniteooria. Juhi, pooljuhi ja dielektriku elektrijuhtivuse põhjendamine tsooniteooriaga. Pooljuhtide omajuhtivus ja selle rakendus: termotakisti, fototakisti, pooljuhtdetektor. Pooljuhtide legeerimine. Elektronjuhtivus ja aukjuhtivus. pn-siire. Pooljuhtdiood, selle kasutamine. Transistor, selle kasutamine. Kiip, selle kasutamine analoog ja digitaallülitustes. 3 Magnetväli: Püsimagnet, püsimagnetite vastastikmõju, magnetpoolused. Magnetväli. Püsimagneti ja vooluga juhtme magnetväli. Magnetvälja jõujooned. Vooluelement. Voolude vastastikmõju. Ampere'i seadus. Voolutugevuse ühik amper
· Lisandpooljuhid, donor- ja aktseptor-pooljuhid Pooljuhtide omajuhtivus on üldiselt väike. Juhtivust on võimalik oluliselt suurendada, lisandite viimisega pooljuhti. Lisanditega pooljuhte nimetatakse legeeritud pooljuhtideks, kus põhiaine kristallvõresse on viidud lisandaine aatomeid. Lisandeid ja järelikult ka pooljuhte on kaks tükki: 1 Doonorlisadind (n-pooljuht) loovutavad kergesti elektrone; voolu tekitajaks on elektronid elektronjuhtivus. 2 Aktseptorlisandid (p-pooljuht) haaravad vabu elektrone enda koostisse, e. tekivad aines augud (aukjuhtivus) (mis on tegelikult elektronidest tühjad kohad keemilises sidemes, neil on positiivne laeng ja nad saavad aines vabalt liikuda sarnaselt vabadele elektronidele). · Pn-siire põhiomadus (sire päri- ja vastupingestamine) Pn-siire juhib voolu ainult ühes suunas, nn. ventiili omadus (siis, kui ta on pingestatud pärsisuunaliselt, p-osast n-osasse)
laengukandjate liikuvus vabade laengute suunatud keskmine liikumiskiirus ühikulise tugevusega elektriväljas. Ioonse elektrijuhtivuse korral tekib mõlemal juhul elektroodidel uut ainet – dielektrikus olevate lisandite või selle enese dissotseerumise produkte. Peamiselt molioonse elektrijuhtivuse korral ilmuvad elektroodidele dielektrikus molioonide kujul oleva aine osakesed, nt vedeldielektrikus emulsioonina olev vesi. Juhul, kui dielektrikus erandina esineb elektronjuhtivus, uut ainet elektroodidele ei ilmu Mahueritakistus Mahueritakistusena defineeritakse 1 m pikkuse serva-ga kuubi takistust, kui mõõteelektroodid on ühendatud vastastahkudele asetatud elektroodidega Vastavalt definitsioonile S 2 ρ =R Ω m Ω m v v
Pos. laeng=neg. laeng, mistõttu metall tavalisestes tingimustes on neutraalne. Elektrivool metallides kujutab endast elektronide suunatud liikumist. 27. VOOL POOLJUHTIDES Pooljuhtideks nimetatakse materjale, mis jäävad oma elektriliste omaduste poolest juhtide ja dielektrikute vahele. Pooljuhtidel on tugev juhtivuse sõltuvus temperatuurist, elektrivälja tugevusest, valgustatusest, mehaanilisest survest , vm. Pooljuhtides on nii elektronjuhtivus kui ka aukjuhtivus. Materjalideks on nt seleen, germaanium, räni, galliumarseniid. Konstantsel temperatuuril on elektron-auk paaride keskmine arv pooljuhtkristalli ruumala ühikus muutumatu, pooljuhtide takistuse temperatuuritegurid on negatiivsed ning absoluutväärtuselt 10 / 20 korda suuremad kui metallidel. Pooljuhtidel eristatakse omajuhtivust ja lisandjuhtivust. Omajuhtivus tekiv elektronide üleminekul valentstsooni ülemistelt tasemetelt juhtivustsooni. ρ=I0l∆W/2KT
kondensaator, selle korral voolutugevuse maksimum ennetab pinge maksimumi (veetand perioodi). RC=1/c Vihikust: Elektrivool pooljuhtides Pooljuhid on juhtivusomaduste suhtes juhtide ja dielektrikute vahepealsed, nende juhtivus sõltub olulisel määral välistingimustest (temp jne).Ained: Germaanium Ge,Räni Si, Se Omajuhtivus Pooljuhis on vabadeks laengute kandjateks elektronid ja augud. Elektrivool pooljuhtides on elektronide ja aukude suunatud liikumine Lisandjuhtivus Elektronjuhtivus e. n-juhtivus e. doonor juhtivuse korral on põhilisteks laengukandjateks elektronid. Aukjuhtivus e. p-juhtivus e. aktseptorjuhtivuse korral on põhilisteks laengukandjateks augud. Transistori põhiomadus on, et baasvoolu väikesed muutused põhjustavad kollektoris suuri muutusi. Seega saab kasutada transistorit elektrivoolu võimendamiseks. Transistori vooluvõimendustegur: = lc/lB Vihikust: Tranformaator, trafo Transformaatorit kasutatakse vahelduvpinge muutmiseks. Transformaator töötab
Elektrivälja mõjul hakkavad need aineosakesed liikuma. Aineosakeste liikumist ja seega ka ainet iseloomustab erijuhtivus ( ), mis vastavalt Ohmi seadusele on seotud elektrivälja tugevuse (E) ja voolutihedusega ( ). Elektrijuhtivuse mõõtühik on siimens. Erijuhtivus on eritakistuse pöördväärtus: . Ainete elektrijuhtivust liigitatakse vastavalt aines olemasolevate laengukandjate liigile: · elektronjuhtivus metallid; · elektron- ja aukjuhtivus - pooljuhid; · ioonjuhtivus elektrolüüdid; · elektron-ioonjuhtivus plasma. Kõik ained jaotatakse erijuhtivuse järgi: 6 · elektrijuhtideks (S/m); · pooljuhtideks 10-8 < 6 (S/m); -8 · dielektrikuteks (S/m). Tähised
Pooljuhtide eritakistus 10-6…108 Ωm. Dielektrikute eritakistus 10-3…1010 Ωm. Põhilised pooljuhid on räni (Si) ja germaanium (Ge). Lisaks veel seleen (Se), tellur (Te), arseen (As), fosfor (P). Tänapäeval kasutatakse pooljuhtelementides räni. Ülikõrgsageduselektroonikas ka galliumarseniidi (GaAs). Pooljuhtide omaduseks on lisandite mõju elektrilistele omadustele. 34. Lisandjuhtivuse tekitamine pooljuhis? 35. Mis on n-juhtivus ja p-juhtivus? Elektronjuhtivus ehk N-juhtivus – pooljuhi juhtivus, mille põhjustavad välismõjude toimel pooljuhis tuumade mõjupiirkondadest lahkunud elektronid. N-juhtivusega pooljuhi saamiseks lisatakse neljavalentsele pooljuhile viievalentset lisandit (mõni miljondik %). Lisandit nimetatakse doonoriks, milleks võib olla arseen, antimon, fosfor. Iga doonor tekitab pooljuhis ühe vaba elektroni. Aukjuhtivus ehk P-juhtivus – pooljuhi juhtivus, mille põhjustavad välismõjude toimel pooljuhis tekkinud augud
redoksreaktsioon, millega kaasneb aine keemiline lagunemine. Näide: NaCl elektrolüüs Elektrolüüsi võib läbi viia ka sulas soolas. See võimaldab vältida vee elektrolüütilist lagunemist, mis algab 1,7 ... 1,8 voldi juures ja võib takistada muude reaktsioonide kulgemist. Elektrolüüsi kasutatakse mitmete ainete (Li, Na, Al, Cl2) tootmisel, pinnakatete valmistamisel (galvaanika), metallide (Cu) puhastamiseks, jm. Erinevalt elektrivoolust metallides, kus laengukandjateks on elektronid (elektronjuhtivus), on elektrolüütide lahustes laengukandjateks ioonid (ioonjuhtivus).
(vooluga juhis) * vastavas juhis (pooljuhis) vajalik laengukandjate suur liikuvus (sobivad veel Ge, GaAs) InP (indiumfosfiid) Kasut.: pooljuhtlaserites valgusdioodides kõrgsagedusgeneraatorites transistorides valgustundlikes elementides In (lihtaine) – peam. kasutusalad Ge ja Si äärmiselt tähtis lisand (tekitab p-n ülemineku pooljuhtides) p - aukjuhtivus n - elektronjuhtivus ↑ In [Ge kristalli ühendatud In-kihiga kaetud kontakttraat – see ongi pooljuhtdiood p - n - p -struktuur: transistorid (pooljuhttrioodid)] hermetiseeriv materjal vaakumseadistes ja kosmoseaparaatides ühendusmaterjal piesoelektril. kristallidele laagrite pinnakatted (vähendab hõõrdumist, pikendab laagrite eluiga) kattematerjal peeglitele ja reflektoritele (õhuke pealmine kiht) kergsulavate sulamite komponent
annaabi.ee 
