Juhtides on laetud osakesed, mis liikudes võivad tekitada elektrivoolu. Pooljuhid juhivad elektrit halvasti, neil on vaja eritingimusi, nt temp. suurenedes suureneb pooljuhi juhtivus. Elektrivool metallides Metallid omavad kindlat kristallvõre, mille sõlmedes asuvad pos. Ioonid. Nende ioonide vahel asetsevad vabad elektronid(aatomiga mitte seotud). Pos. laeng=neg. laeng, mis tõttu metall tavalisestes tingimustes on neutraalne. Elektrijuhtivust nim. elektronjuhtivuseks. Vena ja USA füüsikud tegid kindlaks, et kiiresti pöörleva pooli järsul peatamisel tekib pooli mähises elektrivool ja et selle voolukandjateks on neg. laenguga osakesed elektronid. Voolu suund juhis näitas, et juhis liikusid neg. laenguga osakesed. Tekkis laengu ja massi suhe q/m. Elektrivool metallides kujutab endast elektronide suunatud liikumist. Elektrivool vaakumis Vaakum on ruum, milles aatomite ja mol kontsentratsioon on nii väike, et aine osakesed liiguvad
1)*elektrivool laetud osakeste suunatud liikumine *Elektrivool metallides - vabade elektronide suunatud liikumine. Metallide elektrijuhtivust nim. elektronjuhtivuseks. *ioon laetud aatom *Elektrivool elektrolüüdides - ioonide suunatud liikumine. Elektrolüütide elektrijuhtivust nim ioonjuhtivuseks. (elektroodid(söepulgad) 1.katood-negatiivne, positiivsed ioonid suunduvad sinna; 2. anood-positiivne, negatiivsed ioonid suunduvad sinna) *Elektrivool gaasides ehk gaaslahendus elektronide ja ioonide suunatud liikumine, seega esineb gaasides nii elektron-, kui ka ioonefektiivsus
NT: spinni kvant on ½ Tõrjutusprintsiip ehk Pauli printsiip- kaks samas aatomis paiknevat elektroni ei saa olla samas kvantolekus Energiatsoonid metallides, dielektrikutes ja pooljuhtides- Pooltäidetud tsooni elektronid ongi liikumisvõimeline elektrongaas metallides. Kõrgeimal hõivatud tasemel kaks elektroni. Nüüd täidetakse kristallis kõrgeim hõivatud tsoon "pilgeni". Nõnda kujunevad dielektrikud ja pooljuhid. n-tüüpi pooljuht-on pooljuht, mis on negatiivse laenguga (nim elektronjuhtivuseks) p-tüüpi pooljuht on pooljuht, mis on positiivse laenguga augud (nim aukjuhtivuseks) Metastabiilne energianivoo- peakvantarvule vastav energia. Aatom asub põhiolekus suhteliselt kaua, kui energia on vähim Stimuleeritud kiirgus- välise elektromagnetvälja mõjul toimuv kiirgus NT: Laser 1. Kirjeldada järgmiste seadmete ehitust, tööpõhimõtet ja kasutamist: Tunnelmikroskoop- Selles skaneerib objekti pinda üliteravaks (üksikaatomini tipus) söövitatud metallteravik
ja anoodi kuumenemise, kõrgel temperatuuril väljuvad katoodist elektronid, mis liiguvad anoodi suunas nende vahel tekib elektrikaar. Elektrivool pooljuhtides · Pooljuhtseadeldistes kasutatakse kõige enam räni ja germaaniumkristalle. · Räni on 4-valentne element aatomi väliskattes 4 aatomi tuumaga nõrgalt seotud elektroni. · Pooljuhtide elektrijuhtivust, mille põhjuseks on vabade elektronide olemasolu, nimetatakse elektronjuhtivuseks ja vastavat voolu elektronvooluks. · Auk tühi koht aatomis, kust lahkus elektron. · Aukudest põhjustatud pooljuhi juhtivust nimetatakse aukjuhtivuseks ja elektrivoolu aukvooluks. · Elektrivoolu kandjateks pooljuhis on elektronid ja augud. · Doonorlisandid lisandid, mis annavad kergelt ära elektrone ja suurendavad vabade elektronide arvu. · Aktseptorlisandid lisandid, mis tekitavad elektronide puudujäägi ja palju auke.
k. hole, sks k. Loch (auk), aga ka Defektelektron). Augu võib täita teine elektron, sellest jäänud augu võib täita kolmas jne. Toimub elektroni ja augu rekombinatsioon ja ühtlasi augu ümberpaiknemine suunas, mis on vastupidine elektroni ümberpaiknemisele. Selline nihkeprotsess võib korduda; elektronid, mis pole aatomitega seotud, võivad pooljuhis liikuda ja täita auke. Elektronide liikumise läbi tekkinud elektrijuhtivust nimetatakse n- juhtivuseks ehk elektronjuhtivuseks, aukude liikumisel tekib p-juhtivus ehk aukjuhtivus. Puhtas pooljuhis on vabade elektronide arv võrdne aukude arvuga. Puhta pooljuhi juhtivust nimetatakse omajuhtivuseks (ingl.k. intrinsic conduction) ja sellist pooljuhti i-pooljuhiks (lühend inglisekeelsest terminist: intrinsic semiconductor). Puhta pooljuhi saamiseks on nõutav puhtusaste mitte enam kui 1 võõraatom 1010 põhiaine aatomi kohta. Võrdluseks võib tuua näite, et kui maakera ümbermõõtu (~ 40 000 km)
Aatom Auguga aatom JOONIS 4.2. Nagu joonisel toodud skeemil selgub, esineb üheaegselt nii elektronide kui aukude liikumine. Kui keemiliselt puhtas aines tekkib üheaegselt sama arv elektrone ja auke, nagu praegu kirjeldasime. siis on meil tegemist materjali omajuhtivusega. Kuna ELEKTROONIKAKOMPONENDID lk.20 laengukandjaid on siin kahesuguseid, eristatakse ka kahesugust juhtivust. Elektronide liikumisest tingitud juhtivust nimetatakse elektronjuhtivuseks ehk n-juhtivuseks (sõnast "negative"), aukude liikumisest tingitud juhtivust aga aukjuhtivuseks ehk p-juhtivuseks (sõnast "positive"). Peale omajuhtivuse on sobivate lisandite lisamisega materjalile võimalik kunstlikult tekitada täiendavat lisandjuhtivust. Lisanditest tingitud juhtivus on alati üheliigiline, s.t. kas elektron- või auk juhtivus. Lisand juhtivuse tekitamiseks lisatakse pooljuhtmaterjalile kas kolme- või viievalentseid lisandeid, mis peavad ise olema
kuidas toimub augu liikumine esimesest aatomist viiendani. 3 JOONIS 1 2 Nagu joonisel toodud skeemil selgub, esineb üheaegselt nii elektronide kui aukude liikumine. Kui keemiliselt puhtas aines tekkib üheaegselt sama arv elektrone ja auke, nagu praegu kirjeldasime, siis on meil tegemist materjali omajuhtivusega Laengukandjaid on siin kahesuguseid ja eristatakse ka kahesugust juhtivust. Elektronide liikumisest tingitud juhtivust nimetatakse elektronjuhtivuseks ehk N-juhtivuseks (sõnast "negative"), aukude liikumisest tingitud juhtivust aga aukjuhtivuseks ehk P- juhtivuseks(sõnast "positive"). Peale omajuhtivuse on sobivate lisandite lisamisega materjalile võimalik kunstlikult tekitada täiendavat - lisandjuhtivust. Lisanditest tingitud juhtivus on alati üheliigiline, s.t. kas elektron- või aukjuhtivus. Lisandjuhtivuse tekitamiseks lisatakse pooljuhtmaterjalile kas kolme- või viievalentseid lisandeid, mis peavad ise olema
JOONIS 1 2 Nagu joonisel toodud skeemil selgub, esineb üheaegselt nii elektronide kui aukude liikumine. Kui keemiliselt puhtas aines tekkib üheaegselt sama arv elektrone ja auke, nagu praegu kirjeldasime, siis on meil tegemist materjali omajuhtivusega Laengukandjaid on siin kahesuguseid ja eristatakse ka kahesugust juhtivust. Elektronide liikumisest tingitud juhtivust nimetatakse elektronjuhtivuseks ehk N-juhtivuseks (sõnast "negative"), aukude liikumisest tingitud juhtivust aga aukjuhtivuseks ehk P- juhtivuseks(sõnast "positive"). Peale omajuhtivuse on sobivate lisandite lisamisega materjalile võimalik kunstlikult tekitada täiendavat - lisandjuhtivust. Lisanditest tingitud juhtivus on alati üheliigiline, s.t. kas elektron- või aukjuhtivus. Lisandjuhtivuse tekitamiseks lisatakse pooljuhtmaterjalile kas kolme- või viievalentseid