miinusklemm p-osaga, siis on vooluallika poolt tekitatud elektriväli samasuunaline p-n-siirde elektriväljaga. Elektriväljade liitumise tõttu suureneb summaarne potentsiaalibarjäär veelgi. Samal ajal leiab aset ka enamuslaengukandjate liikumine (pingeallika elektrivälja mõjul) pingeallika klemmide poole ja ruumilaengu tihedus suureneb veelgi. Kuna elektriväli on nüüd siirdes eelnevaga võrreldes veelgi tugevam, siis ei saa enamuslaengukandjad siiret üldse läbida. Seda olukorda võib kujutada ka nii, nagu muutuks tõkkekiht paksemaks. Selliselt pingestatud siirde olukorda nimetatakse vastupingereziimiks. p-n- siiret läbib vastupinge olukorras ainult väga nõrk vool, mida nimetatakse vastuvooluks. Vastuvoolu põhjustajaks on vähemuslaengukandjad. Tingituna vähemuslaengukandjate piiratud kontsentratsioonist ei sõltu vastuvool siirdele rakendatud vastupingest. Päripingestatud p-n siire
EKSAMI KÜSIMUSED 1.n- tüüpi pooljuhis on enamuslaengukandjad-Elektronid 2. Tuntumad pooljuhtained on-Räni(Si),Germaanium(Ge) 3.Pooljuhtideks nim.aineid ,mille mahueritakistus on...-Väiksem kui metallidel ja suurem kui isolaatoritel. 4. Dioodi läbib vool kui tema anood on katoodi suhtes-Järjestikult Anood Katood 6. Dioodi pärisuunaline U/I tunnusjoon on 7.Toiteseadme väljundparameetrid on-Väljundpinge stabiilsus,suurim lubatud vool 8. Silufiltri põhiline ülesanne on-vähendada alaldist saadava pinge pulsatsiooni
Rekombinatsioon 21. Kuidas nimetatakse aega augu tekkimisest kuni selle kadumiseni? 22. Mitu voolamise tüüpi esineb metallis? 1 23. Mitu laengukandja tüüpi on pooljuhis? 2 24. Mitu valentselektroni on kolmevalentsel aatomil? 3 25. Mitu valentselektroni on neljavalentsel aatomil? 4 26. Mitu valentselektroni on viievalentsel aatomil? 5 27. Millist tüüpi pooljuhis on augud vähemuslaengukandjad? donor 28. Millist tüüpi pooljuhis on augud enamuslaengukandjad? retsipent 29. Millist tüüpipooljuhis on vähemuslaengukandjad elektronid? retsipient 30. Millist tüüpi pooljuhis on enamuslaengukandjad elektronid? donor 31. Kas juhid muudavad oma omadusi väiliste tegurite mõjul? Jah vähe 32. Kas pooljuhid muudavad oma omadusi väliste tegurite mõjul? Jah 33. Kas juhid muudavad oma takistust temperatuuri, valguse või magnetvälja mõjul? ei 34. Kas pooljuhid muudavad oma takistust temperatuuri, valguse või magnetvälja mõjul? Jah 35
Esimest nimetatakse emittersiirdeks, teist aga kollektorsiirdeks. Keskmist pooljuhtkihti nimetatakse baasiks. Emitterväljastusega ühendatakse toiteallikas UE (pingega ca. 1 V) ja sisendsignaaliallikas Usis. Kollektorväljastusega ühendatakse toiteallikas UK (pingega mõnikümmend volti) ja koormustakisti Rk. Siirde päripingestamisel potentsiaalibarjäär väheneb ja elektronid injekteeruvad baasi. Samaaegselt liiguvad baasipiirkonnast sealsed enamuslaengukandjad (augud) läbi siirde emitterisse. Need mõlemad komponendid moodustavad emitterivoolu IE (aukude osa voolu moodustumises on suhteliselt väike). Kokkuleppeline emitterivoolu suund on vastupidine elektronide liikumise suunale. Baasis muutuvad elektronid vähemuslaengukandjateks liikudes edasi põhiliselt difusiooni teel vasaku siirde poole. Baasi elektriväli praktiliselt elektronide liikumist ei mõjuta, sest nende laengud kompenseeritakse aukude poolt
liikumisele ühelt alalt teisele esineb energiabarjäär (joonis 2.15). Vaatleme, mis juhtub, kui p-n siirdele rakendada väline elektriväli. Seda illustreerib joonis 2.16. Kui ühendada välise pingeallika positiivne poolus p-alaga ja negatiivne poolus n-alaga, siis on väline elektriväli suunatud vastupidi sisemisele väljale (joonis 2.16a). Sellist pinget nimetatakse päripingeks, kuna selle toimel liiguvad enamuslaengukandjad ülemineku poole ja vähenab tõkkekihi laius, väheneb ka eneriatsoonide kalle ja potentsiaali barjäär ning enamuslaengukandjad suudavad tõkkekihti läbida. Tõkkekihi läbinud laengukandjad satuvad vastupidise juhtivusega alasse (elektronid p-alasse ja augud n-alasse), kus nad osutuvad vähemuslaengukandjateks ja rekombineeruvad sealsete enamuslaengukandjatega. P-n siire on nö ,,avatud" ja tekib vool läbi p-n siirde, mida nimetatakse pärivooluks.
Transistori ehitus: Bipolaarsete transistoride võimendus tuleneb siirete omavahelisest mõjust, mis ilmneb põhiliselt kuna baas on väga kitsas. Bipolaarsete transistoride pingestamisel pingestatakse mõlemad siirded eraldi. (Edaspidi räägime pnp transistorist. NPN transistoril pingete ja voolude polaarsused täpselt vastupidised.) Nagu jooniselt näha, pingestatakse emittersiire alati päripidi, mistõttu hakkavad enamuslaengukandjad (siin augud) liikuma emitterist baasi. Kuna baasis osutuvad nad vähemuslaengukandjateks, siis on nende konsentratsioon emittersiirde läheduses palju suurem, kui kollektorsiirde lähenduses, seega difusiooni tõttu hakkavad nad üle baasi laiali liikuma. Vastupingestatud kollektorsiire aga on laienenud baasi ning selle elektrivälja sattunud augud (teatavasti läbivad vähemuslaengukandjad siirde elektrivälja takistamatult) liiguvad edasi kollektorisse.
pingega tüüritav element. 43. Milline on väljatransistoride põhiline ühendusviis? Isoleeritud paisuga ehk isoleerkihiga väljatransistorid (MOSFET, MOP). Lühend tuleneb sõnast metall-oksiid-pooljuht. Väljatransistoride eeliseks on eelkõige suurem sisendtakistus (sest sisendvool on väga väike), väiksemad omamürad (sest laengukandjad liiguvad kanalis elektrivälja kiirendaval toimel, s.o. mitte difusioonselt) ja väiksem temperatuurimõju (voolu moodustavad enamuslaengukandjad, mille hulk ei sõltu oluliselt temperatuurist). Ka on väljatransistoridel tehnoloogilisi eeliseid just integraallülituste valmistamise seisukohalt. Mikroelektroonikas on tänapäeval kasutatavaim tehnoloogia CMOS ehk komplementaarne metall-oksiid-pooljuht tehnoloogia, mis põhineb MOSFET komplementaarpaaridel. 44. Mida nimetatakse väljatransistori sulgepingeks? Paisu sulgepinge on paisu ja lätte vaheline pinge, mil transistor sulgub. 45. Mis on türistor?
positiivseks iooniks). Niisuguseid lisandeid, mis annavad pooljuhile juhtivuselektrone, nimetatakse doonorlisanditeks. Doonorlisandid annavad pooljuhile n-juhtivuse. Vajalik lisandikogus on väga väike, näiteks 1mg fosforit 50 g ülipuhta räni kohta vähendab räni eritakistust 100 000 korda. Liikuvaid laengukandjaid, mis antud pooljuhis on ülekaalus, nimetatakse enamus- laengukandjateks, vastasmärgilisi laengukandjaid aga vähemuslaengukandjateks. Pooljuhti, kus enamuslaengukandjad on negatiivse laenguga (elektronid), nimetatakse n- pooljuhiks. Kui räni kristallvõres asendada üks räni aatom kolmevalentse aine (alumiiniumi, boori, galliumi v. indiumi) aatomiga, siis jääb üks kovalentside puudulikuks (jääb auk), mille võib täita mõni vaba elektron, mille läbi lisandaine aatom muutub negatiivseks iooniks. Lisandaineid, mis kristallvõres hõivavad elektrone, nimetatakse akseptorlisanditeks. Akseptorlisandid annavad pooljuhile p-juhtivuse
ühendatud n-osaga ja miinusklemm p-osaga, siis on vooluallika poolt tekitatud elektriväli samasuunaline p-n-siirde elektriväljaga (vt. joonis 4.6). Elektriväljade liitu- mise tõttu suureneb summaarne potentsiaalibarjäär veelgi. Samal ajal leiab aset ka enamuslaengukandjate liikumine (pingeallika elektrivälja mõjul) pingeallika klemmide poole ja ruumilaengu tihedus suureneb veelgi. Kuna elektriväli on nüüd siirdes eelnevaga võrreldes veelgi tugevam, siis ei saa enamuslaengukandjad siiret üldse läbida. Reverse-Biased Junction JOONIS 4.6. ELEKTROONIKAKOMPONEND1D lk.23 Seda olukorda võib kujutada ka nii, nagu muutuks tõkkekiht paksemaks. Selliselt pingestatud siirde olukorda nimetatakse vastupingereziimiks. p-n-siiret läbib
Pingestame vastassuunas! Dünaamiline tasakaal kaob! Jb = Jtr - Jdif 0 on kasvanud ja takistab enamuslaengukandjatele (augud) siirdest läbiminekut. Diff. komponent langeb, vool läheb vastassuunas. Vool pärisuunas enamuslaengukandjad, Pp >> nn vool vastassuunas vähemuslaengukandjad. ventiili omadused U I a = I s e t - 1 eksponent! Is = SJtr soojuslik vool U = 0 I0 = 0 Ua > 0 exp Ub < 0 I = -I
ühendatud N-osaga ja miinusklemm P-osaga, siis on vooluallika poolt tekitatud elektriväli samasuunaline P-N-siirde elektriväljaga (vt. joonis 1.6). Elektriväljade liitu- mise tõttu suureneb summaarne potentsiaalibarjäär veelgi. Samal ajal leiab aset ka enamuslaengukandjate liikumine (pingeallika elektrivälja mõjul) pingeallika klemmide poole ja ruumilaengu tihedus suureneb veelgi. Kuna elektriväli on nüüd siirdes eelnevaga võrreldes veelgi tugevam, siis ei saa enamuslaengukandjad siiret läbida. . Selliselt pingestatud siirde olukorda nimetatakse vastupingereziimiks. P-N-siiret läbib vastupinge olukorras siiski ka väga nõrk vool, mida nimetatakse vastuvooluks Vastuvoolu põhjustajaks on vähemuslaengukandjad , mis saavad mõjuva elektrivälja kaasabil siiret läbida Võime kujutleda ka, et siirde tõkkekiht muutub nagu paksemaks. Reverse Biased Junction 7 JOONIS 1.6
miinusklemm P-osaga, siis on vooluallika poolt tekitatud elektriväli samasuunaline P-N-siirde elektriväljaga (vt. joonis 1.6). Elektriväljade liitumise tõttu suureneb summaarne potentsiaalibarjäär veelgi. Samal ajal leiab aset ka enamuslaengukandjate liikumine (pingeallika elektrivälja mõjul) pingeallika klemmide poole ja ruumilaengu tihedus suureneb veelgi. Kuna elektriväli on nüüd siirdes eelnevaga võrreldes veelgi tugevam, siis ei saa enamuslaengukandjad siiret läbida. . Selliselt pingestatud siirde olukorda nimetatakse vastupingereziimiks. P-N-siiret läbib vastupinge olukorras siiski ka väga nõrk vool, mida nimetatakse vastuvooluks Vastuvoolu põhjustajaks on vähemuslaengukandjad , mis saavad mõjuva elektrivälja kaasabil siiret läbida Võime kujutleda ka, et siirde tõkkekiht muutub nagu paksemaks. 6
lubatud madalad töötemperatuurid Germaanium pooljuhil on Tmax 70 ?C-80?C Räni pooljuhil on Tmax 70?C-105?C Gallium areseniid pooljuhil 250?C Tingituna kaheliigilisest juhtivusest on pooljuhtides kaks liiki laengu kandjaid. Need millised on ülemuses ja millest tuleneb pooljuhi nimetatakse enamus laengukandjateks, teised vähemus laengukandjad. Enamuslaengukandjad on pärit lisandilt. Vähemus laengukandjad omajuhtivuselt. Tulemusena sõltub enamus laengukandjate vool mõnevõrra temperatuurist. Vähemus laengukandjad väga tugevalt temperatuurist. Skeem on toodud P-pooljuhi põhiselt. N-pooljuhil on auk ja elektron skemaatiliselt vahetuses. 1.2 PN-Siirde omadused
(elektronid ja augud). Transistori ehitus: Bipolaarsete transistoride võimendus tuleneb siirete omavahelisest mõjust, mis ilmneb põhiliselt kuna baas on väga kitsas. Bipolaarsete transistoride pingestamisel pingestatakse mõlemad siirded eraldi. (Edaspidi räägime pnp transistorist. NPN transistoril pingete ja voolude polaarsused täpselt vastupidised.) Nagu jooniselt näha, pingestatakse emittersiire alati päripidi, mistõttu hakkavad enamuslaengukandjad (siin augud) liikuma emitterist baasi. Kuna baasis osutuvad nad vähemuslaengukandjateks, siis on nende konsentratsioon emittersiirde läheduses palju suurem, kui kollektorsiirde lähenduses, seega difusiooni tõttu hakkavad nad üle baasi laiali liikuma. Vastupingestatud kollektorsiire aga on laienenud baasi ning selle elektrivälja sattunud augud (teatavasti läbivad vähemuslaengukandjad siirde elektrivälja takistamatult) liiguvad edasi kollektorisse.
annaabi.ee 
