Pooljuhtdiood Töö eesmärk: Töövahendid: Pooljuhtdioodi pinge-voolu Diood, toiteallikas, potentsiomeeter, tunnusjoone määramine ja selle ampermeeter, voltmeeter. kasutamise oskuste arendamine. Skeem Teooria Pooljuhtdioodid on kahe väljastusega ühe pn- siirdega elektronseadised. Nende valmistamisel kasutatakse lähtematerjalina räni germaaniumi või galliumarseniidi monokristalli, kus lisandite kontsentratsioon ei tohi ületada 10-8 %. Dioode liigitatakse siirde kuju ja mõõtmete järgi punkt- ja pinddioodideks. Punktdioodidel on avaldava kontakti mõõtmed samas suurusjärgus siirde paksusega, pinddioodidel on aga siirde pindala tõkkekihi paksusest palju suurem. Otstarbe ja kasutusala järgi jaotatakse dioodid järgmiselt: 1. Alaldusdioodid. 2. Kõrgsagedusdioodid (lülitus-, detektor- ja segustidioodid). 3
kiudoptilised, kiudoptilised side oli oluline mõju, ja kiirendada oma arengut Seega võib öelda, et ilma tekkimist pooljuhtlaserid, ei ole tänapäeva optilise side. Pooljuhtlaserid on dioodid, mida pumbatakse elektriliselt. Aukude ja elektronide rekombinatsioon tekitab optilise võimenduse. Peegeldumine kristalli otstelt tekitab kristallist optilise resonaatori (samas võib resonaator olla kristallist väljaspool). Pooljuhtlaserites kasutatakse töötava ainena näiteks galliumarseniidi GaAs, kaadmiumsulfiidi CdS, indiumarseniidi InAs või tsinksulfiidi ZnS.Pooljuhtlaseritel on väga suur kasutegur, mis läheneb 100%-le. Nad on väikeste mõõtmetega ja häälestatavad ning nende kiirgus on moduleeritav. Kahjuks on nende väljundsignaali spekter võrdlemisi lai ja kiirtekimbu hajumisnurk küllalt suur. Peale selle vajavad nad jahutamist. Üht levinumat materjali pooljuhtlaseri tarvis valmistatakse tahkest
Peegeldumine kristalli otstelt tekitab kristallist optilise resonaatori (samas võib resonaator olla kristallist väljaspool). Dioodlaserid on väikseimad (kiirguri mõõtmed umbes 0,1 mm), ökonoomseimad (kasutegur on 50%) ning kasutatavaimad nüüdislaserid (üle 90% aastas toodetavate laserite arvust 1990. a. andmetel). Pooljuhtkiirguriga lasereis võib ergastiks olla ka elektronikimp (näiteks laserteleviisori ekraanis). [3] Pooljuhtlaserites kasutatakse töötava ainena näiteks galliumarseniidi GaAs, kaadmiumsulfiidi CdS, indiumarseniidi InAs või tsinksulfiidi ZnS. [2] Injektorlaseris tekib pööratud jaotus pn-siirdel. Tema võimsus on temperatuuril 4 K pidevreziimis kuni 10 W, aga toatemperatuuril impulssreziimis 100150 W. Elektronikimbuga ergastatava pooljuhtlaseri keskmine võimsus on umbes 1 W, aga tippvõimsus võib olla isegi 1 MW. [2] Pooljuhtlaserid võimaldavad tekitada kiirgust peaaegu kogu nähtavas ja sellele lähedases
elektrijuhid – σ >106 S/m; pooljuhid – σ = 106...10–8 S/m; dielektrikud ehk mittejuhid – σ <10–8 S/m. Juhtide eritakistus 10-4…10-6 Ωm. 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
Nende npip-struktuuris on i-kiht täielikult vaesunud (vastupinge piisavalt tugev) ning seal toimib tugev elektriväli, mis suurendab toimekiirust ja võib põhjustada laengukandjate laviinpaljunemist. Paljudest fotodioodidest koostatud päikesepatareid kasutatakse autonoomse elektritoiteallikana. Eesti laiuskraadidel langeb Päikeselt maapinna ühele ruutmeetrile keskmiselt 1000 W energiat, ekvaatoril aga ligi 1500 W/m2. Päikesepatareisid valmistatakse nii räni kui galliumarseniidi baasil, nende kasutegur on 15...30%. Seega peaks meie kliimas saama 1 m2-lt keskmiselt 200 W elektrienergiat. Joonis 4.5. Fotodioodi ehitus, tingmärk ja väliskuju. Mõnel neist on valgusdioodiga sarnanev korpus. [3, 5]. Fotodioodide eelkäijateks olid ventiilfotoelemendid. Ventiilfotoelemendi metallalusel on pooljuhikiht, sellele on pihustatud õhuke poolläbipaistev metallikiht, mis on teiseks elektroodiks
Pooljuhtide eritakistus sõltub tugevasti mitmetest välistest mõjuteguritest (temperatuur, valgus, radioaktiivne kiirgus jms) ning lisandainetest. Pooljuhtide üks iseärasusi on ka nende eritakistuse järsk vähenemine temperatuuri tõustes. Pooljuhtide eritakistuse temperatuuritegur on seega negatiivne (elektrijuhtidel vastandina reeglina positiivne). Pooljuhttehnikas kasutatakse lähtematerjalina peamiselt neljavalentset räni (Si) ning kolme- ja viievalentsete ainete ühendit galliumarseniidi (GaAs); vähesel määral ka neljavalentset germaaniumi (Ge). Räni ja germaaniumi iga aatomi väliskihis on neli valentselektroni, millest igaüks tiirleb ühtlasi ümber naaberaatomi. Iga aatomipaari ümber tiirlevad kaks valentselektroni Elektroonika alused. Teema 3 Pooljuhtseadised 2 moodustavad kovalentsideme. Kovalentsideme korral iga sidet moodustav
Kahe paisuga väljatransistor on formeerkanaliga MOSFET transistor, mille kanalile on tekitatud kaks paisu joonisel 7.12 toodu kohaselt. Sellel transistoril on võimalus tüürida voolu korraga kahe signaali abil. Teda kasutatakse raadiotehnikas automaatsetes võimenduse regulaatorites, segustites jne. JOONIS 7.12 7.5.2. Schottky barjääriga väljatransistor. Nimetatu on oma tööpõhimõttelt sarnane p-n-siirdega väljatransistorile. Mater- jalina kasutatakse galliumarseniidi (GaAs) ja paisuna toimib kanalile kantud metallikiht. Nii tekib kanalile Schottky siire. Eripäraks on lühike (1 um) ja õhuke ( 0,1 um) kanal, mistõttu on töösagedus kõrge. Ka säilib tal paisu tüüriv toime kuni 0,5 V positiivse pingeni. ELEKTROONIKAKOMPONENDID lk.62 7.6. Transistoride tähistus Reeglina kasutatakse transistoridel standardseid korpusi, mille kujud ja tähised on toodud joonisel 7.13. JOONIS 7.13.
annaabi.ee 
