Levinumad pooljuhid on germaanium ja räni. Germaaniumi keelutsooni laius on 0,72 eV, ränil 1,12 eV. Germaanium ja räni on nelja valentsed ained nende aatomid paiknevad kuubi tippudel ja on omavahel seotud kovalentse ehk paaris elektroonilise sidemega. Kui pooljuht on puhas siis on ta absoluutse nulli juures dielektrik. Temperatuuri või kiirguse mõjul võib elektron lahkuda kohalt sinna jääb vaba koht ehk nn. auk. Auku vaadeldakse positiivse elementaar laenguna. Elektroni laeng on -1,6*10 19 C augulaeng on +1,6*1019 C. 8.Coloumbi seadus Coulombi(kulooni) seadus ehk elektrostaatilise vastasmõju kvantitatiivne seadus on füüsika seadus, mis ütleb, et kaks punktlaengut q1 ja q2 mõjutavad teineteist jõuga Fe , mille moodul on võrdeline nende laengute absoluutväärtuste korrutisega ja pöördvõrdeline nendevahelise kauguse ruuduga. . Võrdetegur k väärtus antud avaldises on .
Pooljuhtmälud Pooljuht RAM-i mälud on valmistatud pooljuhtidest, kasutades mikroskeemide valmistamise tehnoloogiat. Jagunevad säilivateks ja mittesäilivateks. Mittesäilivad: 1. Staatiline SRAM Info on salvestatud pos. tagasiside kaudu trigeris. Kiire mälu, sisaldab suhteliselt palju transistori 4-6 biti kohta. Ei sobi suurte mälumahtude realiseerimiseks. 2. Dünaamiline DRAM PC põhimälu. 1 biti kohta 1 transistor. Info salvestatakse laenguna väljatransistoris. Pidev mälu värskendamine. Aeglasem ja odavam. Säilivad: 1. ROM Kasutaja ei saa teha muudatusi, paljukordne info lugemine. 2. PROM Saab üle kirjutada 1 korra. 3. EPROM Ümberprogrammeeritav. Infot saab elektriliselt v UV-kiirgusega kustutada. 4. EEPROM Saab kustutada impulsside abil 5. FlashEEPROM Blokk-kustutatav ja uuestikirjutatav. Kasutatakse nt digikaamerates. Suvapöördusmälud RAM
Tihti on ka salvestus- ja lugemisliinid ühised ja esineb ainult üks ühine sisend- väljund DI/DO. Püsimälus muidugi salvestusahel puudub. Muutmälusid võib omakorda jagada kahte suurde rühma: staatilised (SRAM) ja dünaamilised (DRAM) mäluseadmed. Esimeste puhul kasutatakse staatilisi (püsiolekuga) mäluelemente, näiteks trigereid MOP- transistoridel. Dünaamilistes mäluseadmetes kahendolekuid esitatakse üliväikeste mahtuvuste laenguna, mistõttu neis on vajalik perioodiliselt teha värskendamist (mahtuvuste laengute taastamist). Dünaamilise mäluelemendi väiksus ja lihtsus võimaldab seda tüüpi mäluseadmeid realiseerida eriti suures mahus (nt. 256 megabaiti), suhteliselt madala hinna juures. Staatilised mäluseadmed on keerukama mäluelemendi (näiteks 6 transistoril) tõttu kallimad ja nende maht mõnevõrra väiksem.
· A-ruhmade metallide oksudatsiooniaste uhendites on tavaliselt ruhma number, B-ruhmade metallide oksudatsiooniastmed on varieeruvad, enamasti 2. Mittemetallidel on muutuv oksudatsiooniaste: maksimaalne oksudatsiooniaste on ruhma number ja minimaalne oksudatsiooniaste on ruhma number miinus 8. · IUPAC-i "Keemiaterminoloogia kasiraamat"[1] annab oksudatsiooniastmele jargmise definitsiooni: "Oksudatsiooniaste on aatomi oksudeerituse astme moot aines. Seda defineeritakse laenguna, mis aatomil voiks olla, kui loendada elektrone kokkulepitud reeglistiku jargi: 1) vaba elemendi (uhinemata neutraalse aatomi) oksudatsiooniaste on 0; 2) lihtsa (monoaatomilise) iooni puhul on oksudatsiooniaste vordne iooni summaarse elektrilise laenguga; 3) enamikus uhendites on vesinikul oksudatsiooniaste 1 ja hapnikul oksudatsiooniaste -2. (Siin on eranditeks, et vesinikul on aktiivsete metallide hudriidides, naiteks LiH,
¬OE-sisend lubab mäluplokist lugeda või viib puhvrid kolmandasse olekusse. Juhtsisend ¬CS määrab ära, kas valitud mäluploki poole on lubatud pöörduda. Mälu poole pöördumist kirjeldatakse ajadiagrammide abil. Dünaamiline pooljuht suvapöördusmälu (Dynamic RAM) Kiirem kui SRAM. Tavaliselt on arvuti põhimälu realiseeritud DRAM-ina. Info salvestatakse laenguna väljatransistoris, kuid aja jooksul laeng kaob ja info hävib. Seetõttu toimub dünaamilises mälus pidev mälu värskendamine, mille käigus kirjutatakse infot pidevalt uuesti üle. Kuna DRAM on odavam, kasutatakse seda just suuremahulise põhimälu valmistamiseks. DRAM-ist lugemise tsükkel erineb SRAM-ist eelkõige adresseerimise poolest.
Kiiruselt suudab SRAM funktsioneerida protsessori taktsagedusega, aga sisaldab suhteliselt palju transistore, mis nõuab palju kristallpinda ja seega ei sobi suurte mälumahtude realiseerimiseks. Dünaamiline pooljuht-suvapöördusmälu (DRAM): Tavaliselt on tüüpilise PC arvuti põhimälu realiseeritud DRAM-ina. Seal kulub ühe pesiku valmistamiseks üks transistor, samas kui SRAM-is on vaja neli kuni kuus transistori biti kohta. Info salvestatakse laenguna väljatransistoris. Tänu väiksemale transistoride arvule biti kohta on info tihedus kristalli pinnal oluliselt suurem. Kuivõrd ei ole olemas ideaalset isolaatorit, siis laend teatud aja möödudes kaob ja info hävib. Selle vältimiseks toimub dünaamilises mälus pidev mälu värskendamine, mille käigus kirjutatakse pidevalt infot uuesti üle. SRAM-ist odavama hinna tõttu kasutatakse DRAM-i just suuremahulise põhimälu valmistamiseks. DRAM on aeglasem kui SRAM
Kiiruselt suudab SRAM funkts CPU taktsagedusega, aga sisaldab suht palju transistore, mis nõuavad palju kristallipinda -> ei sobi suurte mälumahtude reliseerimiseks o dünaamiline RAM – tavaliselt on tüüpilise PC arvuti põhimälu realiseeritud DRAM-ina. Seal kulub ühe pesiku valmistamiseks üks transistor, samas kui SRAM-is on vaja 4-6 transistori biti kohta. Info salvestatakse laenguna väljatransistoris. Tänu väiksemale transistoride arvule biti kohta on info tihedus kristalli pinnal oluliselt suurem. Kuivõrd pole olemas ideaalset isolaatorit, siis laeng teatud aja möödudes kaob ja info hävib. Selle vältimiseks toimub DRAMis pidev mälu värskendamine, mille käigus kirj pidevalt infot uuesti üle.
Kahe ujupaisuga on võimalik saavutada 4 erinevat seisundit. Paisud tyhjad, yks täis teine tyhi ja vastupidi ja mõlemad tühjad. Mällu kirjutamine ja mälust kustutamine käib paisu pinge reguleerimisel ja mälust lugemine käib suudme(Drain vist) kaudu. SRAM: Muutmälu staatilistel mäluelementidel, mis ei vaja perioodilist värskendamist ( näiteks trigerid MOP-transistoridel ). DRAM: Muutmälu tüüp, kus andmeid esitatakse väikese mahtuvuse laenguna või selle puudumisena; lihtsuse, odavuse ja suure pakkimistiheduse tõttu PC-de põhiline mäluseade, kuid vajab andmete perioodilist värskendamist. Enamiku dünaamiliste mälude puhul kasutatakse väliste aadressühenduste arvu vähendamiseks aadressi sisestamist mällu kahes järgus: algul mälumaatriksi rea- aadressid ja seejärel veeruaadressid. DRAM-i adresseerimine ning infi lugemine/salvestamine toimub järgmises järjestuses: a) rea-aadresss ja signaal RAS# b) viide
taktsagedusega aga sisaldab suhteliselt palju transistore, mis nõuab palju kristallipinda ning ei sobi suurte mälumahtude realiseerimiseks. SRAM juhtimiseks on vajalik aadress, mis määrab maksimaalse mälusõnade hulga. Dünamiiline pooljuhtsuvapöördusmälu (DRAM). Tavaliselt on tüüpilise PC arvuti põhimälu realiseeritud DRAMina. Seal kulub ühe pesiku valmistamiseks 1 transistor, samas kui SRAMis oli vaja 4-6 transistori biti kohta. Info salvestatakse laenguna väljatransistoris. Tänu väiksemaletransistoride arvule bit kohta on info tihedus kristalli pinnal oluliselt suurem. Kuivõrd ei ole olemas ideaalset isolaatorit siis laeng teatud aja möödudes kaobja info hävib. Selle vältimiseks toimub dünaamilises mälus pidevalt mälu värskendamine, mille käigus kirjutatakse infot pidevalt üle. Odavama hinna tõttu kasutatakse DRAMi suuremahulise põhimälu valmistamiseks. DRAM on aeglasem kui SRAM. Alati on mikroskeemides piiratud
kumbki annab ühe valentselektroni, mis hakkab tiirlema ümber mõlema aatomi. Järelikult hoiavad naaberaatomeid koos valentselektronide paarid ja iga aatom saab sideme luua nii mitme naaberaatomiga, kui mitme valentne on pooljuht. Kuna valentselektronid on aatomitega nõrgalt seotud, siis soojusliikumise tõttu võidakse mõni neist oma orbiidilt välja lüüa ja ta muutub vabaks elektroniks. Elektroni poolt vabastatud koht auk hakkab käituma positiivse laenguna. Et selle koha võib juhuslikult täita mõni naaberpaari elektron, siis võib auk samamoodi kristallis ringi liikuda nagu vaba elektrongi. Seega on vabadeks laengukandjateks pooljuhtides vabad elektronid ja augud. Tavatemperatuuril on nende arv väike, kuid temperatuuri (soojusliikumise intensiivistudes) kasvab nende arv. Järelikult temperatuuri tõustes pooljuhtide eritakistus väheneb. 45. Üldistatud Ohmi seadus Ohmi seadus üldkujul
maski tegemine on kallis. 2) PROM – programmable ROM – lastes piisavalt tugeva elektrilaengu läbi lingi on võimalik muuta transistori olekut 0/1 vahel. Muutused on aga jäädavad, sest kui lingist on see laeng läbi läinud siis rohkem midagi muuta ei saa. Kasutatakse kõige rohkem loogika elemendina. Lühike access time – 5-50ns. Ühe kordselt programmeeritav. 3) EPROM – erasable PROM. Andmed säilitatakse electrostaatilise laenguna, laeng võib püsida üle kümne aastama, ilma ära leakimata. Sisuliselt on tegemist DRAMiga, mille refreshi aeg on 10 aastat. EPROMile on võimalik kirjutada ja kustutada andmeid mitmeid kordi. UV valguse käes andmed aga kustuvad. Sobivad väikese mahulistele projektidele ning arenduseks laborites sest neid saab ümberprogrammeerida. Halb külg on see, et ümberprogrammeerimiseks peab chipi arvutist välja võtma, UV valguse kätte panema ning siis spetsiaalses
Suured ringid plussmärgiga kujutavad germaaniumi aatomite tuumi koos sisemiste elektronkatetega, väikesed ringid miinustega valentselektrone, mis tiirlevad korraga kahe naaberaatomi ümber. Kuna selliselt paiknevad valentselektronid on aatomitega nõrgalt seotud, siis soojusliikumise tõttu võidakse mõni neist oma orbiidilt välja lüüa ja ta muutub vabaks elektroniks. Elektroni poolt vabastatud koht – auk – hakkab käituma positiivse laenguna. Et selle koha võib juhuslikult täita mõni naaberpaari elektron, siis võib auk samamoodi kristallis ringi liikuda nagu vaba elektrongi. Seega on vabadeks laengukandjateks pooljuhtides vabad elektronid ja augud. Tavatemperatuuril on nende arv väike, kuid temperatuuri (soojusliikumise intensiivistudes) kasvab nende arv. Järelikult temperatuuri tõustes pooljuhtide eritakistus väheneb. Täpsem analüüs näitab, et eritakistus väheneb pooljuhi temperatuuri tõustes eksponentsiaalselt.
annaabi.ee 
