Dielektrikud, pooljuhid, kiip, pooljuhtdiood, transistor (1)

Lõik failist

Sarnased õppematerjalid

2

doc

Aine ehitus

http://www.abiks.pri.ee METALLID, POOLJUHID, DIELEKTRIKUD Kristallides muunduvad aatomite/ioonide väliselektronide energiatasemed mitme eV laiusteks energiatsoonideks. Energitasemete teisenemine energiavööndeiks ­ tsoonideks aatomite liitumisel kristalliks ( joonis ­ P aatomi põhitase, Epõhitasemele järgnev ergastustase, Ekeelutsoon) Kuna metallides on kõrgeim hõivatud energiatsoon ainult osaliselt elektronidega asustatud, on nad

Füüsika

56

ppt

Aatom

kristalliseerumisel vabanenud elektronid. Selliste elektronide leiulaine hõlmab tervet kristalli. Leiulaine amplituud on seejuures suurem ioonide vahetus läheduses ja väiksem nendest kaugemal. See asjaolu põhjustabki metallides hea elektrijuhtivuse. Dielektrikutes jäävad elektronid seotuks aatomitega ja puuduvad vabad laengukandjad. Pooljuhtide korral on osad elektronid siirdunud kristalli ühisesse leiulainesse.  Metallid, pooljuhid ja dielektrikud. Kristallis on aatomitevahelised kaugused väikesed ja seega nendevaheline vastasmõju tugev. Spektrite uurimine on kinnitanud, et energiatasemete pilt muutub võrreldes vabade aatomitega. Välimiste kihtide energiatasemete

Füüsika

1

odt

Aatomikooslused - molekulid ja kristallid

auke. Auk käitub elektriväljas nagu positiivse laenguga voolukandja. Pooljuhti läbiv vool liitub elektronide ja aukude voogudest. 2.5. Dielektrikutes on keelutsoon lai (5-10 eV), soojusenergiast ei piisa juhtivuselektronide tekitamiseks. 2.6. Pooljuhtide (Si, Ge jt) elektrijuhtivust tõstavad lisandid ­ nii elektrone hõlpsasti loovutavad doonorid kui ka elektrone haaravad ning valentsitsooni auke jätvad aktseptorid. Doonorlisandiga (valdavalt elektronjuhtivusega) pooljuht on n-pooljuht, aktseptorlisandiga (valdavalt aukjuhtivusega) pooljuht aga p-pooljuht. 3.1. Siirdekiht p- ja n-pooljuhi vahel, pn-siire juhib elektrivoolu ainult suunas p- poolmelt n-poolmele; seetõttu toimib vahelduvvooluringi lülitatud pn-siire (diood) alaldina. 3.2. Transistor on pooljuhtseadeldis elektrisignaalide võimendamiseks, muundamiseks ja genereerimiseks. 3.3. Nüüdielektroonika põhielement kiip ehk terviklülitus, milles mõne cm² suurusele

Füüsika

2

doc

Tahkiste struktuur konspekt

Juhtivustsoon ­ valentstsoonile järgnev lubatud tsoon, mis on elektronidega täitmata või osaliselt täidetud Hübriidtsoon ­ kaks viimast tsooni täituvad 5. Valentselektron ­ väliskihi elektron ,,Auk" - elektronist vabanenud koht valentstsoonis 6. Kristallide liigitus: Juhid (metallid) ­ olemas kristallstruktuur, mille moodustavad positiivsed ioonid, mida ümbritsevad vaba elektronid (kusjuures nende leiuala hõlmab kogu kristallstruktuuri Dielektrikud ­ olemas kristallstruktuur, mille moodustavad ioonid või aatomid; puuduvad vabad laengukandjad Pooljuhid ­ olemas kristallstruktuur, mille moodustavad aatomid/ioonid; osa elektrone on liikunud leiualasse 7. Kristallide liigitus vastavalt energiatsoonidele: Juhid (metallid) ­ pooltäidetud on nii juhtivus- kui ka valentstsoon Dielektrikud ­ täielikult täidetud ja päris tühjad energiatsoonid ning keelutsooni ala on piisavalt lai (5 eV)

Füüsika

17

docx

Elektroonika alused Konspekt

Elektrolüüt kondensaator a) Märjad ehk klassikalised elektrolüüt kondesaatorid b) Kuivad ehk tandaal elektrolüüt kondensaator 1. Kuivad elektrolüüt kondensaatorid Ta2O C=25 Induktiiv poolid Mahtuvuslik reaktiivtakistus Alalisvool ei lähe läbi. Takistus lõpmatu. Induktivsus ­ [H] Henri Pooljuht seadised (semi-conducktor) Pooljuht kui materjal, üks liik materjali millel on mingid omadused Nendest materjalist valmistatud elektroonika seadised ehk pooljuht seadised. Pooljuhtide omapära on selles, et need on poolikud juhid. Pool juhtide eritakistus jääb dielektrikute ja täisjuhtide eritakistuse vahelee. Germaanium (temperatuuri kartlik , pinge kartlik ja suht kallis) ja räni(paremate näitajatega) on pooljuhtide ,,emad". Räni ­ maakoores on 27% räni, sulamise temp. 1415kraadi. Kõik ained mille väliskihis on 4 elektroni on pooljuhid. Ioon ­ on laenguga aatom, st, et ta on oma elektronide väliskihist loovutanud ühe elektroni ja

Elektroonika alused

3

docx

Aatomikooslus. Laserid.

soojusvõnkumistelt küllalt energiat, et hüpata üle keelutsooni juhtivustsooni. Kuna seal on rohkesti vabu alatasemeid, saab väli neid kiirendada ja tekitada elektrivoolu. Pooljuhi juhtivustsooni pääseb palju vähem elektrone, võrreldes metalli pooltäidetud tsooni asukate arvuga. Pooljuhis on osa elektrone siiratud valentsitsoonist juhtivustsooni, jääb sinna ka vabu alatasemeid. Täites neid auke, pääsevad ka valentsitsooni elektronid liikuma. 6. Pooljuhid on ained, mis tavatingimustel juhivad voolu halvasti. Nt. Räni, germaanium. Tema elektrijuhtivus on muudetav mingi välisteguri(valgus, temperatuur) mõjul. Pooljuhtideks nimetatatkse aineid ja elemente, mille elektrijuhtivus on juhtide ja dielektrikute vahepeal. Pooljuht on elektronjuhtivusega keemiline aine, mis juhib elektrit paremini kui dielektrikud ja halvemini kui elektrijuhid. On väga tundlikud välismõjude ja lisandite suhtes. 7

Füüsika

2

doc

Füüsika küsimused ja vastused

kristalliks? Elektronkatte sisekihtide elektronide energiatasemed jäävad kristallis peaaegu muutumatuks, kuid väliselektronide tasemed paisutab aatomite elektriline vastastikmõju laiadeks, mitme elektronvoldi laiusteks energiatsoonideks. Kui kristallis on ühinenud N aatomit, hargneb iga tase tsoonis N alatasemeks. Kehtima jääb Pauli tõrjusetusprintsiib. 4. Kuidas liigitatakse tahkised nende elektrijuhtivuhtivuse järgi? metall(juht), pooljuht, dielektrik 5. Mispoolest erinevad metalli, pooljuhi ja dielektriku energiatsoonid? Metallid ja pooljuhid neelavad valgust, dielektrikud on läbipaistvad. Dielektrikutes ja pooljuhtides on kõrgeim hõivatud tsoon. 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.

Füüsika

46

pdf

Teema 3, Pooljuhtseadmed

Teema 3. Pooljuhtseadised M.Pikkovi ainekava ja konspekti järgsed allteemad (http://www.ttykk.edu.ee/aprogrammid/elektroonika_alused_MP.pdf, lk. 23...41): - Pooljuhtdiood, tema ehitus. Alaldava siirde tekkimise tingimus. Protsessid pooljuhtdioodis. Pooljuhtdioodi kasutamisala, põhiparameetrid (lk 23...26). - Bipolaartransistor, tema ehitus, pingestamine, protsessid transistorstruktuuris (27...30). - Ühise baasiga ja ühise emitteriga lülituse karakteristikud (30...32). - Bipolaarne liittransistor (33). - Väljatransistorid (p-n ­ siirdega, isoleeritud paisuga), nende ehitus, tööpõhimõte, tunnussuurused (34...37).

Elektroonika alused

Kommentaarid (1)