Molekulid ja kristallid (0)

Molekulid ja kristallid
1. Ioonside: tekib siis kui molekul “koosneb” positiivsest ja negatiivsest ioonist ning neid hoiab koos elektriline tõmbejõud.
Kovalentne side: seletub elektriliste ja vahetusjõududega, mille tõttu on erineva sümmeetriaga olekutel erinev energia. Seotud seisund – kovalentne side - saab tekkida ainult siis kui väliselektronide spinnid on antiparalleelsed (radiaalosa on sümmeetriline).Kovalentne side on spetsiifilise kvantmehaanilise päritoluga ja sellel klassikalist analoogi ei ole. (Ühinevate aatomite tuumade tõuge tasakaalustatakse nii,et elektronpilve tihedus on suurim tuumade vahelises alas ).
2. Kristallvõre: Kristallid on makroskoopilised hiidmolekulid, milles aatomid või ioonid on paigutunud korrapärasesse (perioodiliselt korduvate ühikrakkudega) ruumvõresse. Kristallides (tahkistes) muunduvad aatomite/ioonide väliselektronide energiatasemed mitme eV laiusteks energiatsoonideks, mille hõivamine elektronide poolt järgib tõrjutusprintsiipi ja mis on ühised kogu kristallile.Kristallvõre on igal juhul füüsikaline mudel – idealiseering.
3. Energiatasemed ja nende muundumine :
Vastavate energiatasemete muster on iseloomulik igale aatomitüübile – keemilisele elemendile. Elektroni üleminekul kõrgemalt energiatasemelt madalamale kiirgab aatom valguskvandi energiaga.
Muundumine: -
4. Metallid: on valentselektronide energiatsoon vaid osaliselt elektronide poolt hõivatud. Vabade tasemete olemasolu tõttu saavad elektronid tõusta tsooni hõivamata ossa, võttes elektrivoolu põhjustavalt elektriväljalt lisaenergiat. Elektronid saavad liikuda ja seetõttu ongi metallid head elektrijuhid.
Pooljuhid : on valentselektronide energiatsoon ehk valentsitsoon küll elektronidega täielikult hõivatud, kuid keelutsoon on palju kitsam (1-2 eV) kui dielektrikutes. Elektronid suudavad minna valentsitsoonist järgmisse lubatud tsooni ehk juhtivustsooni, jättes valentsitsooni maha täitmata elektronseisundeid ehk auke , mis käituvad nagu positiivse laenguga osakesed, st võtavad ka osa elektrijuhtivusest. Paar elektron -auk võib pooljuhis tekkida näiteks pealelangeva valguse footoni arvel. Sellest ka nimetus pooljuht, sest tema elektrijuhtivus on muudetav mingi välisteguri (valgus,
temperatuur) mõjul.
Dielektrikud ehk isolaatorid : on valentselektronide energiatsoon elektronidega täielikult hõivatud. Elektronidel puudub liikumisvabadus , sest pole vabu naabertasemeid. Järgmine lubatud energiatsoon paikneb lootusetult laia (kuni 10 eV) keelutsooni taga. Elektrivoolu ei saa tekkida.
5. Juhtivus -ja valentsitsoonid: Mida kõrgem on pooljuhi temperatuur, seda rohkem elektrone satub juhtivustsooni ja rohkem auke jääb valentstsooni. Pooljuhtide juhtivus kasvab temperatuuri tõustes hüppeliselt.
Juhtivus-ja valentsielektronid: -
Keelutsoon:Vabad elektronid võivad asuda ainult valentsitsoonis või juhtivustsoonis. Tsoonidevahelised alad on aga "keelatud" tsoonid, kus elektronid statsionaarselt olla ei saa. Seetõttu nimetatakse neid energiavahemikke ka keelutsoonideks.
6. Lisandid(doonorid, aktseptorid). Milliseid aineid kasutatakse?
Lisandid suurendavad pooljuhi elektrijuhtivust.
Doonor : elektrone loovutav lisand. ained: (As, Sb, Bi) 5-valentsed aatomid.
Aktseptorid: vastuvõtja , ained: (Al, B, In, Ga) 3- valentsed aatomid ( Aktseptor võtab naaberaatomitelt elektroni ja tekitab elektronkattesse augu , mis soojusliikumise toimel siirdub valentstsooni).
7. Siirded :
Transistor : on pooljuhtseadeldis elektrisignaalide võimendamiseks, muundamiseks ja genereerimiseks. tema abil saab võimendada elektrisignaale, teha ümberlülitamisi, genereerida elektrivõnkumisi jpm.
Diood : on elektroonikas kasutatav komponent , mille eesmärk on tagada vaid ühesuunaline elektrilaengute liikumine. Põhimõtteliselt lubab diood elektrivoolul liikuda ühes suunas, aga takistab selle liikumist teises suunas. Dioodi võib seega ette kujutada tagasilöögiklapi elektroonilise analoogina.
Kiip :
nimetatakse integraal - e. terviklülitust. Kiip on pooljuhtainest plaat, millesse on tehtud palju mikromeetri suurusjärgus transistore koos vajalike takistite ning kondensaatoritega. Ühes kiibis on reeglina terve elektroonikseade: näiteks võimendi, protsessor , muundur vms.