Ioonjuhtivust tõendab uue aine ilmumine elektroodidele. Ioonse ehitusega dielektrikutes vabanevad ioonid aine struktuurist peamiselt soojusvõnkumiste tagajärjel. Madalamatel temperatuuridel vabanevad nõrgemalt seotud ioonid, nt lisandite ioonid. Atomaarsetes ja molekulaarsetes dielektrikutes osalevad elektrijuhtivuses ainult lisandite ioonid. Määravaks on laengukandjate aktivatsioonienergia. Madalamatel temperatuuridel ületab lisandite juhtivus tunduvalt omajuhtivust. 3.8 DIELEKTRIKUSKAOD 3.8.1. Üldmõisted Kadusid dielektrikus põhjustavad: elektrijuhtivus, polarisatsioon, ebaühtlane struktuur, osalahendused. Juhtivuskadude suurus sõltub temperatuurist ja vähemal määral sagedusest. Kaovõimsus temperatuuril T leitakse valemist , kus Pdt on kaod temperatuuril t Pdt P d 0 exp (αt ) (Celsiuse kraadides) ja a on materjali konstant
vm. Pooljuhtides on nii elektronjuhtivus kui ka aukjuhtivus. Materjalideks on nt seleen, germaanium, räni, galliumarseniid. Konstantsel temperatuuril on elektron-auk paaride keskmine arv pooljuhtkristalli ruumala ühikus muutumatu, pooljuhtide takistuse temperatuuritegurid on negatiivsed ning absoluutväärtuselt 10 / 20 korda suuremad kui metallidel. Pooljuhtidel eristatakse omajuhtivust ja lisandjuhtivust. Omajuhtivus tekiv elektronide üleminekul valentstsooni ülemistelt tasemetelt juhtivustsooni. ρ=I0l∆W/2KT. Omajuhtivus ilmneb piisavalt kõrgetel temperatuuridel kõikidel pooljuhtidel. Lisandjuhtivus tekib siis, kui pooljuhi mõned aatomid kristallvõre sõlmedes asendada aatomitega, mille valents on põhiaatomi valentsist ühe võrra suurem või väiksem. Lisandjuhtivus esineb peamiselt madalamatel temperatuuridel. 28. VÄLJUMISTÖÖ. KONTAKT POTENTSIAALIDE VAHEL
leidub nii elektrone kui auke. Vastavalt kasutatud lisanditele on aga üks või teine ülekaalus, n-pooljuhis on ülekaalus elektronid ja nad on seal enamus-laengukandjateks ning seal leiduvad augud on vähemuslaengukandjateks; p-pooljuhis on aga vastupidi, enamuslaengukandjateks on seal augud ja vähemuslaengukandjateks elektronid. Kuna pooljuhtseadiste töös on vähemuslaengukandjad enamasti ebasoovitavaid nähtusi esilekutsuvaks põhjuseks, siis püütakse pooljuhtmaterjalide omajuhtivust võimalikult vähendada. Kirjeldatust nähtub, et pooljuhtide elektrijuhtivus on oluliselt seotud nende ainete kristallstruktuuriga. Ideaalse kristallstruktuuri saamiseks peavad ained olema aga väga puhtad. Nii näiteks lubatakse enamiku seadiste lähtematerjaliks oleva omajuhtivusega pooljuhile (nn. i-pooljuht) lisandeid vaid üks aatom tuhande miljoni põhiaatbmi kohta (1/109). Samuti on piiratud ainesse viidavate lisandite hulk, et säiliks põhiaine struktuur. Lisandite lubatav
nii elektrone kui auke. Vastavalt kasutatud lisanditele on aga üks või teine ülekaalus, N- pooljuhis on ülekaalus elektronid ja nad on seal enamuslaengukandjateks ning seal leiduvad augud on vähemuslaengukandjateks; P-pooljuhis on aga vastupidi, enamuslaengukandjateks on seal augud ja vähemuslaengukandjateks elektronid. Kuna pooljuhtseadiste töös on vähemuslaengukandjad enamasti ebasoovitavaid nähtusi esilekutsuvaks põhjuseks, siis püütakse pooljuhtmaterjalide omajuhtivust võimalikult vähendada. Kirjeldatust nähtub, et pooljuhtide elektrijuhtivus on oluliselt seotud nende ainete kristallstruktuuriga. Ideaalse kristallstruktuuri saamiseks peavad ained olema aga väga puhtad. Nii näiteks lubatakse enamiku seadiste lähtematerjaliks oleva omajuhtivusega pooljuhile lisandeid vaid üks aatom tuhande miljoni põhiaatomi kohta (1/10 ). Samuti on 9
elektrone kui auke. Vastavalt kasutatud lisanditele on aga üks või teine ülekaalus, N-pooljuhis on ülekaalus elektronid ja nad on seal enamuslaengukandjateks ning seal leiduvad augud on vähemuslaengukandjateks; P-pooljuhis on aga vastupidi, enamuslaengukandjateks on seal augud ja vähemuslaengukandjateks elektronid. Kuna pooljuhtseadiste töös on vähemuslaengukandjad enamasti ebasoovitavaid nähtusi esilekutsuvaks põhjuseks, siis püütakse pooljuhtmaterjalide omajuhtivust võimalikult vähendada. Kirjeldatust nähtub, et pooljuhtide elektrijuhtivus on oluliselt seotud nende ainete kristallstruktuuriga. Ideaalse kristallstruktuuri saamiseks peavad ained olema aga väga puhtad. Nii näiteks lubatakse enamiku seadiste lähtematerjaliks oleva omajuhtivusega pooljuhile lisandeid vaid üks aatom tuhande miljoni põhiaatomi kohta (1/10 9). Samuti on piiratud ainesse viidavate lisandite hulk, et säiliks põhiaine struktuur