· Pooljuhid on väga tundlikud välismõjude ja lisandite suhtes, peamine iseärasus on elektrijuhtivuse järsk suurenemine temperatuuri kasvades. · Pooljuhtide elektrijuhtivus kasvab (ehk elektritakistus väheneb) temperatuuri kasvades, niisamuti ka valguse mõjul. See on oluline tunnus, mis eristab pooljuhti metallist. Pooljuhi elektritakistust saab ka muuta teda lisanditega (doonorite või aktseptoritega) ledigeerides. Veidike ajalugu pooljuhtidest: · 1874- esimene pooljuhi ja metalli töötav kontakt (Braun) · 1899- elektroni avastamine · 1907- esimene valgust kiirgav diood (Round) · 1947- esimene bipolaarne transistor (Bardeen, Brattain, Shockley) · 1954- esimene päikesepatarei (Chapin, Fuller, Pearson) · 1958- esimene tunneldiood (Esaki) · 1959- esimene nn. mikroskeem · 1960- esimene metall-oksiid-pooljuht väljatransistor (MOSFET) · 1962- esimene pooljuhtlaser GaAs baasil (IBM laboris)
14. Pooljuhtide ja pn-siirde rakendused: a)termistor ehk termotakisti pooljuht seade, mille takistus sültub tempist. Kasut tempi mõõtmisel. b)fototakisti pooljuhtseade, mille takistus sõltub valgustatusest (fotoefekt).Kasut välisvalgustuse töölepanemisel. c)pooljuhtdiood see on hermeetiliselt suletud pn-siire. Tingmärk: d)transistor koosneb pnp või npn tüüpi pooljuhtidest. Kasut signaalide võimendamisel. e)kiip koosneb mitmest dioodist, transistorist, takistist,kondensaatorist. 15. Energiatsoonide tekkimine: metallides, dielektrikutes ja pooljuhtides on energiatsoonid. Neid nim valentstsoonideks, juhtivustsoonideks ja keelutsoonideks, Tsoonid tekivad aatomite lähenemisel, mille tulemusel tekivad tahkised. a)metall valentstsoonis ja juhtivustsoonis on palju vaba ruumi, head elektrijuhid.
- Elektrolüüti, vabu ioone sisaldavat ainet. Ilma vabade ioonideta pole elektrilaengul kandjat ning elektrolüüsi ei toimu. - Alalisvoolu allikat, millest tuleva energia abil saab ühelt poolt ioone juurde tekitada ning teiselt poolt ioonide elektrone ära võtta, muutes nad neutraalseteks aatomiteks. - Kaks elektroodi, mis on füüsiliseks vahendajaks elektrolüüdi ning vooluringi vahel(elektroodid on enamasti metallidest, grafiidist või pooljuhtidest valmistatud). 1.1ELEKTROLÜÜSI PROTSESS Aatomite ja ioonide pidev vahetamine on elektrolüüsi võtmeprotsessiks. Ioonide ja aatomite pidev vahetamine tähendab seda, et ühel elektroodil antakse pidevalt lahusesse elktrone. Nii tekitatakse ioone lahuses olevatest aatomitest ning teisel elektroodil eemaldatakse lahuses olevatelt ioonidelt sama arv elektrone, tekitades juurde aatomeid. Kui tekkinud produktid on elektrolüüdist erinevas agregaatolekus, saabki neid eraldada
Otsitakse sõna tema ühe osa järgi. Plokid ei ole järjestatud. Aadressis on ploki ja sõna aadress. Kogumassotsiatiivne: hulk paralleelselt töötavaid otsevastavusega vahemälusid. Võib olla mitu 0-plokki. Otsimine assotsitatiivsel põhimõttel. Plokkide asendamise strateegiad: Kõige vähem kasutatud (recently), kõige harvem kasutatud, kõige kauem vahemälus olnud, juhuslik, järjestikune uuendamine 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
0.03 (XC= 1/(C;f=50 Hz) 16. Millega võrdub tavalise toiteliini reluktants (ligikaudselt), kui induktiivsus on 0.1? 30 (XL=L;f=50 Hz) 17. Milliseid andmeid kirjeldab tavaliselt elektroonikaseadiste kasutegur? 18. Millega võrdub kasutegur, kui Ploss = PL? = PL/ Ps*100%; Ploss = Ps- PL= PL*(100/-1);=50% 19. Millega võrdub kasutegur, kui Ploss = Ps ? 0% 20. Millega võrdub kasutegur, kui Ps = PL? 100% 21. Millega võrdub kasutegur, kui Ploss = 0.1? Pin-Ploss/Pin=1-0.1/1=0.9(90%) 5.2. Küsimused pooljuhtidest 1. Millistel tingimustel tekitab aine elektrilise efekti? Pinge 2. Mis on voolu allikad? Elektroonid, 3. Millisele arvule vastab aatomi number? Elektronide arv 4. Millega võrdub neutroni elektriline laeng? Elektriliselt neutralne 5. Millest sõltub prootonite arv? Elektronilist arust 6. Millal on aatom elektrilisest tasakaalus? Protonid = Elektronid 7. Millised on elektroni omadused? Laengu kandjad 8. Millega on elektronil vastastikune mõju? Aukidega 9. Mitu valentselektroni on räni aatomil
EEPROM ujupaisu laeng määratakse elektriliselt, kustutatakse info elektriväljaga Mittesäilitavad: SRAM kiire, kasutatakse registrites, realiseeritakse transistoridega kristalli pinnal DRAM aeglasem, põhimäludes, realiseeritakse kondensaatoritega, mis asuvad mitmekihiliselt kristalli pinnal Suvapöördus magnetmälu on säilitav mälu. XVII. Pooljuhtmälud /192-201/ Pooljuht RAMi mälud on valmistatud pooljuhtidest, kasutades mikroskeemide valmistamise tehnoloogiat. RAMi pooljuhtmälud jagunevad mittesäilivateks (info kaob, kui toide on välja lülitatud) ja säilivateks (toite väljalülitamine infot ei kustuta). Mittesäilivad: staatiline ja dünaamiline. SRAM: info salvestatud positiivse tagasiside kaudu trigerites, kiire mälu, mida kasutatakse registermälus ja vahemälus, suudab funktsioneerida protsessori
koostatud kinnises ahelas tekib elektrivool, kui hoida nende metallide jootekohti erinevatel temperatuuridel. 1 𝑑𝑊𝐹 Jootekohtade temperatuuride vahemärginmuutumisega kaasneb voolu suuna muutus. Suurus α=𝛽 − 𝑒 𝑑𝑇 iseloomustab metalli või pooljuhti ning teda nimetatakse termoelktromotoorjõu teguriks. Peltier’ efekt-erinevatest metallidest või pooljuhtidest koostatud ahela jootekohtades toimub voolu mõjul soojuse neeldumine või eraldumine. Peltier efekt on Seebecki efekti pöördefekt. Eralduva soojushulga määrab avaldis QAB=ΠAB*q= ΠAB it, kus q on jootekoha läbinud laeng ja ΠAB Peltier tegur. Voolu suuna muutmisel vastupidiseks muutub QAB märk, siis toimub soojuse neeldumise asemel eraldumine.Peltier ja termoelektromotoorjõu teguris on omavahel seotud avaldise ΠAB= αABT kaudu
aja sõltumata tema asukohast mälus. (Random Access Memory – RAM) RAM jaguneb valmistamise tehnoloogia järgi omakorda magnetmäludeks ja pooljuhtmäludeks. Magnetilised RAM-i mälud on oma tähtsuse kaotanud, kuid kunagi kasutati just ferriitrõngastest koostatud kuupe arvuti põhimäludena. Pooljuht RAM-i mälud on valmistatud pooljuhtidest, kasutades mikroskeeme valmistamise tehnoloogiat. RAM-i pooljuhtmälud jagunevad mittesäilivateks ja säilivateks. Mittesäilivatest mäludest kaob info, kui toide on välja lülitatud, kuid säilivates mäludes toite väljalülitamine infot ei kustuta. Mittesäilivad jagunevad Staatiline pooljuht-suvapöördusmälu (SRAM) ja Dünaamiline pooljuht-suvapöördusmälu (DRAM). Pilet 2
Suvapöördusmälud on sellised mälud, kus suvalise sõna poole pöördumine võtab ühesuguse aja sõltumata tema asukohast mälus. RAM jaguneb valmistamise tehnoloogia järgi omakorda magnetmäludeks ja pooljuhtmäludeks: Magnetilised RAM-i mälud on oma tähtsuse kaotanud, kuid kunagi kasutati just ferriitrõngastest koostatud kuupe arvuti põhimäludena. Pooljuht RAM-i mälud on valmistatud pooljuhtidest, kasutades mikroskeemide valmistamise tehnoloogiat. RAM-i pooljuhtmälud jagunevad: o Mittesäilivateks. Mittesäilivatest mäludest kaob info, kui toide on välja lülitatud. o Säilivateks. Säilivates mäludes toite väljalülitamine infot ei kustuta Jadapöördusmäludes (SAM) erinev aeg (Eri sõnade poole pöördumise aja erinevuse põhjuseks on vajadus positsioneerida lugemise/kirjutamise päid), sõltub asukohast
Suvapöördusmälud (RAM) on sellised mälud, kus suvalise sõna poole pöördumine võtab sama ühesuguse aja sõltumata tema asukohast mälus. Jadapöördusmäludes(SAM) sõltub sõna poole pöördumise aeg selle asukohast mälus. RAM jaguneb valmistamise tehnoloogia järgi omakorda pooljuhtmäludeks ja magnetmäludeks. Magneetilised RAM-i mälud on oma tähtsuse kaotanud, kuid kunagi kasutati just ferriitrõngastest koostatud kuupe arvuti põhimäludena. Pooljuhtmälud on valmistatud pooljuhtidest, kasutades mikroskeemide valmistamise tehnoloogiat. Need jagunevad säilivateks ja mitte säilivateks. Mittesäilivatest mäludest kaob info kui toide on välja lülitatud. SAMi mälud jagunevad magnetilisteks ja optilisteks. Eri sõnade poole pöördumise aja erinevuse põhjuseks on vajadus positsioneeride lugemise/kirjutamise päid. Osa neist on tänaseks tähtsuse kaotanud. Mälu organiseerimine: koostamine mitmest moodulist ja vaheldamine (Interleaving).
o Tarkvaralised katkestused võimaldavad kasutada süsteemseid funktsioone 3. Mälude klassifikatsioon. Mälud võib jagada suvapöördusmäludeks (RAM) ja jadapöördusmäludeks (SAM). Suvapöördusmälud on sellised, kus suvalise sõna poole pöördumine võtab ühesuguse aja sõltumata asukohast. Nad jagunevad magnetmäludeks ja pooljuhtmäludeks. Täna on kasutusel pooljuhtmälud, mida valmistatakse pooljuhtidest, kasutades mikroskeemide valmistamise tehnoloogiat. Pooljuhtmälud jagunevad mittesäilivateks ja säilivateks. Mittesäilivatest info kaob, kui toide on välja lülitatud, säilivates info säilib. Jadapöördusmäludes sõltub aeg asukohast. Jagunevad magnetilisteks ja optilisteks. Ajalise erinevuse põhjustab lugemise/kirjutamise peade positsioneerimine. Näide: floppy disk, kõvaketas, CD-ROM. XV 1. Registrid. VT IX piletit 2