ühiku võrra. C/v=F(farad) 3. Pooljuhtideks nimetatatkse materjale, mis jäävad juhtide ja dielektrikute vahele. Neil on tugev juhtimise sõltuvus temperatuurist, elektrivälja tugevusest, valgustatusest ja mehaanilisest survest. Pooljuhtides on nii elektron kui ka aukjuhtivus. Materjaliks on seleen, germaanium ja räni. Konstantsel temperatuuril on elktron-auk paaride keskmine arv pooljuhtkristalli ruumala ühikus muutumatu. Pooljuhte, kus on ülekaalus elektronjuhtivus nim. n-pooljuhtideks. Kus ülekaalus aukjuhtivus p-pooljuhid. Lisanditega saab juhtivust muuta: Doonorlisandid- muudavad valdavaks elktronjuhtivuse, Aktseptorlisand muudav valdavaks aukjuhtivuse. 4. Optika põhiseadused: 1)valgus levib homogeenses keskkonnas sirgjooneliselt 2) valguskiirte levimisel nende lõikumisel nad ei mõjuta teineteist 3)Peegeldunud
kovalentsideme katkemisel moodustuvad paarikaupa üks vaba elektron ja auk. Niisuguse puhtpooljuhi elektrijuhtivus – omajuhtivus – on madalal temperatuuril lähedane dielektriku omale. Temperatuuri tõustes kasvab vabade elektronide hulk kiiresti ja vastavalt väheneb pooljuhi eritakistus. Mis on pooljuhtioodid? Mis on selle otstarve? Pooljuhtdiood on kahe elektroodiga diood, mille eesmärk on lasta elektrivoolu läbi ainult ühes suunas. Seadise põhiosaks on enamasti pooljuhtkristalli sisse tekitatud pn-siire, Schottky dioodil metall-pooljuhtkontakt ‒ Schottky barjäär. Alaldi Alaldi on elektrotehnikas elektriahel, mis muudab vahelduvvoolu alalisvooluks. Protsessi, kus vahelduvvool muudetakse alalisvooluks ilma vahepealse muundamiseta teist liiki energiaks, nimetatakse alaldamiseks. Transistor Transistor (ingl transfer üle kandma + resistor takisti) on kolme väljaviiguga pooljuhtseadis elektriahelate lülitamiseks ja elektrisignaalide võimendamiseks.
(Kogu pooljuhtseade on ühes terviklikus kristallis. Kristallil on erinevate lisanditega ehk erineva juhtivusega piirkonnad, et tekiks erinimeliste laengute vastastikmõju. Kui kogu kristall oleks ühe juhtivustüübiga, näiteks elektronjuhtivusega, siis oleks tegemist tavalise elektriahela takistusega.) Pooljuhtdiood ehk diood on kahe elektroodiga pooljuhtseadis, mille eesmärk on lasta elektrivoolu läbi ainult ühes suunas. Seadise põhiosaks on pooljuhtkristalli sisse tekitatud pn-siire. Dioodide põhiparameetrid on järgmised: · suurim lubatav pärivool IFMAX, mis antakse dioodi tüübist sõltuvalt kas keskväärtusena, maksimaalväärtusena või impulssvooluna, viimasel juhul antakse ka impulsi kestus; · suurim lubatav vastupinge URMAX, mis antakse samuti kas alalis-, kesk- või maksimaalväärtusena;
alalisvooluks (DC). Üleval pildil on näidatud millised dioodsillad välja näevad ja kuidas nelja dioodi ühendamisel on saadud dioodsild. Põhidioodid Kui dioodis leiab kasutust P-N-siirde põhiomadus s.o. ühesuunaline elektrijuhtivus, nim. neid dioode põhidioodideks ehk lihtsalt dioodideks. Põhidioodideks on alaldusdioodid ja lülitidioodid Pooljuhtdioodid Pooljuhtdioodid on pooljuhtseadised, mille põhiosaks on pooljuhtkristalli tekitatud P-N- siire, mis on varustatud eri osadega ühendatud viikudega ja paigutatud standardsesse hermeetilisse kesta. Kest võib olla kas klaasist, plastist või metallist. Metallkesti kasutatakse reeglina suurevoolulistel dioodidel ja tavaliselt on see parema jahutuse võimaldamiseks ühendatud dioodi katoodiga. Enimlevinud eriotstarbelised dioodid Stabilitronid (zenerdioodid) Mahtuvusdioodid Valgusdioodid Fotodioodid.
tuleks vaadata ka seda kas dioodid antud pinget ja voolu ka kannatavad. Sellega hoiate ära dioodi ja võibolla ka muude komponentide riknemise. Valgusdioodid-indikaatoreina elektroonikaseadmeis, tekstide või numbrite kuvamiseks. Pingestamata p-n siire Kui ühes pooljuhtkristallis tekitada kaks erineva juhtivusega osa, üks elektronjuhtivusega ja teine aukjuhtivusega, siis nende erinevate juhtivustega osadeüleminekupiirkonda nimetatakse p-n-siirdeks. Selline olukord saadakse pooljuhtkristalli erinevate lisandite sisseviimise teel. Sellises kristallis on n-osas külluses elektrone ja p-osas külluses auke. Difusiooni toimel hakkab taolises olukorras toimuma laengukandjate vahetus. Tekkinud elektriväli on aga suunatud laengukandjate liikumusele vastu ja laengukandjate liikumine ühest osast teise toimub seni, kuni nende endi poolt tekitatud elektriväli selle katkestab. Laengute tõttu tekib p- ja n-kihi vahele potentsiaal, mille suurus sõltub ainest
elektromagnetilises vastastikmõjus. ● Elektrilaengu jäävuse seadus - elektriliselt isoleeritud süsteemi kogulaeng on jääv suurus. 2.1 Mis on p-n siire? Kuidas see töötab? Kus me seda kasutame? ● Kui tekitada pooljuhis kaks erineva juhtivusega osa, siis p- ja n- juhtivusega osade üleminekupiirkonda nimetatakse p-n siirdeks. ● Selline olukord saavutatakse erinevate lisandite sisseviimisega pooljuhtkristalli. Siirdel hakkab toimuma laengukandjate vahetus. Elektronid hakkavad soojusliikumisest põhjustatud difusiooni toimel liikuma p-osas olevatele vabadele kohtadele, mille tulemusel enne neutraalne p-osa saab negatiivse laengu ja n-osa, kaotades elektrone, samasuguse positiivse laengu. ● P-n siiret kasutatakse põhiliselt dioodides, transistorides ja teistes pooljuhtseadistes, kus vajatakse voolu kulgemist vaid ühes suunas. 3.1 Mis on elektriline mahtuvus
siis saab ehitada väikesi arvuteid. Miniarvuteid kasutatakse teaduslaboratooriumides, tööstusettevõtteis ning konstrueerimisbüroodes. Klahvarvutid on eriti lihtsad käsitseda, andmed ja arvutuseeskiri sisestatakse neisse klahvistiku abil käsitsi. Taskuarvutid on väga väikesed, ent paljud mudelid võimaldavad teha keerukaid teadusarvutusi. Taskuarvuti põhisõlm on mikroprotsessor arvutusseade, mille elektronlülitus on vormitud mõne ruutmillimeetri suurusesse pooljuhtkristalli. Selliseid protsessoreid kasutatakse üha rohkem ka tööstus- ja kodumasinais, autodes, teadusaparaatides ja mujal, kus nad võimaldavad näiteks automaatselt juhtida seadme talitlust või registreerida mõõteandmeid. Tänapäeva arvuti ei ole üksnes arvutusseade, temaga säilitatakse, sorditakse ja töödeldakse igasuguseid andmeid, sealhulgas teadus- ja tehnikatekste, konstruktorijooniseid ja muud sellist. Arvuti ajalugu aastatel 1694 1990
fii-q Võrdeteguriks on 1/C C=q/fii. Elektrimahtuvus on laeng, mis tuleb anda juhile, et muuta potensiaali ühe ühiku võrra. C/v=F(farad) 3. Pooljuhtideks nimetatakse materjale, mis jäävad juhtide ja dielektrikute vahele. Neil on tugev juhtimise sõltuvus temperatuurist, elektrivälja tugevusest, valgustatusest ja mehaanilisest survest. Pooljuhtides on nii elektron kui ka aukjuhtivus. Materjaliks on seleen, germaanium ja räni. Konstantsel temperatuuril on elktron-auk paaride keskmine arv pooljuhtkristalli ruumala ühikus muutumatu. Pooljuhte, kus on ülekaalus elektronjuhtivus nim. n-pooljuhtideks. Kus ülekaalus aukjuhtivus p-pooljuhid. Lisanditega saab juhtivust muuta: Doonorlisandid- muudavad valdavaks elktronjuhtivuse, Aktseptorlisand muudav valdavaks aukjuhtivuse. 4. Optika põhiseadused: 1)valgus levib homogeenses keskkonnas sirgjooneliselt 2) valguskiirte levimisel nende lõikumisel nad ei mõjuta teineteist 3)Peegeldunud kiir, langev kiir ja selle
Pooljuhtideks nimetatakse materjale, mis jäävad oma elektriliste omaduste poolest juhtide ja dielektrikute vahele. ( ρ = 10-5 ÷ 10-7 Ώ m ) Pooljuhtidel on tugev juhtivuse sõltuvus temperatuurist, elektrivälja tugevusest, valgustatusest, mehaanilisest survest vm. Pooljuhtides on nii elektronjuhtivus (vabad elektronid) kui ka aukjuhtivus (vabad augud). Materjalideks on: seleen, germaanium, räni, galliumarseniid, jm. 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. Pooljuhte, kus on ülekaalus elektronjuhtivus nimetatakse n – pooljuhtideks. Pooljuhte, kus valdavaks on aukjuhtivus nimetatakse p – pooljuhtideks. Lisanditega võime muuta juhtivust: Doonorlisandid – muudavad valdavaks elektronjuhtivuse. Aktseptorlisandid – muudavad valdavaks aukjuhtivuse. 4) Optika põhiseadused.
induktiivsuse ühik 41. pooljuhid-nim materjale, mis jäävad oma el. omaduste poolest juhtide ja dielektrikute vahele. . Pooljuhtidel on tugev juhtivuse sõlt temperatuurist , elektrivälja tugevusest, valgustatusest, mehaanilsest survest jne. Pooljuhtides on nii elektronjuhtivus (vabad elektronid) kui ka aukjuhtivus (vabad augud).Materjalideks on seelen, germaanium,räni,galliumarseniid jm. Const. temperatuuril on elektron-auk paaride keskmine arv pooljuhtkristalli ruumala ühikus muutumatu. Pooljuhtides takistuse temperatuuritegurid on neg ning absoluutväärtuselt 10/20 korda suuremad kui metallidel. n- pooljuhid: ülekaalus elektronjuhtivus; p-pooljuhid: valdavaks aukjuhtivus.Doonorlisand- muudavad valdavaks elektronjuhtivuse; akseptrolisand- muudavad vald aukjuhtivuse 42. elektrolüüs- molekulide lagunemine lahuses. Aineid milles elektrivool põhjustab keemilisi
3. Pooljuhtmaterjalide elektrijuhtivus-Pooljuhtideks nim materjale, mis jäävad oma elektriliste omaduste poolest juhtide ja dieelektrikute vahele. (=10-5/107m) Pooljuhtidel on tugev juhtivuse sõltuvus temperatuurist, elektrivälja tugevusest, valgustatusest, mehaanilisest survest, vm. Pooljuhtides on nii elektronjuhtivus kui ka aukjuhtivus. Materjalideks on: seleen, germaanium, räni, galliumarseniid... Konstantsel temp on elektron-ouk paaride keskmine arv pooljuhtkristalli ruumala ühikus muutumatu. Pooljuhtide takistuse temperatuurid on negatiivsed ning absoluutväärtuselt 10/20 korda suuremad kui metallidel. Pooljuhte kus on ülekaalus elektronjuhtivus nim n- pooljuhtideks. pooljuhte kus valdavaks on aukjuhtivus nim p- pooljuhtideks. 4. Optika põhiseadused-Valgus on dualistliku loomuga: temas on nii laine kui ka korpuskulaarsed omadused.Nähtustes nagu interfrents, difraktsioon, polarisatsioon- käitub valgus kui laine. Nähtuses nagu
auke ühepalju. Omajuhtivusele on iseloomulik väga tugev temperatuuri sõltuvus, iga 10 kraadi temperatuuri tõusuga suureneb juhtivus 2 korda. 32.Pooljuhtide oma- ja lisandjuhtivus. 33.Pooljuhtdioodid. Valgusdiood on pooljuht diood, milline töötamisel pärisuunas kiirgab valgust. Fotodiood on pooljuhtdiood, mille omadused sõltuvad tema valgustatuses. Valgusenergia arvel saavad laengukandjad lisaenergiat, mille toimel nad läbivad dioodi pn-siirde. Fotodioodis on pooljuhtkristalli pinnale on tekitatud väga õhuke p-juhtuvusega kiht. Fotodiood võib töötada koos välise elektrienergia allikaga muundurina või ilma allikata generaatorina. 34.Valguse interferents, difraktsioon, dispersioon ja polarisatsioon. Valguse dualism seisneb valgusnähtuste kaheses seletamises Mõningaid nähtusi saab seletada ainult valguse laineteooriaga, teisi ainult valguse kvantteooriaga, kolmandaid aga nii üht- kui teistviisi.
= BS cos -onBjaSvahel Pooljuhtmaterjalide elektrijuhtivus-Pooljuhtideks nim materjale, mis jäävad oma elektriliste omaduste poolest juhtide ja dieelektrikute vahele. (=10-5/107m) Pooljuhtidel on tugev juhtivuse sõltuvus temperatuurist, elektrivälja tugevusest, valgustatusest, mehaanilisest survest, vm. Pooljuhtides on nii elektronjuhtivus kui ka aukjuhtivus. Materjalideks on: seleen, germaanium, räni, galliumarseniid...Konstantsel temp on elektron-ouk paaride keskmine arv pooljuhtkristalli ruumala ühikus muutumatu. Pooljuhtide takistuse temperatuurid on negatiivsed ning absoluutväärtuselt 10/20 korda suuremad kui metallidel. Pooljuhte kus on ülekaalus elektronjuhtivus nim n- pooljuhtideks. pooljuhte kus valdavaks on aukjuhtivus nim p- pooljuhtideks. Pooljuht dioodid-Pooljuht dioodid e. pooljuhtventiiliks on pooljuhtkristall, kus on loodud auk-ja elektronjuhtivusega piirkonnad ning nende puutepinnal asuv tõkkekiht ehk pn- siire. Pooljuhtventiil
40. Pooljuhid Pooljuhtmaterjalide elektrijuhtivus-Pooljuhtideks nim materjale, mis jäävad oma elektriliste omaduste poolest juhtide ja dieelektrikute vahele. (=10-5/107m) Pooljuhtidel on tugev juhtivuse sõltuvus temperatuurist, elektrivälja tugevusest, valgustatusest, mehaanilisest survest, vm. Pooljuhtides on nii elektronjuhtivus kui ka aukjuhtivus. Materjalideks on: seleen, germaanium, räni, galliumarseniid... Konstantsel temp on elektron-ouk paaride keskmine arv pooljuhtkristalli ruumala ühikus muutumatu. Pooljuhtide takistuse temperatuurid on negatiivsed ning absoluutväärtuselt 10/20 korda suuremad kui metallidel. Pooljuhte kus on ülekaalus elektronjuhtivus nim n- pooljuhtideks. pooljuhte kus valdavaks on aukjuhtivus nim p- pooljuhtideks 41. Elektrolüüs Elektrolüüs, Faraday seadused-Ained milles elektrivool põhjustab keemilisi muutusi, nim teist liiki juhtideks ehk elektrolüütideks. Nende hulka kuuluvad soolade, hapete või leeliste vesilahused või
elektronide suunatud liikumist. 27. VOOL POOLJUHTIDES Pooljuhtideks nimetatakse materjale, mis jäävad oma elektriliste omaduste poolest juhtide ja dielektrikute vahele. Pooljuhtidel on tugev juhtivuse sõltuvus temperatuurist, elektrivälja tugevusest, valgustatusest, mehaanilisest survest , 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,
Kuiv hapnik, märg hapnik ja veeaur. Ränioksiidi kihi paksus tavaliselt 0.5-1 mm. DIFUSIOON pooljuhi kristalli viiakse lisandid vajaliku juhitavusega tsoonide tekitamiseks. Põhineb ainete osakeste tungimisel teise ainesse kõrgel temperatuuril. Difusandid tavaliselt kas doonor- või aktseptorlisandid. Puudusteks: lisandite sisaldus pole ühtlane vaid väheneb pinnast eemaldumisel, ei saa teostada üle kolme järjestikkuse difusiooni. EPITAKSIA pooljuhtkristalli kasvatus keemilise reaktsiooni tulemusena. Eelised: väga täpselt orienteeritud kristallstruktuur, samaaegselt kristalli kasvatamisega võimalik sisse viia lisandeid sisalduse ühtlustamiseks, võimalik saada üle kolme erineva juhitavusega kihi. METALLISEERIMINE metallikihi pealekandmine peale kõigi struktuuride loomist, sellest kihist moodustatakse elementidevaheline juhtmestik. 2. RISC JA CISC PROTSESSORID, MIKROPROGRAMM
öelda, et pooljuhtseadiste valmistamise keerukas tehnoloogia algab eriti puhaste ainete saamisest. 1.3.P-N-siire ja tema alaldav toime (The P-N Junction) Kui ühes pooljuhtkristallis tekitada kaks erineva juhtivusega osa, üks elektronjuhtivusega ja teine aukjuhtivusega, siis nende erinevate juhtivustega osade üleminekupiirkonda nimetatakse P-N-siirdeks. P-N-siirdes tekkivad nähtused ja tema omadused on enamiku pooljuhtseadiste töö aluseks. Praktiliselt saadakse selline olukord pooljuhtkristalli erinevate lisandite sisseviimise teel. Sellises kristallis on N-osas külluses elektrone ja P- osas külluses auke. Difusiooni (aine osakeste soojusliku liikumise) toimel hakkab taolises olukorras toimuma laengukandjate vahetus. Nimelt on N-osas hulk elektrone, milledel puuduvad struktuuris kohad. Need kohad on aga vabad kõrvalolevas P-osas. Sellises olukorras hakkavad elektronid soojusliku (difusioonse) liikumise tulemusena liikuma P- osas olevatele vabadele kohtadele
algab eriti puhaste ainete saamisest. 1.3.P-N-siire ja tema alaldav toime (The P-N Junction) Kui ühes pooljuhtkristallis tekitada kaks erineva juhtivusega osa, üks elektronjuhtivusega ja teine aukjuhtivusega, siis nende erinevate juhtivustega osade üleminekupiirkonda nimetatakse P-N- siirdeks. P-N-siirdes tekkivad nähtused ja tema omadused on enamiku pooljuhtseadiste töö aluseks. Praktiliselt saadakse selline olukord pooljuhtkristalli erinevate lisandite sisseviimise teel. Sellises kristallis on N-osas külluses elektrone ja P-osas külluses auke. Difusiooni (aine osakeste soojusliku liikumise) toimel hakkab taolises olukorras toimuma laengukandjate vahetus. Nimelt on N-osas hulk elektrone, milledel puuduvad struktuuris kohad. Need kohad on aga vabad kõrvalolevas P-osas. Sellises olukorras hakkavad elektronid soojusliku (difusioonse) liikumise tulemusena liikuma P-osas olevatele vabadele kohtadele
Difusioon on protsess, millega viiakse pooljuhi kristalli lisandid, vajaliku juhitavusega tsoonide tekitamiseks. Difusiooni nähtus põhineb aine osakeste tungimisel teise ainesse kõrgel temperatuuril (1100-1300C). Difusandid on tavaliselt kas doonor- või akseptorlisandid. Difusiooni puudusteks on: 1) Lisandite sisaldus ei ole ühtlane vaid väheneb pinnast eemaldumisel. 2) Ei saa teostada üle kolme järjestikuse difusiooni. Epitaksia on pooljuhtkristalli kasvatamine keemilise reaktsiooni tulemusena. Eelised on: 1) saadakse väga täpselt orienteeritud kristallstruktuur. 2) Samaaegselt kristalli kasvatamisega on võimalik sisse viia lisandeid, et nende sisaldus on ühtlane. 3) ON võimalik saada üle kolme erineva juhitavusega kihi. Metalliseerimine nimetatakse metallikihi pealekandmist pärast seda, kui kõik struktuurid on loodud, sellest kihist moodustatakse elementidevaheline juhtmestik.
4.3. p-n-siire ja tema alaldav toime The p-n Junction Kui ühes pooljuhtkristallis tekitada kaks erineva juhtivusega osa, üks elektronjuhtivusega ja teine aukjuhtivusega, siis nende erinevate juhtivustega osade üleminekupiirkonda nimetatakse p-n-siirdeks. p-n-siirdes tekkivad nähtused ja tema omadused on enamiku pooljuhtseadiste töö aluseks. Praktiliselt saadakse selline olukord pooljuhtkristalli erinevate lisandite sisseviimise teel. Sellises kristallis on n-osas külluses elektrone ja p-osas külluses auke. Difusiooni toimel hakkab taolises olukorras toimuma laengukandjate vahetus. Seda olukorda võime vaadelda järgmiselt. Nimelt on n-osas hulk elektrone, milledel puuduvad struktuuris kohad. Need kohad on aga vabad kõrvalolevas p-osas. Sellises olukorras hakkavad elektronid soojusliku difusioonse liikumise tulemusena liikuma p-osas olevatele vabadele kohtadele
veeaur. Difusioon on protsess, millega viiakse pooljuhi kristalli lisandid, vajaliku juhitavusega tsoonide tekitamiseks. Difusiooni nähtus põhineb aine osakeste tungimisel teise ainesse kõrgel temperatuuril (1100-1300C). Difusandid on tavaliselt kas doonor- või akseptorlisandid. Difusiooni puudusteks on: 1) Lisandite sisaldus ei ole ühtlane vaid väheneb pinnast eemaldumisel. 2) Ei saa teostada üle kolme järjestikuse difusiooni. Epitaksia on pooljuhtkristalli kasvatamine keemilise reaktsiooni tulemusena. Eelised on: 1) saadakse väga täpselt orienteeritud kristallstruktuur. 2) Samaaegselt kristalli kasvatamisega on võimalik sisse viia lisandeid, et nende sisaldus on ühtlane. 3) ON võimalik saada üle kolme erineva juhitavusega kihi. Metalliseerimine nimetatakse metallikihi pealekandmist pärast seda, kui kõik struktuurid on loodud, sellest kihist moodustatakse elementidevaheline juhtmestik. 2
..3 V transistori pingelang ja m = 2 või 3 faaside arv. Transistori nimipinge peab ületama väärtust UR = k Ud, kus k = 1,7...1,85 on varutegur kaitseks korduva ja lühiajalise liigpinge eest. Transistori nimivool peab olema suurem kui IF = k Is k, kus k = 1,5...3 on varutegur kaitseks liigpinge eest ja Is k koormusvoolu nimiväärtus. Tavaliselt piirab liigpinge kestust pooljuhtkristalli temperatuur, mille piiriks 150° C ning seetõttu on k vahemikus 1,9 kuni 2,2. 73 Võimsuskaod. Võimsuskadusid on vajalik arvestada igas olukorras. Peale muunduri kasuteguri määravad võimsuskaod ka nõuded pooljuhtseadiste jahutusradiaatoritele ja jahutusviisidele. Võimsuskaod liigitatakse juhtivus-, blokeer-, lülitus-ja muudeks kadudeks. Jõupooljuhtmuunduritel on samuti pingelangu, abitoiteallikate, kommutatsiooniahelate ja
annaabi.ee 
