Sel puhul liigub seotud elektronpaar tervikuna suurema elektronegatiivsusega elemendi elektronkattesse ning moodustab negatiivselt laetud iooni. 2. Pooljuhtmaterjalid on oma juhtivuselt metallide ja isolaatorite vahepeal. Nad ei juhi voolu nii hästi nagu metallid ega ole sellised isolaatorid nagu klaas või portselan või plastmassid. Kui materjal sisaldab ainult neljavalentseid elemente nagu germaanium ja räni, siis neid materjale nimetatakse omajuhtivusega pooljuhtmaterjalideks. Pooljuhtmaterjalidele avaldab mõju soojus ja valgus. Temperatuuri tõusuga tekib rohkem vabu elektrone ja materjali takistus väheneb. Valguse langemisega juhtivus suureneb võrdeliselt valgusvooga. N-TÜÜP Kui 4-valentsete elemendi kristalli kasvatamisel lisada iga 10miljoni 4-valentse elemendi aatomi kohta 1 5-valentse elemendi aatom, siis saadakse n-tüüpi pooljuhtmatejal - negatiivne, sest elektron on negatiivse laenguga. JOONIS 5-valentse elemendi 4 elektroni on seotud kõrvalolevate aatomitega ja nad
. n-tüüpi lisandpooljuhtmaterjalis on elektronid põhilisteks laengukandjateks ja augud mittepõhilisteks laengukandjateks. n-tüüpi pooljuhis on Fermi nivoo nihutatud keelutsooni ülaossa ja tema täpne positsioon sõltub temperatuurist ja doonori kontsentratsioonist. 18. Mis on p-tüüpi lisandjuhtivus? p-tüüpi pooljuhis on augud põhimisteks laengukandjateks ja elektronid mittepõhilisteks laengukandjateks. 19. Kuidas elektrijuhtivus pooljuhtides sõltub temperatuurist? pooljuhtmaterjalidele on omane juhtivuse suurenemine temperatuuri tõusuga. 20. Milline on avaldis elektrijuhtivuse leidmiseks ioonilises keraamikas? 1. Mis on materjali optilised omadused? materjali optilised omadused on mõõduks tema vastumõjule, mis ilmneb, kui materjali valgustada elektromagneetilise kiirgusega. 2. Millised on kiirguse elektromagneetilise spektri osad? radioaktiivne kiirgus,röntgenkiirgus, ultraviolett, nähtava ja infrapunane valgus ja raadiolained 3
Tänapäeval kasutatakse kõige enam räni. Räni (Si) on mittemetall, mida leidub looduses kvartsis ja ka paljudes ühendites. Maakoores leidub seda 27.6%. Räni sulamistemperatuur on 1415 °C. Kõik põhilised pooljuhtmaterjalid kuuluvad Mendelejevi tabeli 4. rühma ja neil on elektronstruktuuri väliskihis 4 elektroni, mis on pooljuhtidele tüüpiline. Enamikule tahketele kehadele, sealhulgas ka kasutatavatele pooljuhtmaterjalidele, on iseloomulik kristalliline ehitus. Kristallilise ehituse puhul paiknevad kõik aine aatomid ruumis kindlatel kohtadel ja on omavahel seotud. Pooljuhtide kristall-struktuuris on aatomid seotud kovalentsete ehk kaheelktroniliste sidemetega. On iseloomulik, et kovalentsetest sidemetest osavõtvad valentselektronid kuuluvad korraga nagu kahele aatomile. Seetõttu võib kujutleda, et aatomi välisorbiidil on kaheksaelektroniline stabiilne struktuur. Kirjeldatud
ja pooljuhtidele jääb küllalt suur vahemik 10... 10 10 18 1 cm. Tuntumad pooljuhid on germaanium , räni , galliumarseniid jt . Tänapäeval kasutatakse kõige enam räni. Kõik põhilised pooljuhtmaterjalid kuuluvad Mendelejevi tabeli 4. rühma ja neil on elektronstruktuuri väliskihis 4 elektroni , mis on pooljuhtidele tüüpiline. Kasutatavatele pooljuhtmaterjalidele on iseloomulik kristalliline ehitus. Kristallilise ehituse puhul paiknevad kõik aine aatomid ruumis kindlatel kohtadel ja on omavahel seotud . Pooljuhtide kristallstruktuuris on aatomid seotud kovalentsete ehk kaheelektroniliste sidemetega . On iseloomulik , et kovalentsetest sidemetest osavõtvad valentselektronid kuuluvad korraga nagu kahele aatomile . Seetõttu võib kujutleda , et aatomi välisorbiidil on kaheksaelektroniline stabiilne struktuur . Kirjeldatud kovalentsete
vahepeal. Elektrijuhtide mahueritakistus on vahemikus 10 -4 ...10 6 cm , isolaatoritel 10 10...10 18 cm. ja pooljuhtidele jääb küllalt suur vahemik 10... 10 1 cm. Tuntumad pooljuhid on germaanium , räni , galliumarseniid jt . Tänapäeval kasutatakse kõige enam räni. Kõik põhilised pooljuhtmaterjalid kuuluvad Mendelejevi tabeli 4. rühma ja neil on elektronstruktuuri väliskihis 4 elektroni , mis on pooljuhtidele tüüpiline. Kasutatavatele pooljuhtmaterjalidele on iseloomulik kristalliline ehitus. Kristallilise ehituse puhul paiknevad kõik aine aatomid ruumis kindlatel kohtadel ja on omavahel seotud . Pooljuhtide kristallstruktuuris on aatomid seotud kovalentsete ehk kaheelektroniliste sidemetega . On iseloomulik , et kovalentsetest sidemetest osavõtvad valentselektronid kuuluvad korraga nagu kahele aatomile . Seetõttu võib kujutleda , et aatomi välisorbiidil on kaheksaelektroniline stabiilne struktuur
lähtekontsentratsionid 107 at %). Lisandite sisseviimisprotsessi materjali nimetatakse legeerimiseks. Lisandpooljuhtides toimub juba toatemperatuuril suure hulga laengukandjate ergastamine. Seega lisandpooljuhid on suhteliselt kõrge elektrijuhtivusega. 7.11.3. Juhtivuse temperatuursõltuvus pooljuhtides Kui metallilistes materjalides juhtivus langeb temperatuuri tõusuga (võrefootonite takistav mõju vabade elektronide liikumisele), siis pooljuhtmaterjalidele on omane juhtivuse 62 suurenemine temperatuuriga (eriti omajuhtivusega materjalides) (joon. 7.15). Juhtivuse suurenemine on põhjustatud temperatuuri suurenemisel suurenevast tsoon- tsoon ergastuse tõenäosusest, mis viib uute vabade laengukandjate tekkele nii juhtivus- kui ka valentstsoonis. Matemaatiliselt elektrijuhtivuse temperatuursõltuvus omapooljuht-materjalis avaldub (joon. 7.16) Eg ln C - 2kT kus
kuumutamisel laguneb (→ As must kirme, Marshi reaktsioon) Marshi reaktsioon põhineb AsH3 tekkel As-ühenditest monovesiniku toimel: As2O3 + 6Zn + 6H2SO4 → 2AsH3 + 6ZnSO4 + 3H2O ↓tº 2As + 3H2 “peegel” 3.16.4. Kasutamine lihtainena - peam. lisand sulamitele Cu, Pb, ja Sn baasil, vähesel määral lisand pooljuhtmaterjalidele ülipuhas As: pooljuhtmaterjalide sünteesiks üldiselt kasutatakse As lihtaine kujul suhteliselt vähe As - väheseid elemente, nõudlus millele on väiksem kui tootmisvõimalused. 3.17. Antimon Sb - Stibium (lad.) vene k. сурьма, mõnedel andmetel tuleneb türgi sürme’st stibium – “märk” (tuleneb ühendite kosmeetilisest kasutamisest) “antimon” tähistas looduslikku Sb-sulfiidi: αντεμον – õis (nõeljate kristallide kuju järgi)
Polaar- Juhtidel peab olema sobiv eritakistus (väike ses dielektrikus paiknevad dipoolid soojusliikumise juhtmematerjalidel, suur takistusmaterjalidel), tõttu kaootiliselt. Kui sellisele dielektrikule raken- piisav mehaaniline tugevus, temperatuuri- ja ilmasti- dada elektriväli, siis see püüab pöörata dipoole kukindlus. selliselt, et need oleksid orienteeritud mõjuva elektri- Pooljuhtmaterjalidele esitatavad nõuded on välja jõujoonte sihis. Elektrivälja eemaldamisel väga mitmekesised, olenedes nende omaduste taastub endine olukord. (takistuse, dielektrilise läbitavuse, elektromotoorse Igat elektroodidega varustatud ja elektri- jõu jms.) sõltuvusest mõnest pooljuhile mõjuvast ahelasse lülitatud dielektrikut võib vaadelda konden- suurusest nagu temperatuur, elektriväljatugevus, saatorina