Pooljuhtmaterjalid Kaasaja elektroonika on valdavalt pooljuht elektroonika. St kasutatakse seadiseid, mille töö põhineb pooljuht materjali omadustel. Pooljuhtmaterjalid on väga suur hulk materjale, mis elektrijuhtivuse seisukohalt paiknevad juhtude ja isolaatorite vahepeal. See juures elektroonikas on leidnud kasutust neist suhteliselt väike arv. Ajalooliselt esimesteks kasutatavateks pooljuht materjalideks olid seleen ja vaskoksiid. Järgnevatel etappidel kasutati väga laialdaselt germaaniumi, kuid praeguseks on valdavalt kasutatavaks pooljuhtmaterjaliks räni, galliumarseniid. Pooljuhtmaterjalide elektroonikas kasutamise eeltingimuseks on väga suur nõutav puhtus. St. ei ole lubatud lisandeid. Kõrge nõutav puhtus on tingitud sellest, et elektroonikasse sobivad pooljuhtmaterjalid peavad olema kristallilise ehitusega ja nende ainete kristalliline struktuur peab olema ideaalselt ühtlane
10 000 aastat tagasi esimesi tööriistu ja pani sellega aluse vaseajale. Vase kasutamist soodustas nii võimalus teda külmtöödelda kui ka hõlpus saamisviis vasemaagist. Vase moodustumise kohta on mitmeid erinevaid arvamusi. Ühe levinuma seisu- koha järgi oli vask kaugetel geoloogilistel ajastutel algul ühendis väävliga ja moodus- tas sulfiidimaake. Vulkaanilistes rajoonides võis sulfiidimaak kõrgetel tempe- ratuuridel reageerida hapnikuga. Tekkis vaskoksiid, mis reageeris vasksulfiidiga ja moodustus vask. Vask püüdis inimeste pilke oma rohelise värvusega. Kivikirvega tagumisel ei purunenud ehe vask kildudeks, vaid muutis kuju ja läks tervamaks. Lõkkesse sattu- des märkasid inimesed, et vask muutub punaseks ning leidsid, et nii on lihtne valmis- tada kirveid, nooleotsi, nuge ja ehteid. Sealt saigi alguse vaseaeg, mis vahetas välja eelnenud kiviaja. Vaseaeg ei kestnud kuigi kaua, umbes 1000 aastat, mis on näiteks
Fourth level Fifth l Eheda vase moodustumisest on arvamusi mitmeid. Ühe levinuma seisukoha järgi oli vask kaugetel geoloogolistel ajastutel algul ühendis väävliga ja moodustas sulfiidimaake. Vulkaanilistes rajoonides võis sulfiidimaak kõrgetel temperatuuridel reageerida hapnikuga. Tekkis vaskoksiid, mis reageeris vasksulfiidiga ja moodustas eheda vase Vasemaagiräbu vanuseks hinnatakse 8000 aastat Seni leitud suurima eheda vasetüki mass on 420 tonni Esimesed vaskesemed Egiptuses pärinevad 5.-6. aastatuhandest e.m.a. Kaukaasias hakati vaske sulatama 4. aastatuhande esimesel poolel e.m.a., Kesk-Euroopas ilmselt 3. aastatuhandel e.m.a. Vanimad vaskesemed on avastatud Iraani ja muistse Anatoolia (nüüdis-Türgi Aasia-osa) territooriumilt.
neelates, laguneb vees eksotermiliselt, andes [Cu(H2O)6]2+, mis on paramagnetiline Kasutamine - Tähtsus - Saamine 1) Vask (II) sulfaati valmistatakse tööstuslikult rikastades vaskmetalli kuuma kontsentreeritud väävelhappega või selle oksiide lahjendatud väävelhappega. Laboratoorseks kasutamiseks tavaliselt ostetakse vask (II) sulfaati. 2) Kalkopüriidi kuumutamisel oksüdeeruvas õhkkonnas vaskoksiid oksüdeerub vasksulfiidiks ja raudsulfiid raudoksiidiks. 2 Cu2S.Fes + 11 O2 -> 4 CuSO4 + Fe2O3 Reaktsioonid 1) Vask (II) sulfaat reageerib vasest aktiivsemate metallidega. CuSO4 + Zn ZnSO4 + Cu CuSO4 + Fe FeSO4 + Cu Mõned aktiivsemad metallid nagu magneesium või alumiinium tekitavad sekundaarseid reaktsioone, kus nad moodustavad veega hüdroksiide ja samal ajal eraldavad vesinikgaasi. 3 CuSO4 + 2 Al Al2(SO4)3 + 3 Cu 6
Reaktsiooni kasutatakse taandavate mono- ja disahhariidide eristamiseks, kuna happelises keskkonnas taandavad vaske ainult monosahhariidid. Töö käik: pipeteerisin ühte katseklaasi 1 ml glükoosi (monosahhariid) lahust, teise 1 ml maltoosi (taandavad disahhariid) lahust lisasin mõlemasse 3 ml Barfoed´ reaktiivi Cu(CH3COO)2 kuumutasin keeval vesivannil 10 minutit. Tulemus: Glükoosi sisaldavas katseklaasis tekkis üsna kiiresti põhja erkpunane tugev sade, Mis ühend? (vaskoksiid) maltoosis mitte. Glükoosi lahus jäi selgeks, maltoos muutus tumeornaziks. Järeldus: Katse kinnitas, et fruktoos on monosahhariid ja maltoos disahhariid. 6. Selivanoffi reaktsioon Suhkrute kuumutamisel (eriti happe osalusel) moodustub pentoosidest heterotsükliline alfehüüd furfurool, heksoosidest hüdroksümetüülfurfurool. Tekkinud ühendid reageerivad mitmealuseliste fenoolidega, tulemuseks värvilised produktid. Selivanoffi reaktiiv reageerib kergemini ketoosidega kui aldoosidega
Klaastoru soojendamisel klaas sulab ja seda saab painutada. Ja hiljem kui see jahtub on klaasil uus kuju. Füüsikalisteks nähtusteks nimetatakse neid protsesse kus muutub aine olek ja kuju, aine koostis jääb samaks. Füüsikalisel nähtustel ei muutu aine koostis. Keemilised nähtused 7 Keemiliseks nähtuseks nimetatakse protsessi, kus muutub aine koostis, tekib uus aine. Näited. vask + õhuhapnik = vaskoksiid Esimesed ained erinevad üksteisest värvuse, koostise ning muude omaduste poolest. Keemiliste nähtuste puhul kulgevad keemilised reaktsioonid. Keemiliste ja füüsikaliste nähtuste koosesinemine Küünla põlemisel sulab küünla parafiin, sula parafiin imbub mööda tahti üles ja põleb leegis. Seejuures tekib süsihappegaas ja veeaur. Sulamine ja imbumine on füüsikalised nähtused aga põlemine on keemiline nähtus. Raua kuumutamisel tekib raua pinnale oksiidikiht
millede elektriline eritakistus on dielektrikute ja juhtide vahepealne, olles vahemikus 10- 6...108 Ωm. Pooljuhtmaterjalide eri-takistus sõltub eelkõige koostisest (väga olulised on lisandid), valmistamise tehnoloogiast ja välismõjudest (temperatuur, elektriväljatugevus, valgustatuse intensiivsusest jne.) Pooljuhid on kas keemilised elemendid või nende keemilised ühendid nagu germaanium, räni, seleen, telluur, arseen, fosfor, või ränikarbiid ning mitmesuguste metellide oksiidid (vaskoksiid, titaanoksiid jne.) ja sulfiidid (tsinksulfiid, hõbesulfiid, magneesiumsulfiid jt.).. Germaanium (Ge) on välimuselt hõbehall, metalse läikega, raskesti mehaaniliselt töödeldav ja rabe, sulamistemperatuur 958,5 °C., suhteline dielektriline läbitavus ε = 16. Germaaniumist valmistatakse pooljuhtdioode ja transistore, mis võivad töötada temperatuuridel –60°C...+70 °C. Räni (Si) hallikas, kõva, habras ja metalse läikega, sulamistemistemperatuur 1415 °C,
Alumiiniumi korrosiooni seaduspärasused Alumiinium on kõige stabiilsem pH4 juures, kuid kui pH<3,5, siis lahustuvus suureneb järsult. Alumiinium reageerib kõrgematel temperatuuridel alkoholiga. Selleks, et kaitsta alumiiniumi ilmastiku eest, selleks tekitatakse tehases elektrokeemiliselt alumiiniumi pinnale paks oksiidikiht. Vase korrosiooni seaduspärasused Vask ja vase sulamid on suhteliselt vastupidavad nii atmosfääris, pinnases kui ka looduslikes vetes. Alguses tekib aeglaselt tume vaskoksiid, hiljem tekib sellest omakorda roheline vaskhüdroksiid. Vase pinnalt ei tohi vesi liikuda ei alumiinium-, teras- ega tsingitud plekile. Mida puhtam on tina, seda vastupidavam ta korrosioonile on, vase pinnale tekib kaitsev oksiidikiht. Lisandid suurendavad plii vastupidavust atmosfääris. Pliiplekki kasutati keskajal mitmetes sakraalehitistes, puuduseks on külm voolavus. Praegu kasutatakse terasele pressitud pliid. Metallide korrosioonitõrje 1
Alumiiniumi korrosiooni seaduspärasused Alumiinium on kõige stabiilsem pH4 juures, kuid kui pH<3,5, siis lahustuvus suureneb järsult. Alumiinium reageerib kõrgematel temperatuuridel alkoholiga. Selleks, et kaitsta alumiiniumi ilmastiku eest, selleks tekitatakse tehases elektrokeemiliselt alumiiniumi pinnale paks oksiidikiht. Vase korrosiooni seaduspärasused Vask ja vase sulamid on suhteliselt vastupidavad nii atmosfääris, pinnases kui ka looduslikes vetes. Alguses tekib aeglaselt tume vaskoksiid, hiljem tekib sellest omakorda roheline vaskhüdroksiid. Vase pinnalt ei tohi vesi liikuda ei alumiinium-, teras- ega tsingitud plekile. Mida puhtam on tina, seda vastupidavam ta korrosioonile on, vase pinnale tekib kaitsev oksiidikiht. Lisandid suurendavad plii vastupidavust atmosfääris. Pliiplekki kasutati keskajal mitmetes sakraalehitistes, puuduseks on külm voolavus. Praegu kasutatakse terasele pressitud pliid. Metallide korrosioonitõrje 1
Cl2 = 2Cl O3 = O 2 + O Liitaine lagunemisreaktsioonil tekivad liht- või uued liitained 2H2O = 2H2 + O2 Ca(OH)2 = CaO + H2O Mõnede ainete lagunemisreaktsioonil täheldatakse ilmekaid värvuse muutusi. Näiteks rohelise värvusega malahhiidi kuumutamisel tekib musta värvusega vaskoksiid, eraldub värvuseta süsinikdioksiid ja veeaur Lagunemisreaktsioonid võivad sõltuvalt temperatuurist kulgeda astmeliselt Asendusreaktsioon Selle käigus asendavad lihtaine aatomid liitaine koostisesse kuuluva teise elemendi aatomi Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu Vahetusreaktsioon See kulgeb kahe liitaine vahel, kusjuures tekib kaks uut liitainet
· tahmamine UV-kiirguses hakkab jälg luminesseeruma (helendama), joodiaurud muudavad jälje nähtavaks seepärast, et joodi molekulid atsorbeeruvad jäljeainele ja annavad jäljele pruuni värvuse. Vananedes jälje võime siduda joodi väheneb, kuigi see meetod on näiteks õlisele pinnale jäetud jälgede korral asendamatu. Kui joodiaurudega töötlemine ei anna tulemusi kasutatakse kõige sagedamini pulbrit. ( pulbriline taandatud raud, alumiiniumpulber, tsinkoksiid, vaskoksiid ja teised) Tahmamine Klaasile läikelise pinnaga metallesemele ja portselanile jäetud jälgi saab nähtavaks muuta lihtsa tahmamisega. Selleks hoitakse eset põleva kampri või tärpentiiniga niisutatud riidetükki kuni ese kattub tahmaga, pärast üleliigse tahma eemaldamist muutuvad jäljed nähtavaks. Keemilised meetodid Selleks kasutatakse niahüdriini, hõbenitraati ja alloksaani. Vastava aine lahus kantakse vatitampooni, pintsli või muul viisil uuritavale pinnale
Joonis 4.5. Fotodioodi ehitus, tingmärk ja väliskuju. Mõnel neist on valgusdioodiga sarnanev korpus. [3, 5]. Fotodioodide eelkäijateks olid ventiilfotoelemendid. Ventiilfotoelemendi metallalusel on pooljuhikiht, sellele on pihustatud õhuke poolläbipaistev metallikiht, mis on teiseks elektroodiks. Pooljuhi ja metalli vahel tekib tõkkekiht (pn-siire), millel on ventiiliomadused ja fotoelektromotoorjõu tekitamise võime. Toodeti vaskoksiid, seleen, väävel-tallium- ja väävelhõbe-ventiilfotoelemente. Elektroonika alused. Teema 4 Optoelektroonika elemendid ja infoesitusseadmed 7 (43) Pikkov lk 44 Pikkov lk 45 Elektroonika alused. Teema 4 Optoelektroonika elemendid ja infoesitusseadmed 8 (43) 4.2.2.3 Fototransistor
Happelise oksiidi reageerimisel veega tekib hape (CO2+H2O -> H2CO3), aluselise oksiidi reageerimisel veega tekib alus (MgO+H2O -> Mg(OH)2). Amfoteersed oksiidid reagreerivad nii aluste kui hapetega. Tuua näiteid õhus, vees ja maakoores leiduvatest oksiididest. Õhus: Süsinikdioksiid e. Süsihappegaas (CO2), 0,03% Vees: Vesi (H2O), 75% Maa pinnast Maakoores: Liiva põhiline koostisosa ränidioksiid (SiO2), rauaoksiidid (Fe2O3; Fe3O4), alumiiniumoksiid (Al2O3) ja vasemaak kupriit vaskoksiid (Cu2O). Iseloomustada vingugaasi (CO) ja süsihappegaasi (CO2). Süsihappegaas on happeline oksiid, mida leidub nii inimese kehas kui ka sissehingatavas õhus. Selle määramiseks kasutatakse reaktsiooni lubjaveega. Vingugaas on väga mürgine aine, millel puudub nii lõhn kui värvus. Selle eraldumise kohta käib valem: C+CO2 -> 2CO Kui põlemisel on hapnikku piisavalt, tekib CO2, kui aga hapnikku on vähe, tekib vingugaas. Hapnikku puudumisel põlemist ei toimu. 01.09.08 Happed
Orgaanilisest keemiast kuuluvad siia oksüdeerimine, halogeenimine, polümeerimine jne. Lagunemisreaktsioon Lihtaine lagunemisreaktsiooni saadusteks on aatomid või uued lihtained Cl2 = 2Cl O3 = O2 + O Liitaine lagunemisreaktsioonil tekivad liht- või uued liitained: 2H2O = 2H2 + O2 Ca(OH)2 = CaO + H2O Mõnede ainete lagunemisreaktsioonil täheldatakse ilmekaid värvuse muutusi. Näiteks rohelise värvusega malahhiidi kuumutamisel tekib musta värvusega vaskoksiid, eraldub värvuseta süsinikdioksiid ja veeaur: Cu2CO3(OH)2 = 2CuO + CO2 + H2O Lagunemisreaktsioonid võivad sõltuvalt temperatuurist kulgeda astmeliselt. Asendusreaktsioon Selle käigus asendavad lihtaine aatomid liitaine koostisse kuuluva teise elemendi aatomi Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu Vahetusreaktsioon See kulgeb kahe liitaine vahel, kusjuures tekib kaks uut liitainet: BaCl2 + Na2SO4 = BaSO4 + 2NaCl Tekib rasklahustuv aine (sade)
Segunedes õhuga, on plahvatusohtlikkuse piirid 2,4...83% ja hapnikuga 2,4...93%. Siiski kõige plahvatusohtlikumad on segud, mis sisaldavad 7...13% atsetüleeni, kas õhu või hapnikuga ja võivad plahvatada nii sädemest kui ka tugevast kuumusest. Atsetüleeni rõhk keevitus voolikutes ei või tõusta üle 1,5 baari, kuna temperatuuri tõusuga võib tekkida plahvatusohtlik olukord. 24.09.14 Atsetüleeni lisatud vaskoksiid alandab isesüttimistemperatuuri kuni 240° C. Teatud tingimustes reageerib atsetüleen vasega, samuti ka hõbedaga, moodustades plahvatusohtlikke ühendeid (atsetüleenvask) ja seega on keelatud kasutada vaskdetaile, milles on üle 65% vaske ja hõbeda puhul, kui seda on üle 43%. Vedelikes lahustumisel atsetüleeni plahvatusohtlikkus väheneb. Eriti hästi lahustub atsetüleen atsetoonis. Normaalrõhul ja 20° C juures võib ühes mahuosas atsetoonis lahustada kuni 20
annaabi.ee 
