Lk 63-64 n-tüüpi pooljuhtides kannavd elektrivoolu peamiselt elektronid. p-tüüpi pooljuhtudes kannavad elektrivoolu peamiselt augud. 14. Mis on pn-siire (e. Pn-üleminek)? Lk 65 pn-siire sulandades ühte plaadikese n-pooljuhist plaadikesega p-pooljuhist saame kahekihilise pooljuhi. Nende ühinesmiskiht ongi pn-siire. 15. Kuidas tekib pn-siirdel vahelduvvoolu alaldav tõkkekiht? Lk 65 P-poolmes on palju auke, n-poolmes elektrone. Voolukandjate tiheduste erinevus hakkab läbi siirde tasanduma: augud valguvad n-poolmesse ja elektronid p- poolmesse. Siirdealas jäävad p-poolmesse neg. aktseptorioonid ja n-poolmesse jäävad pos. doonorioonid. Selle kakskihi elektriväli hakkab ülevalguvaid voolukandjaid tagasi tõrjuma, kuni on saavutatud tsasakaaluseisund tekkimud ongi tõkkekiht. 16. Millise polaarsusega pinget dioodil nimetatakse päripingeks, millist vastupingeks? Lk 65
Sädelahendus õhk muutub väga tugevas elektriväljas lühiajaliselt elektrit juhtivaks. Näiteks on välk, auto süüteküünla elektroodide vahel. Termoemissioon ja termoelektrilised nähtused Väljumispotentsiaal ja väljumistöö. Termoemissioon ja selle mittelineaarne volt- ampertunnusjoon. Termoelektrilised nähtused. Rakendusi: elektronlambid (diood, triood), fotoelement, fotokordisti, termopaar-termomeeter. Elektrivool pooljuhtides Voolukandjate liigid pooljuhtides; pn-siirde mittelineaarne volt-ampertunnusjoon. Rakendusi: pooljuht-diood, transistor, valgusdiood, dioodlaser. Elektrivool gaasides Sõltuv ja sõltumatu gaaslahendus. Ionisatsiooniprotsessid ja juhtivuse teke gaasides. Gaaslahenduse kui mitteoomilise juhi mittelineaarne volt-ampertunnusjoon. Huumlahendus. Kaarlahendus. Sädelahendus. Koroonalahendus. Rakendusi: ionisatsioonikambrid ja -loendurid, türatron, gasotron, elektrikaarkeevitus, gaaslaserid, valgustid.
dq - voolutugevusega I = - ajaühikus läbi vaadeldava pinna kanduva laengu dt q suurusega; ajas muutumatut voolu nimetatakse alalisvooluks; sel juhul I = ; r t - voolutiheduse vektoriga j , mille suunaks võetakse positiivsete voolukandjate suunatud liikumise kiirusvektori suund, selle moodul võrdub voolutugevusega dI läbi ühikulise elementaarpinna j = . dS Voolutugevus läbi mingi pinna on leitav kui voolutiheduse vektori voog läbi selle pinna: r r I = j dS . Voolutiheduse vektori voog läbi kinnise pinna on võrdne laengu S r r dq
varikapi vastuvool on A murdosa 1.10. Bipolaartransistor, ehitus, karakteristikud ja põhiparameetrid Transistoride otstarve on reguleerida läbivvoolu U sis või isis'ga. Bipolaarseid juhitakse baasivooluga. Väljatransistoreid juhime paisupingega. Bipolaarsel transistoril on kolme kihiline struktuur. Emitter saadab voolukandjad teele, kollektor kogub Emitterist teele asunud voolukandjad kõik kokku ning Baas on imeõhuke ja ta reguleerib voolukandjate voogu Est Ksse. Bipolaarsel transistroil on arvestatav isis! Bipolaari üldskeem Ehitus silikooni põhjal npn transistor Kirchoffi reegliga ie = ik + ib s.o. sisendkarakteristik, kus ik~ie ehk see on läbivvool Nool ringis näitab voolusuunda. Maa on neil ühine elektrod => juhitakse baasi poolt Transistori väljundkarakteristikud:
Selle vastupinge väärtus sõltub pooljuhi valmistamise tehnoloogiast. 19. Milline on pn-siirde tunnusjoon? Lk 93 Vaata tunnusjoon lk 93. 20. Missugune on pn-siirde põhiomadus? Lk 92 Pn-siire on p-juhtivusega ja n-juhtivusega pooljuhtide piirkiht. Ta on tõkkekiht. Takistab elektronide ja aukude difusiooni. 21. Kuidas sõltuvad pn-siirde omadused temperatuurist? Lk 93 Temperatuuri tõusuga suureneb nii omajuhtivuse voolukandjate elektronide kui ka aukude kontsentratsioon, mistõttu lisandjuhtivus mõjutab nüüd poljuhi juhtivust vähem. Kuna vastassuuna vool suureneb, siis temperatuuri tõusuga väheneb alaldustegur ja halveneb p- n-siirde ventiili toime. Tunduv temperatuuri mõju pooljuhtseadiste omadustele on nende tõsiseks puuduseks. 22. Mis on pooljuhtdiood? Lk 94 Pooljuhtdioodide põhiliseks elemendiks on p-n-siire, mis eraldab kahte erineva lisandjuhtivusega pooljuhti. Sellisel siirdel on ventiili omadused
13 Metallidest elektrijuhtide eritakistused on piirides 10 - 6 ...10 - 8 m, isolaatoritel 10 13 ... 10 20 m. Nende materjalide juhtivuste vahepeal on pooljuhid, millede keelutsooni laius on kitsam kui isolaatoritel. Mida kitsam on keelutsoon, seda kergemini võivad valentselektronid üle minna juhtivustsooni. Pooljuhtide keelutsoon on suhteliselt kitsas ( 1,5 eV ) , mis on aga suuresti muutuv temperatuurist, mille tulemusena muutub materjalis voolukandjate arv. Absoluutse nulli juures pooljuhis vabu elektrone ei ole. Pooljuhtidena kasutatakse germaaniumi ja räni, milledel n 10 22 m -3 ( legeeritult ), eritakistused 10 -6...10 8 ja keelutsoonid E Ge = 0,75 ja E Si = 1,112 eV. Pooljuhtides aatomitevahelised paarissidemed ei ole enam täielikud, kui elektron on läinud valentstsoonist juhtivustsooni, seepärast tekib selles aatomis elektriline nivoo puudujääk, nn. "auk ", mille tulemusena aatom muutub
39. Kirjelda aukjuhtivust? Aukjuhtivus on valentsitsooni elektronide võime täita valentstsooni auke, mis on tekkinud elektronide siirdumisel valentstsoonist juhtivustsooni. Näiteks kristallis haarab ioniseeritud aatom kaotatud elektroni asemele naabri oma, see omakorda järgmise jne. auk on positiivse laenguga ja triivib vooluallika negatiivse vooluse poole. 40. Mis on sisefotoefekt ehk fotojuhtivus? Sisefotoefekt ehk fotojuhtivus on täiendavate voolukandjate vabastamine pooljuhis valgustamise abil, aga ainult siis kui footonite energia ületab keelutsooni laiuse. 41. Milline pooljuhi juhtivuse tõstmiseks lisatav lisand on doonor, milline aktseptor? Doonor on pooljuhi elektrone loovutav lisand ja aktseptor on aukjuhtivusega pooljuhi lisand. 42. Mis on transistor ja milleks seda kasutatakse? Transistor on kahe dioodi ühend, kusjuures dioodidel on ühine p-poole või n-poole.
16/27 jklng3.sxw voolutugevuse pingeks (Halli EMJ-ks). Halli andurit kasutatakse modulaatorina, magnetvälja tugevuse mõõturina jne. Joonis 0.2.20. Pooljuhti toidetakse const. vooluga I, väljund on välise magnetvälja mõjul tekkiv proportsionaalne Halli pinge UH. EB = RB ∙ j; (2.2.9) kus B on magnetiline induktsioon; j – voolutihedus R – Halli konstant, mis sõltub voolukandjate konstantidest ja liikuvusest ning juhtivuse tüübist; Mehaanilised andurid. Mehaaniline andur on automaatsüsteemi element, mis muundab kontrollitava suuruse (rõhu, temperatuuri, nivoo, pöörlemissageduse, kiiruse) tahke keha, vedeliku või gaasi mehaaniliseks liikumiseks või jõuks. Mehaanilised andurid rõhu ja rõhulangu mõõtmiseks. Laevajõuseadmetes on vajadus mõõta rõhku väga suure diapasoonis. Mehaanilisteks
3. hüvetegur Q = Xc/ RK , kus Xc on mahtuvusdioodi reaktiivtakistus ja R kaotakistus; 4. mahtuvuse temperatuuritegur on mahtuvuse suhteline muutus temperatuuri muutu- misel 1 °C võrra. Photodiode 5.6. Fotodiood Fotodiood on pooljuhtdiood, mis on konstrueeritud nii, et on võimalik valguse pääs p-n-siirde tsooni ehk täpsemalt tõkkekihti. Tõkkekihti sattunud valguskvandid tekitavad oma energia toimel seal voolukandjate - elektronide ja aukude - paare. Tekkinud laengukandjate paarid sattuvad tõkkekihis seal mõjuva elektrivälja toime alla ja selle mõjul liiguvad augud pooljuhi p-ossa ja elektronid n-ossa. Fotodioodi skemaatiline konstruktsioon on toodud joonisel 5.4. JOONIS 5.4. Nimetatud laengukandjate liikumise tulemusena tekkib fotodioodi klemmidel valgustustugevusest sõltuv elektromotoorjõud. See on fotodioodi generaatori ehk foto-
laialdaselt kasutatud pöördkondensaatorid. Mahtuvusdioodi tüüpiline mahtuvuse sõltuvus pingest on toodud joonisel 2.3. 15 JOONIS 2.3. 2.6. Fotodiood (Photodiode) Fotodiood on pooljuhtdiood, mis on konstrueeritud nii, et on võimalik valguse pääs P-N- siirde tsooni ehk täpsemalt tõkkekihti. Tõkkekihti sattunud valguskvandid tekitavad oma energia toimel seal voolukandjate - elektronide ja aukude paare. Tekkinud laengukandjate paarid sattuvad tõkkekihis seal mõjuva elektrivälja toime alla ja selle mõjul liiguvad augud pooljuhi P-ossa ja elektronid N-ossa. Fotodioodi skemaatiline konstruktsioon on joonisel 2.4. JOONIS 2.4. Nimetatud laengukandjate liikumise tulemusena tekkib fotodioodi klemmidel valgustustugevusest sõltuv elektromotoorjõud. See on fotodioodi generaatori ehk foto-
sagedusele, kus nad on välja tõrjunud varem laialdaselt kasutatud pöördkondensaatorid. Mahtuvusdioodi tüüpiline mahtuvuse sõltuvus pingest on toodud joonisel 2.3. JOONIS 2.3. 2.6. Fotodiood (Photodiode) Fotodiood on pooljuhtdiood, mis on konstrueeritud nii, et on võimalik valguse pääs P-N-siirde tsooni ehk täpsemalt tõkkekihti. Tõkkekihti sattunud valguskvandid tekitavad oma energia toimel seal voolukandjate - elektronide ja aukude paare. Tekkinud laengukandjate paarid sattuvad tõkkekihis seal mõjuva elektrivälja toime alla ja selle mõjul liiguvad augud pooljuhi P-ossa ja elektronid N-ossa. Fotodioodi skemaatiline konstruktsioon on joonisel 2.4. JOONIS 2.4. Nimetatud laengukandjate liikumise tulemusena tekkib fotodioodi klemmidel valgustustugevusest sõltuv elektromotoorjõud
annaabi.ee 
