5. Vedení elektrického proudu v polovodičích

Podobné dokumenty
Elektrický proud v polovodičích

STEJNOSMĚRNÝ PROUD Polovodiče TENTO PROJEKT JE SPOLUFINANCOVÁN EVROPSKÝM SOCIÁLNÍM FONDEM A STÁTNÍM ROZPOČTEM ČESKÉ REPUBLIKY.

Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně

r W. Shockley, J. Bardeen a W. Brattain, zahájil epochu polovodičové elektroniky, která se rozvíjí dodnes.

Fyzikální vzdělávání. 1. ročník. Učební obor: Kuchař číšník Kadeřník. Implementace ICT do výuky č. CZ.1.07/1.1.02/ GG OP VK

7. Elektrický proud v polovodičích

Opakování: shrnutí základních poznatků o struktuře atomu

Projekt: Inovace oboru Mechatronik pro Zlínský kraj Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.08/

VY_32_INOVACE_ELT-1.EI-18-VODIVOST POLOVODICU. Střední odborná škola a Střední odborné učiliště, Dubno

2.3 Elektrický proud v polovodičích

Sada 1 - Elektrotechnika

7. Elektrický proud v polovodičích

Zvyšování kvality výuky technických oborů

Zvyšování kvality výuky technických oborů

INOVACE ODBORNÉHO VZDĚLÁVÁNÍ NA STŘEDNÍCH ŠKOLÁCH ZAMĚŘENÉ NA VYUŽÍVÁNÍ ENERGETICKÝCH ZDROJŮ PRO 21. STOLETÍ A NA JEJICH DOPAD NA ŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ

V nejnižším energetickém stavu valenční elektrony úplně obsazují všechny hladiny ve valenčním pásu, nemohou zprostředkovat vedení proudu.

Sada 1 - Elektrotechnika

Obr Teplotní závislost intrinzické koncentrace nosičů n i [cm -3 ] pro GaAs, Si, Ge Fermiho hladina Výpočet polohy Fermiho hladiny

1 Polovodiče základní pojmy, vlastnosti. Přechody, diody, jejich struktura, vlastnosti a aplikace.

Polovodiče, dioda. Richard Růžička

Nezkreslená věda Vodí, nevodí polovodič? Kontrolní otázky. Doplňovačka

2. Elektrotechnické materiály

Elektřina a magnetizmus polovodiče

VY_32_INOVACE_06_III./2._Vodivost polovodičů

ELEKTRICKÉ VLASTNOSTI LÁTEK

Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Elektrický proud stejnosměrný

Polovodičové senzory. Polovodičové materiály Teplotní závislost polovodiče Piezoodporový jev Fotonové jevy Radiační jevy Magnetoelektrické jevy

Fyzika je přírodní věda, která zkoumá a popisuje zákonitosti přírodních jevů.

Jádro se skládá z kladně nabitých protonů a neutrálních neutronů -> nukleony


Polovodiče. Co je polovodič? Polovodiče jsou látky, jejichž rezistivita leží při obvyklých teplotách v intervalu 10 Ω m až 8

VEDENÍ ELEKTRICKÉHO PROUDU V LÁTKÁCH

PŮVOD BARVY U NEVODIČŮ A ČISTÝCH POLOVODIČŮ (KŘEMÍK, GALENIT, RUMĚLKA, DIAMANT)

NÁZEV ŠKOLY: Základní škola Javorník, okres Jeseník REDIZO: NÁZEV: VY_32_INOVACE_191_Elektřina a její počátky AUTOR: Ing.

FYZIKA 6. ročník 1_Látka a těleso _Vlastnosti látek _Vzájemné působení těles _Gravitační síla... 4 Gravitační pole...

Elektronika pro informační technologie (IEL)

Jméno autora: Mgr. Zdeněk Chalupský Datum vytvoření: Číslo DUM: VY_32_INOVACE_16_ZT_E

Optoelektronika. elektro-optické převodníky - LED, laserové diody, LCD. Elektronické součástky pro FAV (KET/ESCA)

Složení látek a chemická vazba Číslo variace: 1

Ing. Motešický POLOVODIČE

2.6. Koncentrace elektronů a děr

DUSÍK NITROGENIUM 14,0067 3,1. Doplňte:

Elektrické vlastnosti látek

Chemické repetitorium. Václav Pelouch

Elektromagnetismus. - elektrizace třením (elektron = jantar) - Magnetismus magnetovec přitahuje železo zřejmě první záznamy o používání kompasu

Pedagogická fakulta v Ústí nad Labem Fyzikální praktikum k elektronice 2 Číslo úlohy : 1

VY_32_INOVACE_6/15_ČLOVĚK A PŘÍRODA. Předmět: Fyzika Ročník: 6. Poznámka: Vodiče a izolanty Vypracoval: Pták

Na Zemi tvoří vodík asi 15 % atomů všech prvků. Chemické slučování je děj, při kterém z látek jednodušších vznikají látky složitější.

Polovodiče ELEKTROTECHNIKA TO M Á Š T R E J BAL

Výukový materiál zpracován v rámci projektu EU peníze školám

Téma: Číslo: Anotace: Prosinec Střední průmyslová škola a Vyšší odborná škola technická Brno, Sokolská 1

Výukový materiál zpracován v rámci projektu EU peníze školám

8. Úvod do fyziky pevných látek

3.5. Vedení proudu v polovodičích

ATOM. Autor: Mgr. Stanislava Bubíková. Datum (období) tvorby: Ročník: osmý

Věra Keselicová. květen 2013

VODIVOST x REZISTIVITA

Základy elektrotechniky - úvod

U BR < 4E G /q -saturační proud ovlivňuje nárazovou ionizaci. Šířka přechodu: w Ge 0,7 w Si (pro N D,A,Ge N D,A,Si ); vliv U D.

TECHNICKÁ UNIVERZITA V LIBERCI

Opakování

Projekt Pospolu. Polovodičové součástky diody. Pro obor M/01 Informační technologie

λ hc Optoelektronické součástky Fotorezistor, Laserová dioda

Zvyšování kvality výuky technických oborů

Atomové jádro Elektronový obal elektron (e) záporně proton (p) kladně neutron (n) elektroneutrální

Vazby v pevných látkách

Struktura elektronového obalu

Chemická vazba. Příčinou nestability atomů a jejich ochoty tvořit vazbu je jejich elektronový obal.

ELEKTRICKÉ VLASTNOSTI LÁTEK. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Prima

Elektřina a magnetizmus závěrečný test

Atom a jeho elementární částice [1]

17. Elektrický proud v polovodičích, užití polovodičových součástek

1/64 Fotovoltaika - základy

Fyzika IV. -ezv -e(z-zv) kov: valenční elektrony vodivostní elektrony. Elektronová struktura pevných látek model volných elektronů

III. Stacionární elektrické pole, vedení el. proudu v látkách

Test vlastnosti látek a periodická tabulka

DIGITÁLNÍ UČEBNÍ MATERIÁL

Fotovoltaika - základy

TECHNOLOGICKÉ PROCESY PŘI VÝROBĚ POLOVODIČOVÝCH PRVKŮ III.

Laboratorní práce č. 2: Určení voltampérové charakteristiky polovodičové diody

Protonové číslo Z - udává počet protonů v jádře atomu, píše se jako index vlevo dole ke značce prvku

ATOMOVÉ JÁDRO. Nucleus Složení: Proton. Neutron 1 0 n částice bez náboje Proton + neutron = NUKLEON PROTONOVÉ číslo: celkový počet nukleonů v jádře

ATOM. atom prvku : jádro protony (p + ) a neutrony (n) obal elektrony (e - ) protonové číslo 8 nukleonové číslo 16 (8 protonů + 8 neutronů v jádře)

Látkové množství. 6, atomů C. Přípravný kurz Chemie 07. n = N. Doporučená literatura. Látkové množství n. Avogadrova konstanta N A

Částicové složení látek atom,molekula, nuklid a izotop

Metodický návod: 5. Zvyšování vnějšího napětí na 3 V. Dochází k dalšímu zakřivování hladin a rozšiřování hradlové vrstvy.

Vysoká škola technická a ekonomická v Českých Budějovicích. Institute of Technology And Business In České Budějovice

Ch - Elektronegativita, chemická vazba

Polovodičové diody Elektronické součástky pro FAV (KET/ESCA)

INTEGROVANÁ STŘEDNÍ ŠKOLA TECHNICKÁ BENEŠOV Černoleská 1997, Benešov Chemie. Atom a jeho elementární částice - Pracovní list. Ročník 1.

Ročník VIII. Chemie. Období Učivo téma Metody a formy práce- kurzívou. Kompetence Očekávané výstupy. Průřezová témata. Mezipřed.

Název projektu: EU peníze školám. Základní škola, Hradec Králové, M. Horákové 258

Elektrické vlastnosti látek

ELEKTROTECHNICKÉ MATERIÁLY

Základní škola národního umělce Petra Bezruče, Frýdek-Místek, tř. T. G. Masaryka 454

Základní škola a Mateřská škola, Moravský Písek. III. využití ICT-III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT

Druhy materiálů, princip vedení, vakuovaná technika. Ing. Viera Nouzová

PERIODICKÁ TABULKA. Všechny prvky v tabulce můžeme rozdělit na kovy, nekovy a polokovy.

SHRNUTÍ A ZÁKLADNÍ POJMY chemie 8.ročník ZŠ

Transkript:

5. Vedení elektrického proudu v polovodičích - zápis výkladu - 26. až 27. hodina - A) Stavba látky a nosiče náboje Atom: základní stavební částice; skládá se z atomového jádra (protony a neutrony) a atomového obalu (elektrony); navenek elektricky neutrální stejný počet protonů a elektronů protony elementární částice s kladným nábojem; neutrony elementární částice bez náboje; elektrony elementární částice se záporným nábojem, obíhají kolem jádra v určitých vzdálenostech (slupkách, vrstvách); valenční vrstva vnější poslední vrstva; elektrony z této vrstvy se účastní chemických reakcí a vedení el. proudu; souhlasné náboje se odpuzují, nesouhlasné přitahují Typy modelů atomu: 1

B) Pásový model krystalu (charakteristika elektrické vodivosti pevných látek) ze šířky zakázaného pásu dělíme látky na vodiče, polovodiče a izolanty (dielektrika); zakázaný pás = zakázaný prostor, ve kterém se elektrony nemohou pohybovat (tj. pás zakázaných hladin energií); valenční pás = poslední pás, ve kterém se mohou elektrony v základním stavu vyskytovat, tyto elektrony se účastní chemických vazeb a vedení elektrického proudu; vodivostní pás = prostor mimo atom, ve kterém se pohybují volné elektrony, které způsobují elektrický proud; Vodiče (kovy) nemají zakázaný pás, valeční a vodivostní pás se částečně překrývají, proto jsou kovy dobrými elektrickými i tepelnými vodiči, a to i za velmi nízkých teplot. Elektrony snadno přecházejí z valečního pásu do vodivostního pásu. 2

Izolanty (dielektrika) - mají zákázaný pás velmi široký, který nedovoluje elektronům jej přeskočit, tj. Nemohou z valečního pásu do pásu vodivostního. Polovodiče mají pásový model shodný s modelem izolantů, šířka zakázaného pásu je však o něco užší, což umožňuje snadněji překonávat zakázaný pás a dosáhnout tak vodivostního pásu. Elektrony získají energii na překonání zakázaného pásu světlem či teplem. C) Polovodičové materiály mezi polovodiče patří: některé chemické prvky např. křemík (Si), germanium (Ge), uhlík C (grafit), selen (Se), telur (Te); některé chemické sloučeniny např. sulfid olovnatý (PbS), sulfid kademnatý (CdS), arsenid galia (GaAs), galium fosfid (GaP), indium fosfid (InP), indium arsenid (InAS); Všechny tyto materiály musí dosahovat velmi vysoké čistoty. Nejrozšířenějším materiálem pro výrobu polovodičových součástek je v současné době velmi čistý monokrystalický křemík. 3

Model struktury křemíku: D) Vlastní vodivost polovodiče (např. křemíku) je způsobena nosiči náboje vlastního materiálu; vodivost u polovodiče se s rostoucí teplotou zvyšuje, s klesající teplotou snižuje (opak u vodičů); pevně vázané elektrony získávají dostatek energie teplem či světlem; přeskočí z valenčního pásu přes pás zakázaný do vodivostního a stanou se volnými elektrony; po utrženém elektronu zůstane prázdné místo (díra), do kterého může skočit potulující se volný elektron; větší teplota více volných elektronů větší el. proud; 4

díra a elektron vznikájí současně generace vznik páru elektron-díra; rekombinace zánik páru volný elektron-díra; 5

E) Nevlastní vodivost polovodiče u čistých čtyřmocných polovodičů je stále nedostatek volných nosičů náboje, proto jejich počet zvýšíme dotováním přidáním příměsového materiálu; nejčastěji se přidávají příměsi ze III. A nebo V.A skupiny periodické soustavy prvků; rozlišujeme dva druhy nevlastní vodivosti typu P (pozitivní +), typu N (negativní -) 6

7