Układy nieliniowe. Stabilizator dioda Zenera. Dioda LED. Prostownik na diodach (Graetza) w.9, p.1
|
|
- Tadeusz Bukowski
- 6 lat temu
- Przeglądów:
Transkrypt
1 Układy nieliniowe Układy nieliniowe odgrywają istotną rolę w nowoczesnej elektronice, np.: generatory sygnałów, stabilizatory, odbiorniki i nadajniki w telekomunikacji, zasialcze impulsowe stałego napięcia (DC), obwody cyfrowe i.t.d. Są one konstruowane na bazie elementów nieliniowych jakimi są np.: dioda, czy tranzystor. Oba wymienione elementy są urządzeniami półprzewodnikowymi. Stabilizator dioda Zenera Logiczna bramka NAND w.9, p.1 Prostownik na diodach (Graetza) Dioda LED
2 Elektroniczne urządzenia półprzewodnikowe Półprzewodniki półprzewodniki samoistne półprzewodniki domieszkowane Przewodnictwo typu n i p Zjawiska na złączu półprzewodnikowym złącze w stanie równowagi termodynamicznej złącze spolaryzowane Układy półprzewodnikowe zasada działania diody: pojemnościowej, fotodiody, świecącej, laserowej, lawinowej, Zenera, tunelowej zasada działania tranzystora: unipolarnego, bipolarnego zasada działania tyrystora w.9, p.2
3 ρ[ω m] Przewodnictwo elektryczne ciał stałych R=ρ l A ρ [Ω m] oporność właściwa (rezystywność) Fizyka transportu nośników ładunku decyduje o nieliniowości elementów połprzewodnikowych. w.9, p.3
4 Przewodnictwo elektryczne ciał stałych ciała krystaliczne Ciała krystaliczne: izolatory, półprzewodniki, przewodniki przykład: pierwiastki IV grupy układu okresowego: izolator półprzewodnik przewodnik C 14 Si 32 Ge 6 Sn 50 Pb 82 w.9, p.4 podobne własności chemiczne bardzo różne fizyczne
5 Kryształ Kryształ: Zbiór atomów uporządkowany okresowo w przestrzeni trójwymiarowej (C. Kittel: Wstęp do fizyki ciała stałego) Struktura krystaliczna diamentu: Wegiel [3.56], krzem [5.43], german [5.65], cyna (szara) [6.46] krystalizują w strukturze diamentu (wynik wiązania kowalencyjnego). [] reprezentują stałe sieci a w nm (10 9m). a a stała sieci w.9, p.5
6 Elektron w atomie wodoru Atom wodoru możliwe przejścia elektronu pomiędzy orbitami: Mechanika kwantowa: kwantyzacja orbit elektronu w atomie ( dyskretne poziomy energetyczne) n=12 3 w.9, p.6 Stan wzbudzony wodór
7 Poziomy energetyczne elektronów: od atomu do kryształu E3 Eg E2 EC EV E1 Elektron swobodny (jonizacja) Poziomy wzbudzone Stan podstawowy Dla danego poziomu energetycznego istnieją dwa stany dostępne dla elektronów fermiony (sz= 1/2) obowiązuje zakaz Pauliego. w.9, p.7 Tworzenie się pasm energetycznych po zbliżeniu jonów na odległość stałej sieci a. Zaznaczono położenie poziomu EC (zwykle pustego w półprzewodnikach w T=0 K) i poziomu EV zapełnionego elektronami w T=0 K. EC i EV odpowiednio najmniejsza i największa energia odpowiednich pasm. E g= EC EV przerwa energetyczna (półprzewodniki, izolatory)
8 Jak powstają pasma energetyczne? Sprzężenie stanów elektronowych powoduje rozszczepienie odpowiadających im energii. Ei Ei1 Ei2 Klasyczny odpowiednik: Dwa sprzężone wahadła, każde jako izolowane ma częstość drgań ω0, po sprzężeniu układ posiada dwie częstości własne ω01 i ω02. w.9, p.8
9 Pasma energetyczne elektronów w krysztale Wiązanie kowalencyjne (elektrony sąsiednich atomów tworzą wiązanie) Elektrony swobodne (nośniki prądu) Elektrony związane z jonami sieci krystalicznej Zajmuje się tym teoria pasmowa. Jest to teoria kwantowa opisująca stany energetyczne elektronów w krysztale. W odróżnieniu od atomów, w których dozwolone stany energetyczne elektronów stanowią zbiór poziomów dyskretnych, dozwolone elektronowe stany energetyczne w kryształach grupują się w obszarach (pasmach) o szerokości kilku elektronowoltów. w.9, p.9
10 Pasma energetyczne elektronów rodzaje materiałów krystalicznych Dla pierwiastków IV grupy układu okresowego przerwy energetyczne wynoszą: Eg(C)=5.33 ev izolator Eg(Si), Eg(Ge) 1.14, 0.67 ev Eg(Sn)= brak przerwy półprzewodnik przewodnik Pasmo przewodnictwa Eg<4eV Eg>4 ev Pasmo walencyjne w.9, p.10 W przewodniku (metal) oba pasma: walencyjne i przewodnictwa częściowo się przekrywają brak przerwy energetycznej Eg=0.
11 Półprzewodniki Elektronika posługuje się uproszczonym modelem energetycznym kryształów, w którym opisuje się energię elektronów związanych w atomach dwoma pasmami dozwolonymi: pasmo walencyjne zakres energii jaką posiadają elektrony najsłabiej związane z jądrem atomu; pasmo przewodnictwa zakres energii jaką posiadają elektrony uwolnione z atomu, będące wówczas nośnikami swobodnymi w ciele stałym. Zdolność przewodzenia prądu zależna od obsadzenia przez elektrony, poziomu określonego pasma. Tutaj ważny jest również brak obsadzenia poziomu (generacja dziury), który w stanie podstawowym jest obsadzony. Własności elektronów (lub jego braku) w określonych pasmach: elektrony pasma przewodnictwa, w ramach kryształu, są praktycznie swobodne. brak elektronu w paśmie walencyjnym (bąbelek próżni w morzu poziomów) zachowuje się jak cząstka o ładunku +e (dziura). W półprzewodniku istnieją dwa mechanizmy przewodnictwa: przewodnictwo elektronowe oraz przewodnictwo dziurowe w.9, p.11
12 Półprzewodniki spontaniczne (samoistne) E Dla T=0 K brak przewodnictwa ponieważ nie ma nośników prądu w postaci swobodnych ładunków. T =0 K Dla T>0 K fluktuacja termiczna lub kwant światła mogą dostarczyć elektronom energii, dostatecznej do przejścia do pasma przewodnictwa. Powstaniu swobodnego elektronu towarzyszy utworzenie pustego miejsca w paśmie walencyjnym, nazywanego dziurą, o własnościach ładunku dodatniego. Zarówno elektrony w paśmie przewodnictwa jak i dziury w paśmie walencyjnym stanowią nośniki prądu elektrycznego. Koncentracja nośników, a tym samym przewodnictwo, zależy od temperatury (oraz natężenia padającego promieniowania). E γ Procesom generacji par elektron dziura towarzyszą procesy γ ich rekombinacji (anihilacji). W określonej temperaturze ustala się stan równowagi pomiędzy tymi procesami. Koncentracja nośników silnie zależy od szerokości przerwy energetycznej. W izolatorach przerwa energetyczna jest na tyle duża, że liczba elektronów zdolnych znaleźć się w paśmie przewodnictwa jest bardzo mała. w.9, p.12
13 Rozkład prawdopodobieństwa znalezienia swobodnych nośników prądu w półprzewodniku Gęstość stanów dla elektronów w.9, p.13 Prawdopodobieństwo Liczba elektronów w obsadzenia stanów stanach o energii E. przez elektrony (rozkład Fermiego Diraca)
14 Półprzewodniki spontaniczne stan równowagi W ustalonej temperaturze koncentracja wolnych elektronów (n) i dziur (p) jest jednakowa: n= p=bt 3 e E g kt gdzie: 31 B= dla krzemu E g=1.12 ev szerokość przerwy energetycznej Uwaga: w temperaturze pokojowej mamy nośników/cm3 kryształ Si ma atomów/cm3 Tylko mała część atomów krzemu jest zjonizowana w.9, p.14
15 Półprzewodniki domieszkowane typu n Wprowadzenie do sieci krystalicznej zbudowanej z atomów czterowartościowych (Si, Ge) domieszki ( %) atomów pięciowartościowych (P, As, Sb), zwanych donorami, powoduje wytworzenie elektronów słabo związanych z siecią krystaliczną. Taki półprzewodnik nazywamy półprzewodnikiem typu n (n negative, ujemny). jon dodatni Elektron w paśmie przewodnictwa W temperaturze T=0 K stany pasma donorowego są obsadzone przez elektrony. W temp. pokojowej (kt E ) elektrony z pasma donorowego przechodzą do pasma przewodnictwa zwiększając znacznie koncentrację swobodnych elektronów. Półprzewodnik wykazuje przewodnictwo typu elektronowego (nośnikami większościowymi są elektrony). w.9, p.15
16 Półprzewodniki domieszkowane typu p Wprowadzenie do sieci krystalicznej zbudowanej z atomów czterowartościowych (Si, Ge) domieszki atomów trójwartościowych (B, Al, Ga, In), zwanych akceptorami, powoduje wytworzenie dziur słabo związanych z siecią krystaliczną. Taki półprzewodnik nazywamy półprzewodnikiem typu p (p positive, dodatni). jon ujemny dziura w paśmie walencyjnym W temperaturze T=0 pasmo akceptorowe jest puste. W temp. pokojowej (kt E ) elektrony z pasma walencyjnego przechodzą do pasma akceptorowego zwiększając znacznie koncentrację swobodnych dziur w paśmie walencyjnym. Półprzewodnik wykazuje przewodnictwo typu dziurowego (nośnikami większościowymi są dziury). w.9, p.16
17 Złącze półprzewodnikowe p n półprzewodonik typu n półprzewodonik typu p Po złączeniu półprzewodników elektrony z obszaru n dyfundują do obszaru p gdzie rekombinują z dziurami tworząc w pobliżu złącza ujemne jony związane z siecią krystaliczną (centra akceptorowe). Również swobodne dziury z obszaru p dyfundują do obszaru n gdzie ulegają rekombinacji. W obszarze n tworzy się warstwa jonów dodatnich (centra donorowe). Nieruchomy ładunek jonów tworzy warstwę dipolową, na której wytwarza się skok potencjału przeciwdziałający dalszej dyfuzji. w.9, p.17
18 Złącze niespolaryzowane p n W efekcie w pobliżu złącza powstaje warstwa ładunku przestrzennego, nazywana też warstwą zubożaną (tj. praktycznie nieposiadającą swobodnych nośników) lub warstwą zaporową. Nieruchomy ładunek dodatni po stronie n hamuje przepływ dziur z obszaru p, natomiast ładunek ujemny po stronie p hamuje przepływ elektronów z obszaru n. Innymi słowy przepływ nośników większościowych praktycznie ustaje. W stanie równowagi termodynamicznej tj. gdy z zewnątrz nie przyłożono żadnego pola elektrycznego, w pobliżu styku obszarów p i n przemieszczanie się swobodnych nośników większościowych (dyfuzja), spowodowane jest różnicą koncentracji nośników. w.9, p.18
19 Złącze niespolaryzowane p n Złącze n p p n Koncentracja donorów i akceptorów Koncentracja dziur i elektronów dziury elektrony Dzięki dyfuzji elektronów z n do p i dziur z p do n powstaje w warstwie przejściowej strefa ujemnego i dodatniego ładunku przestrzennego stanowiącego warstwę zaporową. W warunkach równowagi termodynamicznej nie płynie prąd elektryczny. Gęstość ładunku potencjał w.9, p.19 U Na wysokość bariery U możemy wpływać przez przyłożenie napięcia do złącza n p.
20 Złącze spolaryzowane IR prąd wsteczny Wysokość bariery Zaporowo U wysoka IF prąd przewodzenia w.9, p.20 Wysokość bariery W kierunku przewodzenia U niska
21 IR prąd wsteczny Wysokość bariery Złącze spolaryzowane zaporowo U wysoka Przyłożenie napięcia (+) na n oraz ( ) na p powoduje rozsunięcie ładunku swobodnego i poszerzenie warstwy zaporowej. Skok potencjału na złączu (bariera potencjału) powiększa się o przyłożone napięcie. Liczba swobodnych nośników zdolnych do pokonania wysokiej bariery potencjału (w wyniku fluktuacji termicznych) jest bardzo mała, a zatem prąd przepływający przez złącze jest nieznaczny (prąd wsteczny). w.9, p.21
22 IF prąd przewodzenia Wysokość bariery Złącze spolaryzowane w kierunku przewodzenia U niska Przyłożenie napięcia (+) na p oraz ( ) na n powoduje zmniejszenie szerokości warstwy zaporowej oraz obniżenie bariery potencjału o wartość przyłożonego napięcia. Swobodne elektrony i dziury dryfują w kierunku złącza gdzie następuje ich rekombinacja. Ustala się prąd płynący przez złącze, zależny od wartości przyłożonego napięcia i temperatury. Po przekroczeniu napięcia wynoszącego ok V dla złącz krzemowych, 0.35 V dla germanowych i 2.3 V dla arsenku galu następuje silny wzrost natężenia prądu (wzrost eksponencjalny). w.9, p.22
23 Prąd płynący przez złącze ( I=I S e U nu T 1 ) równanie Shockley'a gdzie: UT potencjał elektrokinetyczny T temperatura w K k stała Boltzmanna n stała 1 2 w.9, p.23
24 Dioda półprzewodnikowa w.9, p.24
25 Schemat zastępczy modelu złącza pn Na bazie równania Shockley'a: ( I=I S e U nu T 1 ) RU I(U) RS RU rezystancja upływu (rzędu MΩ) RS rezystancja szeregowa (rzędu Ω) w.9, p.25
26 Schemat zastępczy modelu złącza pn RU Cj I(U) RS Cd Cj pojemność złącza Cd pojemność dyfuzyjna w.9, p.26 W warunkach pracy dynamicznej (szybkie zmiany sygnału wymuszającego) musimy uwzględnić zmiany ładunku magazynowanego w warstwie zaporowej. Wprowadzamy do opisu złącza dwie pojemności:
27 Rodzaje diod i zastosowania Dioda prostownicza Dioda pojemnościowa (warikap) Dioda Zenera Dioda tunelowa Dioda świecąca (elektroluminescencyjna) LED Laser diodowy Fotodioda w.9, p.27
28 Dioda prostownicza Diody prostownicze przeznaczone są do przetwarzania prądu przemiennego (o małej częstotliwości) na prąd jednokierunkowy. Wykorzystywana jest własność jednokierunkowego przewodzenia diody.w układzie prostowniczym dioda pełni funkcję zaworu jednokierunkowego. t Czterodiodowy prostownik dwupołówkowy (mostek Graetza): t w.9, p.28
29 Dioda pojemnościowa (warikap) Warstwa zaporowa złącza (obszar pozbawiony nośników) zachowuje się jak izolator. Pojemność złącza jest funkcją szerokości tej warstwy, którą można zmieniać poprzez zmianę napięcia polaryzacji. Diody pojemnościowe pracują przy polaryzacji zaporowej. Stosowane są m.in. w układach rezonansowych wysokiej częstotliwości (radio, telewizja), umożliwiając ich przestrajanie (zmiana C > zmiana częstotliwości rezonansowej określonej przez stałą czasową RC). w.9, p.29
30 Dioda Zenera W diodach Zenera wykorzystujemy efekt przebicia występujący przy odpowiednio dużym napięciu wstecznym. Po przekroczeniu napięcia przebicia prąd diody gwałtownie się zwiększa. Występujące przebicie może być wynikiem tzw. efektu Zenera, polegającego na wyrywaniu elektronów z ich wiązań w paśmie walencyjnym półprzewodnika typu p i przechodzeniu w wyniku tunelowania do pasma przewodnictwa półprzewodnika typu n. Innym mechanizmem prowadzącym do podobnego efektu jest przebicie lawinowe. Generowane w złączu nośniki są przyspieszane do energii, przy których zderzając się z siecią krystaliczną generują wtórne pary elektron dziura, które są dalej powielane (lawinowe powielanie nośników). Przebicie Zenera obserwujemy przy odpowiednio dużym domieszkowaniu w obszarach n i p, przy napięciach do ok. 5 V (polaryzacji wstecznej). Przebicie lawinowe występuje w złączach o mniejszym domieszkowaniu i przy napięciach powyżej ok. 8 V. W zakresie napięć 5 8 V obydwa mechanizmy prowadzą do efektu przebicia. Nazwa dioda Zenera obejmuje tradycyjnie swym znaczeniem zarówno diody o przebiciu Zenera, jak i diody o przebiciu lawinowym. w.9, p.30
31 Efekt Zenera w.9, p.31
32 Przebicie lawinowe w.9, p.32
33 Przebicie lawinowe w.9, p.33
34 Dioda Zenera w.9, p.34
35 Zastosowania diody Zenera Diody Zenera znajdują zastosownie w układach elektronicznych do stabilizacji napięcia jako źródło napięcia odniesienia do przesuwania poziomów napięć jako elementy zabezpieczające i przeciwnapięciowe. Dzielnik napięcia z diodą Zenera wykorzystywany do stabilizacji napięcia: w.9, p.35
36 Dioda tunelowa W skrajnie domieszkowanym złączu p n warstwa zaporowa jest bardzo cienka. Możliwe jest zjawisko tunelowgo przejścia nośników większościowych przez barierę potencjału (bardzo cienki obszar zaporowy). Pojawia się dodatkowy prąd (tunelowy) przy polaryzacji diody w kierunku przewodzenia. Ponieważ prąd ten zanika wraz z rosnącym napięciem, to w charakterystyce diody obserwujemy obszar o ujemnej rezystancji dynamicznej. Takie diody nazywamy tunelowymi lub diodami Esakiego. Charakterystyka prądowo napięciowa Esaki 1957 Skrajnie silne domieszkowanie Szerokość złącza ~10 nm w.9, p.36 symbol diody tunelowej du r= <0 di
37 Dioda tunelowa pasma energetyczne Maksimum prądu Przekrywanie pasm Rozsunięcie pasm u=0.05 V u=0 w.9, p.37 u=0.5 V
38 Dioda tunelowa zastosowanie Czas tunelowania elektronu ~ s w.9, p.38 do wytwarzania, wzmacniania i detekcji drgań wysokich częstości w przełącznikach w układach impulsowych o dużej szybkości działania (np. układach cyfrowych)
39 Dioda świecąca Gdy złącze p n jest spolaryzowane w kierunku przewodzenia, bariera potencjału ulega obniżeniu i elektrony wnikają do półprzewodnika typu p, a dziury do półprzewodnika typu n. W obszarach baz następują rekombi nacje elektronów i dziur związane z emisją kwantów promieniowania elektromagne o energii zbliżonej do szerokości przerwy energetycznej h Eg. w.9, p.39
40 Dioda świecąca charakterystyki w.9, p.40 Charakterystyki spektralne diody z GaAs w różnych temperaturach.
41 Dioda świecąca charakterystyki Charakterystyki prądowo napięciowe w.9, p.41 Moc emitowanego światła w funkcji natężenia prądu
42 Dioda świecąca zastosowania w.9, p.42 Oświetlenie, sygnalizacja itp.
43 Dioda laserowa Zasada działania diody laserowej jest podobna do zasady działania LED. Zasadnicze znaczenie ma uzyskanie inwersji obsadzeń nośników w obszarze przyzłączowym. Inwersję tę można uzyskać gdy złącze p n spolaryzowane jest bardzo silnym prądem w kierunku przewodzenia (ok. 250 ma). W półprzewodniku typu n koncentracja dziur będzie dominowała nad koncentracją elektronów, a w półprzewodniku typu p koncentracja elektronów będzie dominowała nad koncentracją dziur. W tych warunkach rekombinacja następuje lawinowo i jest wymuszona fotonami emitowanymi we wcześniejszej rekombinacji promienistej. Złącze emituje spójne promieniowanie laserowe. w.9, p.43
44 Dioda laserowa Bez inwersji obsadzeń Wiele atomów ale stanów wzbudzonych stosunkowo niewiele: emisja kwantów światła niezależna. Z inwersją obsadzeń Wiele atomów ale stanów wzbudzonych wiecęj niż niewzbudzonych: emisja kwantów światła wymuszona (spójna). Tak jest przy dużym prądzie przewodzenia diody (250 ma): wstrzykniętych elektronów do półprzedonika typu p jest więcej niż dziur; wstrzykniętych dziur do półprzednika typu n jest więcej niż elektronów (inwersja obsadzeń) w.9, p.44
45 Dioda laserowa w.9, p.45
46 Dioda laserowa charakterystki i zastosowanie w.9, p.46
47 Fotodioda Jeżeli oświetlimy złącze p n, to prąd płynący w kierunku zaporowym będzie zależał od natężenia oświetlenia. Wiąże się to z generacją przez światło nośników (par elektron dziura) w obszarze złącza. Efekt ten wykorzystywany jest w fotodiodach służących do detekcji światła. w.9, p.47
48 Fotodioda Czułość spektralna zależy od materiau złącza: w.9, p.48
49 Fotodioda chrakterystyka Typowe charakterystyki prądowo napięciowe fotodiody krzemowej przy różnych natężaniach oświetlenia złącza p n: w.9, p.49
50 Demonstracja: fotodioda i konwerter prąd napięcie i WE=i R=1 M Ω i i WE v v 0= i WE R i WE= v 0 [V ] 6 10 [Ω] v+ Zasilanie: +12, 12 V + w.9, p.50 masa 1) Oświetlanie o stałym natężeniu: v0=? (tryb DC) wy(v0) 2) Oświetlanie przez lampę wstrząsoodporną: v0=? (tryb AC)
Układy nieliniowe. Stabilizator - dioda Zenera. Dioda LED. Prostownik na diodach (Graetza) Logiczna bramka NAND. w.7, p.1
Układy nieliniowe Układy nieliniowe odgrywają istotną rolę w nowoczesnej elektronice, np.: generatory sygnałów, stabilizatory, odbiorniki i nadajniki w telekomunikacji, zasialcze impulsowe stałego napięcia
Bardziej szczegółowoUkłady nieliniowe. Stabilizator dioda Zenera. Dioda LED. Prostownik na diodach (Graetza) w.9, p.1
Układy nieliniowe Układy nieliniowe odgrywają istotną rolę w nowoczesnej elektronice, np.: generatory sygnałów, stabilizatory, odbiorniki i nadajniki w telekomunikacji, zasialcze impulsowe stałego napięcia
Bardziej szczegółowoZłącze p-n: dioda. Przewodnictwo półprzewodników. Dioda: element nieliniowy
Złącze p-n: dioda Półprzewodniki Przewodnictwo półprzewodników Dioda Dioda: element nieliniowy Przewodnictwo kryształów Atomy dyskretne poziomy energetyczne (stany energetyczne); określone energie elektronów
Bardziej szczegółowoElektryczne własności ciał stałych
Elektryczne własności ciał stałych Do sklasyfikowania różnych materiałów ze względu na ich własności elektryczne trzeba zdefiniować kilka wielkości Oporność właściwa (albo przewodność) ładunek [C] = 1/
Bardziej szczegółowoSTRUKTURA PASM ENERGETYCZNYCH
PODSTAWY TEORII PASMOWEJ Struktura pasm energetycznych Teoria wa Struktura wa stałych Półprzewodniki i ich rodzaje Półprzewodniki domieszkowane Rozkład Fermiego - Diraca Złącze p-n (dioda) Politechnika
Bardziej szczegółowoPrzewodność elektryczna ciał stałych. Elektryczne własności ciał stałych Izolatory, metale i półprzewodniki
Przewodność elektryczna ciał stałych Elektryczne własności ciał stałych Izolatory, metale i półprzewodniki Elektryczne własności ciał stałych Do sklasyfikowania różnych materiałów ze względu na ich własności
Bardziej szczegółowoPodstawy fizyki ciała stałego półprzewodniki domieszkowane
Podstawy fizyki ciała stałego półprzewodniki domieszkowane Półprzewodnik typu n IV-Ge V-As Jeżeli pięciowartościowy atom V-As zastąpi w sieci atom IV-Ge to cztery elektrony biorą udział w wiązaniu kowalentnym,
Bardziej szczegółowoRepeta z wykładu nr 5. Detekcja światła. Plan na dzisiaj. Złącze p-n. złącze p-n
Repeta z wykładu nr 5 Detekcja światła Sebastian Maćkowski Instytut Fizyki Uniwersytet Mikołaja Kopernika Adres poczty elektronicznej: mackowski@fizyka.umk.pl Biuro: 365, telefon: 611-3250 Konsultacje:
Bardziej szczegółowoW1. Właściwości elektryczne ciał stałych
W1. Właściwości elektryczne ciał stałych Względna zmiana oporu właściwego przy wzroście temperatury o 1 0 C Materiał Opór właściwy [m] miedź 1.68*10-8 0.0061 żelazo 9.61*10-8 0.0065 węgiel (grafit) 3-60*10-3
Bardziej szczegółowoUkłady nieliniowe - przypomnienie
Układy nieliniowe - przypomnienie Generacja-rekombinacja E γ Na bazie półprzewodników γ E (Si)= 1.14 ev g w.8, p.1 Domieszkowanie n (As): Większościowe elektrony pasmo przewodnictwa swobodne elektrony
Bardziej szczegółowoElektryczne własności ciał stałych
Elektryczne własności ciał stałych Izolatory (w temperaturze pokojowej) w praktyce - nie przewodzą prądu elektrycznego. Ich oporność jest b. duża. Np. diament ma oporność większą od miedzi 1024 razy Metale
Bardziej szczegółowoWSTĘP DO ELEKTRONIKI
WSTĘP DO ELEKTRONIKI Część V Elementy półprzewodnikowe diody, tranzystory Janusz Brzychczyk IF UJ [ m ] 10 24 10 20 10 16 10 12 10 8 10 4 Przewodnictwo elektryczne ciał stałych Teflon Parafina Izolatory
Bardziej szczegółowo3. ZŁĄCZE p-n 3.1. BUDOWA ZŁĄCZA
3. ZŁĄCZE p-n 3.1. BUDOWA ZŁĄCZA Złącze p-n jest to obszar półprzewodnika monokrystalicznego utworzony przez dwie graniczące ze sobą warstwy jedną typu p i drugą typu n. Na rysunku 3.1 przedstawiono uproszczony
Bardziej szczegółowoZłącze p-n powstaje wtedy, gdy w krysztale półprzewodnika wytworzone zostaną dwa obszary o odmiennym typie przewodnictwa p i n. Nośniki większościowe
Diody Dioda jest to przyrząd elektroniczny z dwiema elektrodami mający niesymetryczna charakterystykę prądu płynącego na wyjściu w funkcji napięcia na wejściu. Symbole graficzne diody, półprzewodnikowej
Bardziej szczegółowoZjawiska zachodzące w półprzewodnikach Przewodniki samoistne i niesamoistne
Zjawiska zachodzące w półprzewodnikach Przewodniki samoistne i niesamoistne Materiały dydaktyczne dla kierunku Technik Optyk (W12) Kwalifikacyjnego kursu zawodowego. Zadania elektroniki: Urządzenia elektroniczne
Bardziej szczegółowo3.4 Badanie charakterystyk tranzystora(e17)
152 Elektryczność 3.4 Badanie charakterystyk tranzystora(e17) Celem ćwiczenia jest wyznaczenie charakterystyk tranzystora npn w układzie ze wspólnym emiterem W E. Zagadnienia do przygotowania: półprzewodniki,
Bardziej szczegółowoStruktura pasmowa ciał stałych
Struktura pasmowa ciał stałych dr inż. Ireneusz Owczarek CMF PŁ ireneusz.owczarek@p.lodz.pl http://cmf.p.lodz.pl/iowczarek 2012/13 Spis treści 1. Pasmowa teoria ciała stałego 2 1.1. Wstęp do teorii..............................................
Bardziej szczegółowoCiała stałe. Literatura: Halliday, Resnick, Walker, t. 5, rozdz. 42 Orear, t. 2, rozdz. 28 Young, Friedman, rozdz
Ciała stałe Podstawowe własności ciał stałych Struktura ciał stałych Przewodnictwo elektryczne teoria Drudego Poziomy energetyczne w krysztale: struktura pasmowa Metale: poziom Fermiego, potencjał kontaktowy
Bardziej szczegółowoBadanie charakterystyki diody
Badanie charakterystyki diody Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest poznanie charakterystyk prądowo napięciowych różnych diod półprzewodnikowych. Wstęp Dioda jest jednym z podstawowych elementów elektronicznych,
Bardziej szczegółowoRównanie Shockley a. Potencjał wbudowany
Wykład VI Diody Równanie Shockley a Potencjał wbudowany 2 I-V i potencjał wbudowany Temperatura 77K a) Ge E g =0.7eV b) Si E g =1.14eV c) GaAs E g =1.5eV d) GaAsP E g =1.9eV qv 0 (0. 5 0. 7)E g 3 I-V i
Bardziej szczegółowoZłącza p-n, zastosowania. Własności złącza p-n Dioda LED Fotodioda Dioda laserowa Tranzystor MOSFET
Złącza p-n, zastosowania Własności złącza p-n Dioda LED Fotodioda Dioda laserowa Tranzystor MOSFET Złącze p-n, polaryzacja złącza, prąd dyfuzyjny (rekombinacyjny) Elektrony z obszaru n na złączu dyfundują
Bardziej szczegółowoInstrukcja do ćwiczenia: Badanie diod półprzewodnikowych i LED (wersja robocza)
Instrukcja do ćwiczenia: Badanie diod półprzewodnikowych i LED (wersja robocza) Laboratorium Elektroenergetyki 1 1. Cel i program ćwiczenia. Celem ćwiczenia jest: zapoznanie się z budową diody półprzewodnikowej
Bardziej szczegółowoTeoria pasmowa. Anna Pietnoczka
Teoria pasmowa Anna Pietnoczka Opis struktury pasmowej we współrzędnych r, E Zmiana stanu elektronów przy zbliżeniu się atomów: (a) schemat energetyczny dla atomów sodu znajdujących się w odległościach
Bardziej szczegółowoRekapitulacja. Detekcja światła. Rekapitulacja. Rekapitulacja
Rekapitulacja Detekcja światła Sebastian Maćkowski Instytut Fizyki Uniwersytet Mikołaja Kopernika Adres poczty elektronicznej: mackowski@fizyka.umk.pl Biuro: 365, telefon: 611-3250 Konsultacje: czwartek
Bardziej szczegółowo2. Półprzewodniki. Istnieje duża jakościowa różnica między właściwościami elektrofizycznymi półprzewodników, przewodników i dielektryków.
2. Półprzewodniki 1 Półprzewodniki to materiały, których rezystywność jest większa niż rezystywność przewodników (metali) oraz mniejsza niż rezystywność izolatorów (dielektryków). Przykłady: miedź - doskonały
Bardziej szczegółowoAleksandra Banaś Dagmara Zemła WPPT/OPTOMETRIA
Aleksandra Banaś Dagmara Zemła WPPT/OPTOMETRIA B V B C ZEWNĘTRZNE POLE ELEKTRYCZNE B C B V B D = 0 METAL IZOLATOR PRZENOSZENIE ŁADUNKÓW ELEKTRYCZNYCH B C B D B V B D PÓŁPRZEWODNIK PODSTAWOWE MECHANIZMY
Bardziej szczegółowo!!!DEL są źródłami światła niespójnego.
Dioda elektroluminescencyjna DEL Element czynny DEL to złącze p-n. Gdy zostanie ono spolaryzowane w kierunku przewodzenia, to w obszarze typu p, w warstwie o grubości rzędu 1µm, wytwarza się stan inwersji
Bardziej szczegółowoWykład V Złącze P-N 1
Wykład V Złącze PN 1 Złącze pn skokowe i liniowe N D N A N D N A p n p n zjonizowane akceptory + zjonizowane donory x + x Obszar zubożony Obszar zubożony skokowe liniowe 2 Złącze pn skokowe N D N A p n
Bardziej szczegółowoW5. Rozkład Boltzmanna
W5. Rozkład Boltzmanna Podstawowym rozkładem w klasycznej fizyce statystycznej jest rozkład Boltzmanna E /( kt ) f B ( E) Ae gdzie: A jest stałą normalizacyjną, k stałą Boltzmanna 5 k 8.61710 ev / K Został
Bardziej szczegółowoLABORATORIUM INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ
Politechnika Lubelska Wydział Elektrotechniki i Informatyki Katedra Urządzeń Elektrycznych i TWN 20-618 Lublin, ul. Nadbystrzycka 38A www.kueitwn.pollub.pl LABORATORIUM INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ Podstawy
Bardziej szczegółowoTeoria pasmowa ciał stałych Zastosowanie półprzewodników
Teoria pasmowa ciał stałych Zastosowanie półprzewodników Model atomu Bohra Niels Bohr - 1915 elektrony krążą wokół jądra jądro jest zbudowane z: i) dodatnich protonów ii) neutralnych neutronów Liczba atomowa
Bardziej szczegółowoRys.1. Struktura fizyczna diody epiplanarnej (a) oraz wycinek złącza p-n (b)
Ćwiczenie E11 UKŁADY PROSTOWNIKOWE Elementy półprzewodnikowe złączowe 1. Złącze p-n Złącze p-n nazywamy układ dwóch półprzewodników.jednego typu p w którym nośnikami większościowymi są dziury obdarzone
Bardziej szczegółowoRepeta z wykładu nr 6. Detekcja światła. Plan na dzisiaj. Metal-półprzewodnik
Repeta z wykładu nr 6 Detekcja światła Sebastian Maćkowski Instytut Fizyki Uniwersytet Mikołaja Kopernika Adres poczty elektronicznej: mackowski@fizyka.umk.pl Biuro: 365, telefon: 611-3250 - kontakt omowy
Bardziej szczegółowoĆwiczenie 123. Dioda półprzewodnikowa
Ćwiczenie 123 Ćwiczenie 123. Dioda półprzewodnikowa Cel ćwiczenia Poznanie własności warstwowych złącz półprzewodnikowych typu p-n. Wyznaczenie i analiza charakterystyk stałoprądowych dla różnych typów
Bardziej szczegółowoCzęść 2. Przewodzenie silnych prądów i blokowanie wysokich napięć przy pomocy przyrządów półprzewodnikowych
Część 2 Przewodzenie silnych prądów i blokowanie wysokich napięć przy pomocy przyrządów półprzewodnikowych Łukasz Starzak, Przyrządy i układy mocy, studia niestacjonarne, lato 2018/19 23 Półprzewodniki
Bardziej szczegółowoMATERIAŁY PÓŁPRZEWODNIKOWE
MATERIAŁY PÓŁPRZEWODNIKOWE Półprzewodniki obejmują obszerną grupę materiałów, które ze względu na przewodnictwo elektryczne zajmują pośrednie miejsce pomiędzy metalami a izolatorami. Półprzewodniki stanowią
Bardziej szczegółowoSYMBOLE GRAFICZNE. Tyrystory. Struktura Charakterystyka Opis
SYMBOLE GRAFICZNE y Nazwa triasowy blokujący wstecznie SCR asymetryczny ASCR Symbol graficzny Struktura Charakterystyka Opis triasowy blokujący wstecznie SCR ma strukturę czterowarstwową pnpn lub npnp.
Bardziej szczegółowoUrządzenia półprzewodnikowe
Urządzenia półprzewodnikowe Diody: - prostownicza - Zenera - pojemnościowa - Schottky'ego - tunelowa - elektroluminescencyjna - LED - fotodioda półprzewodnikowa Tranzystory - tranzystor bipolarny - tranzystor
Bardziej szczegółowoPrzyrządy i układy półprzewodnikowe
Przyrządy i układy półprzewodnikowe Prof. dr hab. Ewa Popko ewa.popko@pwr.edu.pl www.if.pwr.wroc.pl/~popko p.231a A-1 Zawartość wykładu Wy1, Wy2 Wy3 Wy4 Wy5 Wy6 Wy7 Wy8 Wy9 Wy10 Wy11 Wy12 Wy13 Wy14 Wy15
Bardziej szczegółowoPracownia Fizyczna i Elektroniczna Struktura układu doświadczalnego. Wojciech DOMINIK. Zjawisko przyrodnicze
Pracownia Fizyczna i Elektroniczna 0 http://pe.fuw.edu.pl/ Wojciech DOMNK Struktura układu doświadczalnego Zjawisko przyrodnicze detektor Urządzenie pomiarowe Urządzenie wykonawcze interfejs regulator
Bardziej szczegółowoPrzewodnictwo elektryczne ciał stałych. Fizyka II, lato
Przewodnictwo elektryczne ciał stałych Fizyka II, lato 2016 1 Własności elektryczne ciał stałych Komputery, kalkulatory, telefony komórkowe są elektronicznymi urządzeniami półprzewodnikowymi wykorzystującymi
Bardziej szczegółowoI. DIODA ELEKTROLUMINESCENCYJNA
1 I. DIODA LKTROLUMINSCNCYJNA Cel ćwiczenia : Pomiar charakterystyk elektrycznych diod elektroluminescencyjnych. Zagadnienia: misja spontaniczna, złącze p-n, zasada działania diody elektroluminescencyjnej
Bardziej szczegółowoRepeta z wykładu nr 3. Detekcja światła. Struktura krystaliczna. Plan na dzisiaj
Repeta z wykładu nr 3 Detekcja światła Sebastian Maćkowski Instytut Fizyki Uniwersytet Mikołaja Kopernika Adres poczty elektronicznej: mackowski@fizyka.umk.pl Biuro: 365, telefon: 611-3250 Konsultacje:
Bardziej szczegółowoElementy nieliniowe. Nieliniowość tych elementów jest związana z fizyką transportu nośników ładunku w tych elementach.
Elementy nieliniowe ρ [ Ωm] 20 10 10 10 0 10 Ga, As Si Ge dielektryki, isolatory półprzewodniki grafit 10 10 przewodniki Fe, Sn l R = ρ Ag, Cu, Au S Nieliniowość tych elementów jest związana z fizyką transportu
Bardziej szczegółowoPodstawy krystalografii
Podstawy krystalografii Kryształy Pojęcie kryształu znane było już w starożytności. Nazywano tak ciała o regularnych kształtach i gładkich ścianach. Już wtedy podejrzewano, że te cechy związane są ze szczególną
Bardziej szczegółowoĆwiczenie 1 LABORATORIUM ELEKTRONIKI POLITECHNIKA ŁÓDZKA KATEDRA PRZYRZĄDÓW PÓŁPRZEWODNIKOWYCH I OPTOELEKTRONICZNYCH
LABORAORUM ELEKRONK Ćwiczenie 1 Parametry statyczne diod półprzewodnikowych Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest poznanie statycznych charakterystyk podstawowych typów diod półprzewodnikowych oraz zapoznanie
Bardziej szczegółowo1. Właściwości materiałów półprzewodnikowych 2. Półprzewodniki samoistne i domieszkowane 3. Złącze pn 4. Polaryzacja złącza
Elementy półprzewodnikowe i układy scalone 1. Właściwości materiałów półprzewodnikowych 2. Półprzewodniki samoistne i domieszkowane 3. Złącze pn 4. Polaryzacja złącza ELEKTRONKA Jakub Dawidziuk sobota,
Bardziej szczegółowoTeoria pasmowa ciał stałych
Teoria pasmowa ciał stałych Poziomy elektronowe atomów w cząsteczkach ulegają rozszczepieniu. W kryształach zjawisko to prowadzi do wytworzenia się pasm. Klasyfikacja ciał stałych na podstawie struktury
Bardziej szczegółowoPrzewodnictwo elektryczne ciał stałych
Przewodnictwo elektryczne ciał stałych Fizyka II, lato 2011 1 Własności elektryczne ciał stałych Komputery, kalkulatory, telefony komórkowe są elektronicznymi urządzeniami półprzewodnikowymi wykorzystującymi
Bardziej szczegółowoRozszczepienie poziomów atomowych
Rozszczepienie poziomów atomowych Poziomy energetyczne w pojedynczym atomie Gdy zbliżamy atomy chmury elektronowe nachodzą na siebie (inaczej: funkcje falowe elektronów zaczynają się przekrywać) Na skutek
Bardziej szczegółowoEFEKT FOTOWOLTAICZNY OGNIWO SŁONECZNE
ĆWICZENIE 104 EFEKT FOTOWOLTAICZNY OGNIWO SŁONECZNE Cel ćwiczenia: Wyznaczenie charakterystyki prądowo napięciowej I(V) ogniwa słonecznego przed i po oświetleniu światłem widzialnym; prądu zwarcia, napięcia
Bardziej szczegółowoFizyka i technologia złącza PN. Adam Drózd 25.04.2006r.
Fizyka i technologia złącza P Adam Drózd 25.04.2006r. O czym będę mówił: Półprzewodnik definicja, model wiązań walencyjnych i model pasmowy, samoistny i niesamoistny, domieszki donorowe i akceptorowe,
Bardziej szczegółowoSkończona studnia potencjału
Skończona studnia potencjału U = 450 ev, L = 100 pm Fala wnika w ściany skończonej studni długość fali jest większa (a energia mniejsza) Teoria pasmowa ciał stałych Poziomy elektronowe atomów w cząsteczkach
Bardziej szczegółowoElementy elektroniczne Wykłady 3: Półprzewodniki. Teoria złącza PN
Elementy elektroniczne Wykłady 3: Półprzewodniki. Teoria złącza PN Budowa i właściwości elektryczne ciał stałych - wprowadzenie Budowa atomu: a) model starożytny b) model J.J. Thompsona c) model E. Rutherforda
Bardziej szczegółowoPrzyrządy półprzewodnikowe
Przyrządy półprzewodnikowe Prof. Zbigniew Lisik Katedra Przyrządów Półprzewodnikowych i Optoelektronicznych pokój: 116 e-mail: zbigniew.lisik@p.lodz.pl wykład 30 godz. laboratorium 30 godz WEEIiA E&T Metal
Bardziej szczegółowo4. Diody DIODY PROSTOWNICZE. Są to diody przeznaczone do prostowania prądu przemiennego.
4. Diody 1 DIODY PROSTOWNICE Są to diody przeznaczone do prostowania prądu przemiennego. jawisko prostowania: przepuszczanie przez diodę prądu w jednym kierunku, wtedy gdy chwilowa polaryzacja diody jest
Bardziej szczegółowoWykład IV. Półprzewodniki samoistne i domieszkowe
Wykład IV Półprzewodniki samoistne i domieszkowe Półprzewodniki (Si, Ge, GaAs) Konfiguracja elektronowa Si : 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 2 = [Ne] 3s 2 3p 2 4 elektrony walencyjne Półprzewodnik samoistny Talent
Bardziej szczegółowoWYZNACZANIE STAŁEJ PLANCKA Z POMIARU CHARAKTERYSTYK PRĄDOWO-NAPIĘCIOWYCH DIOD ELEKTROLUMINESCENCYJNYCH. Irena Jankowska-Sumara, Magdalena Krupska
1 II PRACOWNIA FIZYCZNA: FIZYKA ATOMOWA Z POMIARU CHARAKTERYSTYK PRĄDOWO-NAPIĘCIOWYCH DIOD ELEKTROLUMINESCENCYJNYCH Irena Jankowska-Sumara, Magdalena Krupska Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest wyznaczenie
Bardziej szczegółowoPodstawy działania elementów półprzewodnikowych - diody
Podstawy działania elementów półprzewodnikowych - diody Wrocław 2010 Ciało stałe Ciało, którego cząstki (atomy, jony) tworzą trwały układ przestrzenny (sieć krystaliczną) w danych warunkach (tzw. normalnych).
Bardziej szczegółowoElektronika. Materiały dydaktyczne dla kierunku Technik Optyk (W10) Szkoły Policealnej Zawodowej.
Elektronika Materiały dydaktyczne dla kierunku Technik Optyk (W10) Szkoły Policealnej Zawodowej. Zadania elektroniki: Urządzenia elektroniczne służą do przetwarzania i przesyłania informacji w postaci
Bardziej szczegółowoWykład 7. Złącza półprzewodnikowe - przyrządy półprzewodnikowe
Wykład 7 Złącza półprzewodnikowe - przyrządy półprzewodnikowe Złącze p-n Złącze p-n Tworzy się złącze p-n E Złącze po utworzeniu Pole elektryczne na styku dwóch półprzewodników powoduje, że prąd łatwo
Bardziej szczegółowoelektryczne ciał stałych
Wykład 23: Przewodnictwo elektryczne ciał stałych Dr inż. Zbigniew Szklarski Katedra Elektroniki, paw. C-1, pok.321 szkla@agh.edu.pl http://layer.uci.agh.edu.pl/z.szklarski/ 08.06.2017 1 2 Własności elektryczne
Bardziej szczegółowoRyszard J. Barczyński, 2012 Politechnika Gdańska, Wydział FTiMS, Katedra Fizyki Ciała Stałego Materiały dydaktyczne do użytku wewnętrznego
Półprzewodniki i elementy z półprzewodników homogenicznych Ryszard J. Barczyński, 2012 Politechnika Gdańska, Wydział FTiMS, Katedra Fizyki Ciała Stałego Materiały dydaktyczne do użytku wewnętrznego Publikacja
Bardziej szczegółowoWykład FIZYKA II. 14. Fizyka ciała stałego. Dr hab. inż. Władysław Artur Woźniak
Wykład FIZYKA II 14. Fizyka ciała stałego Dr hab. inż. Władysław Artur Woźniak Instytut Fizyki Politechniki Wrocławskiej http://www.if.pwr.wroc.pl/~wozniak/ MATERIA SKONDENSOWANA Każdy pierwiastek bądź
Bardziej szczegółowoLasery półprzewodnikowe. przewodnikowe. Bernard Ziętek
Lasery półprzewodnikowe przewodnikowe Bernard Ziętek Plan 1. Rodzaje półprzewodników 2. Parametry półprzewodników 3. Złącze p-n 4. Rekombinacja dziura-elektron 5. Wzmocnienie 6. Rezonatory 7. Lasery niskowymiarowe
Bardziej szczegółowoIX. DIODY PÓŁPRZEWODNIKOWE Janusz Adamowski
IX. DIODY PÓŁPRZEWODNIKOWE Janusz Adamowski 1 1 Dioda na złączu p n Zgodnie z wynikami, otrzymanymi na poprzednim wykładzie, natężenie prądu I przepływającego przez złącze p n opisane jest wzorem Shockleya
Bardziej szczegółowoIndywidualna Pracownia Elektroniczna 2016
06-0- ndywidualna Pracownia Elektroniczna 06 http://pe.fuw.edu.pl/ Wojciech DOMNK NDYWDALNA PRACOWNA ELEKTRONCZNA. Plan zajęć Pracowni przewiduje 7(8) wykładów i 5 ćwiczeń. Wykład stanowi integralną część
Bardziej szczegółowoPółprzewodniki samoistne. Struktura krystaliczna
Półprzewodniki samoistne Struktura krystaliczna Si a5.43 A GaAs a5.63 A ajczęściej: struktura diamentu i blendy cynkowej (ZnS) 1 Wiązania chemiczne Wiązania kowalencyjne i kowalencyjno-jonowe 0K wszystkie
Bardziej szczegółowoPrzerwa energetyczna w germanie
Ćwiczenie 1 Przerwa energetyczna w germanie Cel ćwiczenia Wyznaczenie szerokości przerwy energetycznej przez pomiar zależności oporu monokryształu germanu od temperatury. Wprowadzenie Eksperymentalne badania
Bardziej szczegółowoĆWICZENIE 39 WYZNACZANIE CHARAKTERYSTYKI DIODY PÓŁPRZEWODNIKOWEJ
Piotr Janas Zakład Fizyki, Uniwersytet Rolniczy Do użytku wewnętrznego ĆWICZENIE 39 WYZNACZANIE CHARAKTERYSTYKI DIODY PÓŁPRZEWODNIKOWEJ Kraków 2015 SPIS TREŚCI I. CZĘŚĆ TEORETYCZNA... 2 1. ELEMENTY PASMOWEJ
Bardziej szczegółowoIndywidualna Pracownia Elektroniczna 2010/2011
Indywidualna Pracownia Elektroniczna 200/20 http://pe.fuw.edu.pl/ Wojciech DOMINIK Indywidualna Pracownia Elektroniczna 200 Wykłady czwartek sala 7, wtorek sala 09 na Pasteura Badanie diod 5-X-200 0-3
Bardziej szczegółowoTEORIA PASMOWA CIAŁ STAŁYCH
TEORIA PASMOWA CIAŁ STAŁYCH Skolektywizowane elektrony w metalu Weźmy pod uwagę pewną ilość atomów jakiegoś metalu, np. sodu. Pojedynczy atom sodu zawiera 11 elektronów o konfiguracji 1s 2 2s 2 2p 6 3s
Bardziej szczegółowoInstytut Systemów Inżynierii Elektrycznej Wydział Elektrotechniki, Elektroniki Informatyki i Automatyki Politechnika Łódzka
Zakład Inżynierii Materiałowej i Systemów Pomiarowych Instytut Systemów Inżynierii Elektrycznej Wydział Elektrotechniki, Elektroniki Informatyki i Automatyki Politechnika Łódzka LABORATORIUM INŻYNIERII
Bardziej szczegółowoRepeta z wykładu nr 4. Detekcja światła. Dygresja. Plan na dzisiaj
Repeta z wykładu nr 4 Detekcja światła Sebastian Maćkowski Instytut Fizyki Uniwersytet Mikołaja Kopernika Adres poczty elektronicznej: mackowski@fizyka.umk.pl Biuro: 365, telefon: 611-3250 Konsultacje:
Bardziej szczegółowoVI. POMIAR ZALEŻNOŚCI OPORNOŚCI METALI I PÓŁPRZEWODNIKÓW OD TEMPERATURY
Oporność właściwa (Ωm) 1 VI. POMIAR ZALEŻNOŚCI OPORNOŚCI METALI I PÓŁPRZEWODNIKÓW OD TEMPERATURY Cel ćwiczenia: pomiar zależności oporności elektrycznej (rezystancji) metalu i półprzewodnika od temperatury,
Bardziej szczegółowoFotodetektory. Fotodetektor to przyrząd, który mierzy strumień fotonów bądź moc optyczną przetwarzając energię fotonów na inny użyteczny sygnał
FOTODETEKTORY Fotodetektory Fotodetektor to przyrząd, który mierzy strumień fotonów bądź moc optyczną przetwarzając energię fotonów na inny użyteczny sygnał - detektory termiczne, wykorzystują zmiany temperatury
Bardziej szczegółowoCzęść 2. Przewodzenie silnych prądów i blokowanie wysokich napięć przy pomocy przyrządów półprzewodnikowych
Część 2 Przewodzenie silnych prądów i blokowanie wysokich napięć przy pomocy przyrządów półprzewodnikowych Łukasz Starzak, Przyrządy półprzewodnikowe mocy, zima 2015/16 20 Półprzewodniki Materiały, w których
Bardziej szczegółowoPasmowa teoria przewodnictwa. Anna Pietnoczka
Pasmowa teoria przewodnictwa elektrycznego Anna Pietnoczka Wpływ rodzaju wiązań na przewodność próbki: Wiązanie jonowe - izolatory Wiązanie metaliczne - przewodniki Wiązanie kowalencyjne - półprzewodniki
Bardziej szczegółowoelektryczne ciał stałych
Wykład 23: Przewodnictwo elektryczne ciał stałych Dr inż. Zbigniew Szklarski Katedra Elektroniki, paw. C-1, pok.321 szkla@agh.edu.pl http://layer.uci.agh.edu.pl/z.szklarski/ Własności elektryczne ciał
Bardziej szczegółowoZaburzenia periodyczności sieci krystalicznej
Zaburzenia periodyczności sieci krystalicznej Defekty liniowe dyslokacja krawędziowa dyslokacja śrubowa dyslokacja mieszana Defekty punktowe obcy atom w węźle luka w sieci (defekt Schottky ego) obcy atom
Bardziej szczegółowoPrzejścia promieniste
Przejście promieniste proces rekombinacji elektronu i dziury (przejście ze stanu o większej energii do stanu o energii mniejszej), w wyniku którego następuje emisja promieniowania. E Długość wyemitowanej
Bardziej szczegółowoWykład VI. Teoria pasmowa ciał stałych
Wykład VI Teoria pasmowa ciał stałych Energia elektronu (ev) Powstawanie pasm w krysztale sodu pasmo walencyjne (zapełnione częściowo) Konfiguracja w izolowanym atomie Na: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 Ne Położenie
Bardziej szczegółowoElektryczne własności ciał stałych
Elektryczne własności ciał stałych Izolatory (w temperaturze pokojowej) w praktyce - nie przewodzą prądu elektrycznego. Ich oporność jest b. duża. Np. diament ma oporność większą od miedzi 1024 razy Metale
Bardziej szczegółowoFunkcja rozkładu Fermiego-Diraca w różnych temperaturach
Funkcja rozkładu Fermiego-Diraca w różnych temperaturach 1 f FD ( E) = E E F exp + 1 kbt Styczna do krzywej w punkcie f FD (E F )=0,5 przecina oś energii i prostą f FD (E)=1 w punktach odległych o k B
Bardziej szczegółowoWykład III. Teoria pasmowa ciał stałych
Wykład III Teoria pasmowa ciał stałych Energia elektronu (ev) Powstawanie pasm w krysztale sodu pasmo walencyjne (zapełnione częściowo) Konfiguracja w izolowanym atomie Na: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 Ne Położenie
Bardziej szczegółowoIA. Fotodioda. Cel ćwiczenia: Pomiar charakterystyk prądowo - napięciowych fotodiody.
1 A. Fotodioda Cel ćwiczenia: Pomiar charakterystyk prądowo - napięciowych fotodiody. Zagadnienia: Efekt fotowoltaiczny, złącze p-n Wprowadzenie Fotodioda jest urządzeniem półprzewodnikowym w którym zachodzi
Bardziej szczegółowoAbsorpcja związana z defektami kryształu
W rzeczywistych materiałach sieć krystaliczna nie jest idealna występują różnego rodzaju defekty. Podział najważniejszych defektów ze względu na właściwości optyczne: - inny atom w węźle sieci: C A atom
Bardziej szczegółowoWykład IV. Dioda elektroluminescencyjna Laser półprzewodnikowy
Wykład IV Dioda elektroluminescencyjna Laser półprzewodnikowy Półprzewodniki - diagram pasmowy Kryształ Si, Ge, GaAs Struktura krystaliczna prowadzi do relacji dyspersji E(k). Krzywizna pasm decyduje o
Bardziej szczegółowoBadanie emiterów promieniowania optycznego
LABORATORIUM OPTOELEKTRONIKI Ćwiczenie 9 Badanie emiterów promieniowania optycznego Cel ćwiczenia: Zapoznanie studentów z podstawowymi charakterystykami emiterów promieniowania optycznego. Badane elementy:
Bardziej szczegółowoS. Baran - Podstawy fizyki materii skondensowanej Półprzewodniki. Półprzewodniki
Półprzewodniki Definicja i własności Półprzewodnik materiał, którego przewodnictwo rośnie z temperaturą (opór maleje) i w temperaturze pokojowej wykazuje wartości pośrednie między przewodnictwem metali,
Bardziej szczegółowoelektryczne ciał stałych
Wykład 22: Przewodnictwo elektryczne ciał stałych Dr inż. Zbigniew Szklarski Katedra Elektroniki, paw. C-1, pok.321 szkla@agh.edu.pl http://layer.uci.agh.edu.pl/z.szklarski/ Własności elektryczne ciał
Bardziej szczegółowo35 KATEDRA FIZYKI STOSOWANEJ
35 KATEDRA FIZYKI STOSOWANEJ PRACOWNIA FIZYKI Ćw. 35. Wyznaczanie charakterystyk diod półprzewodnikowych Wprowadzenie Substancje w przyrodzie mają dużą rozpiętość wartości oporu właściwego od najmniejszej
Bardziej szczegółowoDiody półprzewodnikowe cz II
Diody półprzewodnikowe cz II pojemnościowe Zenera tunelowe PIN Schottky'ego Ryszard J. Barczyński, 2012 Politechnika Gdańska, Wydział FTiMS, Katedra Fizyki Ciała Stałego Materiały dydaktyczne do użytku
Bardziej szczegółowoV. DIODA ELEKTROLUMINESCENCYJNA
1 V. DIODA ELEKTROLUMINESCENCYJNA Cel ćwiczenia : Pomiar charakterystyk elektrycznych diod elektroluminescencyjnych. Zagadnienia: Emisja spontaniczna, złącze p-n, zasada działania diody elektroluminescencyjnej
Bardziej szczegółowoPółprzewodniki. złącza p n oraz m s
złącza p n oraz m s Ryszard J. Barczyński, 2012 Politechnika Gdańska, Wydział FTiMS, Katedra Fizyki Ciała Stałego Materiały dydaktyczne do użytku wewnętrznego Publikacja współfinansowana ze środków Unii
Bardziej szczegółowoLABORATORIUM INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ
olitechnika Lubelska Wydział Elektrotechniki i Informatyki Katedra Urządzeń Elektrycznych i TW 2-618 Lublin, ul. adbystrzycka 38A www.kueitwn.pollub.pl LABORATORIUM IŻYIERII MATERIAŁOWEJ odstawy teoretyczne
Bardziej szczegółowoDiody, tranzystory, tyrystory. Materiały pomocnicze do zajęć.
Diody, tranzystory, tyrystory Materiały pomocnicze do zajęć. Złącze PN stanowi podstawę diod półprzewodnikowych. Rozpatrzmy właściwości złącza poddanego napięciu. Na poniŝszym rysunku pokazano złącze PN,
Bardziej szczegółowoWykład V Wiązanie kowalencyjne. Półprzewodniki
Wykład V Wiązanie kowalencyjne. Półprzewodniki Wiązanie kowalencyjne molekuła H 2 Tworzenie wiązania kowalencyjnego w molekule H 2 : elektron w jednym atomie przyciągany jest przez jądro drugiego. Wiązanie
Bardziej szczegółowoEL08s_w03: Diody półprzewodnikowe
EL08s_w03: Diody półprzewodnikowe Złącza p-n i m-s Dioda półprzewodnikowa ( Zastosowania diod ) 1 Złącze p-n 2 Rozkład domieszek w złączu a) skokowy b) stopniowy 3 Rozkłady przestrzenne w złączu: a) bez
Bardziej szczegółowo