METALE. Cu Ag Au

Save this PDF as:
 WORD  PNG  TXT  JPG

Wielkość: px
Rozpocząć pokaz od strony:

Download "METALE. Cu 8.50 1.35 1.56 7.0 8.2 Ag 5.76 1.19 1.38 5.5 6.4 Au 5.90 1.2 1.39 5.5 6.4"

Transkrypt

1 MAL Zestawienie właściwości gazu elektronowego dla niektórych metali: n cm -3 k cm -1 v cm/s ε e ε /k Li a K Rb s u Ag Au

2 o z tego wszystkiego wynika? iepło właściwe i inne właściwości termiczne iśnienie i i gazu elektronowego Ściśliwość Właściwości magnetyczne Właściwości elektryczne iepło właściwe gazu elektronowego Gdyby potraktować gaz elektronowy jak gaz doskonały, wówczas, korzystając z zasady ekwipartycji energii, otrzymalibyśmy wartość pojemności cieplnej gazu elektronowego jako: 3 el k gdzie jest liczbą elektronów swobodnych a k stałą oltzmanna W rzeczywistości pojemność cieplna jest znacznie mniejsza - tylko niewielka część elektronów może zwiększyć swoja energię (pobierać ciepło).

3 iepło właściwe gazu elektronowego iepło właściwe gazu elektronowego k zęść elektronów, które mogą zwiększyć swoją energię w temperaturze jest rzędu k /, Wielkość energii, o którą wzrośnie, wskutek tego ich średnia energia ~ k. Zatem, wzrost energii wewnętrznej gazu elektronowego wraz z temperaturą można oszacować za pomocą wyrażenia: k ( k ) U k 3

4 iepło właściwe gazu elektronowego U k k ( k ) k Pojemność cieplna: U ( ) k iepło właściwe gazu elektronowego: wyniki doświadczalne K + 1 K 3 zęść elektronowa zęść fononowa 4

5 iśnienie gazu elektronowego Średnia energia gazu elektronowego w temperaturze 0 K: U h 3 8 m π / 3 n n Gaz rozszerza się. iśnienie gazu (jak w termodynamice) wynosi p-du/d przy stałych S i. P U S, 5 n iśnienie gazu elektronowego Wynik jak dla gazu P U 0 3 doskonałego iśnienie gazu elektronowego typowego metalu: 9 P ρ 10 m Pa bar 19 J 5

6 Ściśliwość Każdy gaz stawia opór gdy próbujemy zmniejszyć jego objętość. Podobnie jest z gazem elektronowym. Można obliczyć jego moduł ściśliwości. Okazuje się, że około 0% wartości modułu ściśliwości metalu wynika właśnie ze ściśliwości gazu elektronowego. Właściwości magnetyczne gazu elektronów swobodnych ez pola magnetycznego najkorzystniej energetycznie jest, gdy połowa elektronów ma spiny w dół, a połowa w górę. W polu magnetycznym spin ustawia się zgodnie z zewnętrznym polem magnetycznym. nergia z tym związana jest równa iloczynowi i magnetonu ohra. 6

7 Właściwości magnetyczne gazu elektronów swobodnych µ jest dość małe w porównaniu z. Dlatego tylko niewielka część elektronów może zmienić kierunek spinu (tylko elektrony w pobliżu energii ermiego). Gaz elektronów swobodnych jest paramagnetyczny. Właściwości elektryczne metali Duże przewodnictwo elektryczne jest najbardziej charakterystyczną y ą właściwością ą metali. Wynika ono, rzecz jasna, z obecności prawie swobodnych elektronów w metalu. Uwaga: w przewodzeniu prądu nie biorą udziału wszystkie elektrony prawie swobodne. Podobnie, jak we wszystkich zjawiskach transportu, w przewodzeniu prądu biorą udział tylko elektrony o energiach w pobliżu poziomu ermiego ( w pobliżu ±k). D 7

8 Właściwości optyczne metali Współczynnik odbicia większości metali w zakresie widzialnym jest bliski 1 (powyżej 0,9). Swobodne elektrony absorbują promieniowanie elektromagnetyczne o dowolnej częstości Powracając do stanu podstawowego emitują promieniowanie o tej samej częstości Jest to odbicie D Półprzewodniki samoistne i domieszkowane PÓŁPRZWODIKI 8

9 Struktura krystaliczna Si a5.43 A GaAs a5.63 A ajczęściej: struktura diamentu i blendy cynkowej (ZnS) Wiązania chemiczne Wiązania kowalencyjne i kowalencyjno-jonowe 0K wszystkie elektrony związane >0K wzbudzenia termiczne powodują zerwanie niektórych wiązań 9

10 Wiązania chemiczne Oznacza to, że w temperaturze powyżej 0 K pasmo przewodnictwa jest zajęte przez pewną liczbę elektronów a w paśmie walencyjnym powstaje pewna liczba dziur. Pasma energetyczne g (Si) 1.1 e g (GaAs) 1.4 e 10

11 Pasma energetyczne Si - różne kierunki skośna i prosta przerwa energetyczna Przerwa energetyczna 11

12 nergia (związki dyspersyjne) elektronów i dziur W półprzewodniku elektrony (dziury) są praktycznie tylko w okolicach dna (wierzchołka) odpowiedniego pasma. Gdy minimum (maksimum) pasma energetycznego jest w k0: ( k) e h k + m * e onduction and c ( k) h h k m * h alence and v - minimum pasma przewodnictwa, - wierzchołek pasma walencyjnego, m e * - masa efektywna elektronu, m h * - masa efektywna dziury Masa efektywna elektronów i dziur Gdy powierzchnie izoenergetyczne nie są kuliste (np. w Si, Ge),wówczas związki dyspersyjne są bardziej skomplikowane a masa efektywna zależy od kierunku. 1

13 unkcja rozkładu ermiego-diraca Gdzie, w skali energii, można spodziewać się energii ermiego w półprzewodniku? unkcja ermiego Diraca: 1, ) 1+ e f ( / ( ) k f (, ) 1 unkcja rozkładu ermiego-diraca W temperaturze 0 K prawdopodobieństwo obsadzenia stanu w paśmie przewodnictwa f 0, a w paśmie walencyjnym f 1. Oznacza to, że f ½ w połowie pomiędzy a c w środku przerwy energetycznej. Zatem, dla elektronów w paśmie przewodnictwa: 0,5e >> 3k Dla dziur w paśmie walencyjnym: 0,5e >> 3k wiki/and_gap 13

14 unkcja rozkładu ermiego-diraca Ponieważ energia elektronów (dziur) w odpowiednim paśmie znacznie różni się od energii ermiego, w przypadku półprzewodników funkcję rozkładu można uprościć: lektrony w paśmie przewodnictwa: e ( ) 1, ) 1+ e / k >> 1 1 f ( / ( )/ k ( ) k f (, ) e e ( )/ k unkcja rozkładu ermiego-diraca Dziury w paśmie walencyjnym: e ( ) / k >> 1 1 f (, ) 1 ( )/ k 1+ e ( )/ k 1+ e 1 e, ) ( ) / k 1+ e 1+ e ( ) / k f ( /, ) 1+ e 1 ( ) k 1 f ( / ( )/ k ( ) k e f (, ) e ( )/ k 14

15 ardzo czyste, nośniki ładunku pochodzą wyłącznie z generacji międzypasmowej. PÓŁPRZWODIKI SAMOIS ośniki ładunku w półprzewodniku samoistnym Zrywanie wiązań w podwyższonej temperaturze powoduje pojawienie się swobodnego elektronu i dziury. W półprzewodniku samoistnym np. 15

16 16 Koncentracja swobodnych elektronów w paśmie Koncentracja nośników w paśmie przewodnictwa i walencyjnym 3 * exp h m k gdzie k n n c π przewodnictwa: 3 * exp h m k gdzie k p h π Koncentracja swobodnych dziur w paśmie walencyjnym: n exp p exp Koncentracja nośników w paśmie przewodnictwa i walencyjnym k n exp k p exp UWAGA: to są ogólne wyrażenia opisujące koncentrację ą g y p ją ję elektronów (dziur) w odpowiednim paśmie. Obowiązują one również w półprzewodnikach domieszkowanych, tyle że wtedy inny jest poziom ermiego.

17 Półprzewodniki samoistne: różne wykresy Koncentracja nośników w paśmie przewodnictwa i walencyjnym Prawo działania mas g np ni exp k ni g exp k UWAGA: w powyższej zależności nie występuje to znaczy, że jest ona również prawdziwa dla półprzewodników DOMISZKOWAYH Si (300 K) n i 9.65 x 10 9 cm -3 GaAs (300 K) n i.5 x 10 6 cm -3 17

18 Koncentracja nośników w paśmie przewodnictwa i walencyjnym Szerokość przerwy energetycznej też zależy od temperatury (ale słabo). GaAs Si Ge Koncentracja nośników w paśmie przewodnictwa i walencyjnym Koncentracja swobodnych nośników w odpowiednim paśmie: 18

19 19 Poziom ermiego w półprzewodniku samoistnym: Wiadomo, że n p, k k exp exp k k ln ln ln ln k ln k k ln ln + k ln Poziom ermiego w półprzewodniku samoistnym: + + k ln Podstawiając wyrażenia na c i v,otrzymujemy: 3 * h m k n c π 3 * h m k h π awet w półprzewodniku samoistnym poziom ermiego nie jest dokładnie w środku przerwy energetycznej. + + n h m m k * * ln 4 3

20 Poziom ermiego w półprzewodniku samoistnym: Przykładowe wartości: W samoistnym krzemie, w temperaturze pokojowej energia ermiego jest o około 1% przerwy energetycznej poniżej środka przerwy energetycznej. Ó Półprzewodniki typu n i p. PÓŁPRZWODIKI DOMISZKOWA 0

21 n p Gdy pierwiastek grupy (np. As) lub III (np. ) zastąpi Si, wówczas pojawia się albo nadmiarowy elektron, albo elektronu brakuje. aki elektron (dziura) jest słabo związany z atomem. Domieszki 1

22 nergia wiązania elektronu z atomem domieszki Układ elektron - domieszka traktuje się tak jak atom wodoru ohra. nergia wiązania elektronu z atomem domieszki lektron związany z domieszką traktuje się tak jak atom wodoru ohra, z tym że; zamiast m 0, używa się m n*. Zamiast ε o, używa się εε o (ε, Si 11.8). H 4 m0 q (4π ε0h) 13.6 e d m * q n 4 m * 1 m 0 ε (4π ε ε 0 h) n d 13.6 e 0.05 e

23 nergia wiązania elektronu z atomem domieszki w krzemie Donory nergia jonizacji Akceptory nergia jonizacji [ e] e] Sb 0,039 0,045 P 0, Al. 0, As 0,054 Ga 0,07 In 0,16 Domieszki w Si 3

24 "Promień" atomu domieszki lektron związany z domieszką traktuje się tak jak atom wodoru ohra, z tym że; zamiast m 0, używa się m n*. Zamiast ε o, używa się εε o (ε, Si 11.8). R H ε h 0 0 πm e R d R H εm m * Schemat pasmowy półprzewodnika typu n 4

25 Silnie domieszkowany półprzewodnik Gdy domieszek jest dużo, są blisko siebie: funkcje falowe elektronów domieszek nakładają się. Poziomy domieszek zaczynają tworzyć pasmo. Silnie domieszkowany półprzewodnik Silne domieszkowanie powoduje zwężenie przerwy energetycznej 5

26 Wpływ temperatury Wpływ temperatury 6

27 Oznaczenia n n, p A, D n A, n D p A, p D p Równanie neutralności półprzewodnika Wypadkowy ładunek półprzewodnika (oraz jego dowolnego małego fragmentu) musi być równy zeru. W przeciwnym razie, płynąłby prąd. W półprzewodniku samoistnym: np 7

28 Równanie neutralności półprzewodnika domieszkowanego Ładunki ujemne w półprzewodniku: elektrony w paśmie przewodnictwa (n) akceptory, które związały dodatkowy elektron z pasma walencyjnego (n a a -p a ) p n Równanie neutralności półprzewodnika domieszkowanego Ładunki dodatnie: dziury w paśmie walencyjnym (p) donory, których elektron przeszedł do pasma przewodnictwa (p d d n d ) n p 8

29 Równanie neutralności półprzewodnika domieszkowanego W rezultacie otrzymujemy: n + n p + n + a p d a p a p + d n d n p iskie, średnie i wysokie temperatury POJAŁ HMIZY I KORAJA OŚIKÓW ŁADUKU 9

30 iska temperatura: 0 K Potencjał chemiczny półprzewodnika n i p w 0 K znajduje się pomiędzy odpowiednio i D lub i A. n0, p0 n p iska temperatura: >0 K iskie temperatury: można zaniedbać generację międzypasmową (tylko jonizacja domieszek). Wzór po prawej dotyczy półprzewodnika typu n. c + d k µ + ln d ; c c d c n d e k 30

31 31 Średnia temperatura Średnie temperatury: k n exp W 300 K zazwyczaj wszystkie donory są zjonizowane, nie ma natomiast jeszcze znaczącej generacji międzypasmowej, zatem w półprzewodniku typu n: n D k D exp D k ln µ Wysoka temperatura Wysokie temperatury: generacja międzypasmowa (jak w półprzewodniku samoistnym) i c v v c n n k + + ; ln µ n n i

32 Potencjał chemiczny półprzewodnika domieszkowanego. Półprzewodnik typu n Potencjał chemiczny półprzewodnika domieszkowanego. c d µ i 1 3 µ n v c µ i d v 1 3 µ p Półprzewodnik typu n i p dla trzech różnych zawartości domieszek (1 najmniej). nergia ermiego w funkcji temperatury dla różnych koncentracji donorów i akceptorów w Ge (linia przerywana samoistny Ge). 3

33 Poziom ermiego Si w 300 K w funkcji koncentracji domieszek. Koncentracja nośników ładunku w funkcji temperatury. Koncentracja nośników ładunku w krzemie domieszkowanym akceptorowo dla A cm i cm

34 Koncentracja nośników ładunku w funkcji temperatury. Zazwyczaj tego typu zależności wykreśla się jako logarytm koncentracji w funkcji 1/. Koncentracja nośników ładunku w półprzewodniku domieszkowanym Koncentracja nośników ładunku w półprzewodniku domieszkowanym w 300 K w funkcji koncentracji domieszek. Modelling and Simulation in Materials Science and ngineering olume 1umber 3 A Pérez-omás et al 013 Modelling Simul. Mater. Sci. ng

35 Pytanie Jaka maksymalna zawartość domieszek w krzemie jest dopuszczalna, aby można go było uznać za półprzewodnik samoistny w temperaturze pokojowej? Powinno być: D <<n i zy to możliwe? D << cm -3. Monokrystaliczny krzem: najczystszy znany materiał: 1atom zanieczyszczenia na Si Masa molowa: 8 g, gęstość:,33 g/cm 3 ; W 1cm 3 Si jest 5 x 10 atomów, co oznacza że najmniejsza praktycznie osiągalna zawartość domieszek wynosi około 5 x cm

36 emperatura, w której w półprzewodniku domieszkowanym zaczyna dominować przewodnictwo samoistne Półprzewodniki niezdegenerowane i zdegenerowane Półprzewodnik niezdegenerowany: gdy jest mało domieszek, są one oddalone od siebie wystarczająco, aby elektrony domieszek nie oddziaływały ze sobą. Półprzewodnik zdegenerowany: gdy koncentracja domieszek rośnie, odległość między atomami domieszek maleje i w pewnym momencie elektrony domieszek zaczynają oddziaływać ze sobą, a poziomy domieszek rozszczepiają się w pasmo domieszek. Pasmo domieszek może również nałożyć się na pasmo przewodnictwa lub walencyjne. 36

37 Silnie domieszkowany półprzewodnik Gdy domieszek jest dużo, są blisko siebie: funkcje falowe elektronów domieszek nakładają się. Poziomy domieszek zaczynają tworzyć pasmo. Półprzewodniki zdegenerowane Silne domieszkowanie powoduje zawężenie przerwy energetycznej (german, domieszkowany n (1) i p ()). 37

38 Półprzewodniki zdegenerowane (a) Półprzewodnik zdegenerowany typu n. Duża liczba donorów tworzy pasmo nakładające się na pasmo przewodnictwa. (b) Półprzewodnik zdegenerowany typu p. Półprzewodniki skompensowane Półprzewodnik skompensowany to taki, który zawiera domieszki i typu n i typu p. Półprzewodnik skompensowany można wytworzyć poprzez dyfuzję akceptorów do półprzewodnika typu n, lub odwrotnie., Półprzewodnik skompensowany typu n jest wtedy, gdy d > a, a typu p, gdy a > d. Gdy a d, mamy całkowicie skompensowany półprzewodnik o charakterze półprzewodnika samoistnego. 38

39 Półprzewodniki skompensowane Możliwe procesy jonizacji domieszek w półprzewodniku n, p i skompensowanym Półprzewodniki skompensowane n() w germanie z domieszkami typu n i jedną typu p 39

40 Półprzewodniki skompensowane Poziom ermiego w germanie z domieszkami typu n i jedną typu p Podsumowanie Półprzewodniki znalazły mnóstwo zastosowań dzięki swym niezwykłym właściwościom (możliwości wpływu na koncentrację nośników ładunku). Półprzewodniki jednorodne są rzadkie, natomiast większość zastosowań to złącza półprzewodnikowe, półprzewodnik-metal itp. 40

Półprzewodniki samoistne. Struktura krystaliczna

Półprzewodniki 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 szczegółowo

Przewodność elektryczna ciał stałych. Elektryczne własności ciał stałych Izolatory, metale i półprzewodniki

Przewodność 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 szczegółowo

2. Półprzewodniki. Istnieje duża jakościowa różnica między właściwościami elektrofizycznymi półprzewodników, przewodników i dielektryków.

2. 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 szczegółowo

Teoria pasmowa. Anna Pietnoczka

Teoria 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 szczegółowo

S. Baran - Podstawy fizyki materii skondensowanej Półprzewodniki. Półprzewodniki

S. 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 szczegółowo

Rozszczepienie poziomów atomowych

Rozszczepienie 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 szczegółowo

Ryszard J. Barczyński, 2012 Politechnika Gdańska, Wydział FTiMS, Katedra Fizyki Ciała Stałego Materiały dydaktyczne do użytku wewnętrznego

Ryszard 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 szczegółowo

Zjawiska zachodzące w półprzewodnikach Przewodniki samoistne i niesamoistne

Zjawiska 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 szczegółowo

Fizyka i technologia złącza PN. Adam Drózd 25.04.2006r.

Fizyka 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 szczegółowo

Struktura pasmowa ciał stałych

Struktura 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 szczegółowo

Przerwa energetyczna w germanie

Przerwa 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 szczegółowo

Podstawy fizyki ciała stałego półprzewodniki domieszkowane

Podstawy 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 szczegółowo

Przejścia promieniste

Przejścia 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 szczegółowo

Teoria pasmowa ciał stałych

Teoria 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 szczegółowo

Cel ćwiczenia: Wyznaczenie szerokości przerwy energetycznej przez pomiar zależności oporności elektrycznej monokryształu germanu od temperatury.

Cel ćwiczenia: Wyznaczenie szerokości przerwy energetycznej przez pomiar zależności oporności elektrycznej monokryształu germanu od temperatury. WFiIS PRACOWNIA FIZYCZNA I i II Imię i nazwisko: 1. 2. TEMAT: ROK GRUPA ZESPÓŁ NR ĆWICZENIA Data wykonania: Data oddania: Zwrot do poprawy: Data oddania: Data zliczenia: OCENA Cel ćwiczenia: Wyznaczenie

Bardziej szczegółowo

Funkcja rozkładu Fermiego-Diraca w różnych temperaturach

Funkcja 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 szczegółowo

Przyrządy i układy półprzewodnikowe

Przyrządy 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 szczegółowo

W1. Właściwości elektryczne ciał stałych

W1. 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 szczegółowo

na dnie (lub w szczycie) pasma pasmo jest paraboliczne, ale masa wyznaczona z krzywizny niekoniecznie = m 0

na dnie (lub w szczycie) pasma pasmo jest paraboliczne, ale masa wyznaczona z krzywizny niekoniecznie = m 0 Koncepcja masy efektywnej swobodne elektrony k 1 1 E( k) E( k) =, = m m k krzywizna E(k) określa masę cząstek elektrony prawie swobodne - na dnie pasma masa jest dodatnia, ale niekoniecznie = masie swobodnego

Bardziej szczegółowo

Złącze p-n: dioda. Przewodnictwo półprzewodników. Dioda: element nieliniowy

Złącze 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 szczegółowo

Projekt FPP "O" Kosma Jędrzejewski 13-12-2013

Projekt FPP O Kosma Jędrzejewski 13-12-2013 Projekt FPP "O" Kosma Jędrzejewski --0 Projekt polega na wyznaczeniu charakterystyk gęstości stanów nośników ładunku elektrycznego w obszarze aktywnym lasera półprzewodnikowego GaAs. Wyprowadzenie wzoru

Bardziej szczegółowo

TEORIA PASMOWA CIAŁ STAŁYCH

TEORIA 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 szczegółowo

3. ZŁĄCZE p-n 3.1. BUDOWA ZŁĄCZA

3. 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 szczegółowo

Rekapitulacja. Detekcja światła. Rekapitulacja. Rekapitulacja

Rekapitulacja. 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 szczegółowo

Ćwiczenie 243 4.2. Badanie zależności temperaturowej oporu elektrycznego metalu i półprzewodnika

Ćwiczenie 243 4.2. Badanie zależności temperaturowej oporu elektrycznego metalu i półprzewodnika Nazwisko... Data... Nr na liście... Imię... Wydział... Dzień tyg.... Godzina... Ćwiczenie 243 4.2. Badanie zależności temperaturowej oporu elektrycznego metalu i półprzewodnika Tabela I. Metal Nazwa próbki:

Bardziej szczegółowo

3.4 Badanie charakterystyk tranzystora(e17)

3.4 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 szczegółowo

Elektryczne własności ciał stałych

Elektryczne 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 szczegółowo

Repeta z wykładu nr 6. Detekcja światła. Plan na dzisiaj. Metal-półprzewodnik

Repeta 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 szczegółowo

VI. POMIAR ZALEŻNOŚCI OPORNOŚCI METALI I PÓŁPRZEWODNIKÓW OD TEMPERATURY

VI. 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 szczegółowo

Elektryczne własności ciał stałych

Elektryczne 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 szczegółowo

Badanie charakterystyki diody

Badanie 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 szczegółowo

Przewodnictwo elektryczne ciał stałych. Fizyka II, lato

Przewodnictwo 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 szczegółowo

Repeta z wykładu nr 4. Detekcja światła. Dygresja. Plan na dzisiaj

Repeta 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 szczegółowo

Aleksandra Banaś Dagmara Zemła WPPT/OPTOMETRIA

Aleksandra 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

Przewodnictwo elektryczne ciał stałych

Przewodnictwo 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 szczegółowo

Skończona studnia potencjału

Skończona 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 szczegółowo

Czym jest prąd elektryczny

Czym jest prąd elektryczny Prąd elektryczny Ruch elektronów w przewodniku Wektor gęstości prądu Przewodność elektryczna Prawo Ohma Klasyczny model przewodnictwa w metalach Zależność przewodności/oporności od temperatury dla metali,

Bardziej szczegółowo

Podstawowe właściwości fizyczne półprzewodników WYKŁAD 1 SMK J. Hennel: Podstawy elektroniki półprzewodnikowej, WNT, W-wa 2003

Podstawowe właściwości fizyczne półprzewodników WYKŁAD 1 SMK J. Hennel: Podstawy elektroniki półprzewodnikowej, WNT, W-wa 2003 Podstawowe właściwości fizyczne półprzewodników WYKŁAD 1 SMK J. Hennel: Podstawy elektroniki półprzewodnikowej, WNT, W-wa 003 1. Wiązania atomów w krysztale Siły wiążące atomy w kryształ mają charakter

Bardziej szczegółowo

IA. Fotodioda. Cel ćwiczenia: Pomiar charakterystyk prądowo - napięciowych fotodiody.

IA. 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 szczegółowo

Instytut Systemów Inżynierii Elektrycznej Wydział Elektrotechniki, Elektroniki Informatyki i Automatyki Politechnika Łódzka

Instytut 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 szczegółowo

1. PÓŁPRZEWODNIKI 1.1. PODSTAWOWE WŁAŚCIWOŚCI PÓŁPRZEWODNIKÓW

1. PÓŁPRZEWODNIKI 1.1. PODSTAWOWE WŁAŚCIWOŚCI PÓŁPRZEWODNIKÓW 1. PÓŁPRZEWODNIKI 1.1. PODSTAWOWE WŁAŚCIWOŚCI PÓŁPRZEWODNIKÓW Najprostsza definicja półprzewodników brzmi: "Półprzewodniki są materiałami, których rezystywność 1 jest większa niż rezystywność przewodników

Bardziej szczegółowo

Krawędź absorpcji podstawowej

Krawędź absorpcji podstawowej Obecność przerwy energetycznej między pasmami przewodnictwa i walencyjnym powoduje obserwację w eksperymencie absorpcyjnym krawędzi podstawowej. Dla padającego promieniowania oznacza to przejście z ośrodka

Bardziej szczegółowo

Różne dziwne przewodniki

Różne dziwne przewodniki Różne dziwne przewodniki czyli trzy po trzy o mechanizmach przewodzenia prądu elektrycznego Przewodniki elektronowe Metale Metale (zwane również przewodnikami) charakteryzują się tym, że elektrony ich

Bardziej szczegółowo

Repeta z wykładu nr 8. Detekcja światła. Przypomnienie. Efekt fotoelektryczny

Repeta z wykładu nr 8. Detekcja światła. Przypomnienie. Efekt fotoelektryczny Repeta z wykładu nr 8 Detekcja światła Sebastian Maćkowski Instytut Fizyki Uniwersytet Mikołaja Kopernika Adres poczty elektronicznej: mackowski@fizyka.umk.pl Biuro: 365, telefon: 611-3250 przegląd detektorów

Bardziej szczegółowo

GAZ ELEKTRONÓW SWOBODNYCH POWYŻEJ ZERA BEZWZGLĘDNEGO.

GAZ ELEKTRONÓW SWOBODNYCH POWYŻEJ ZERA BEZWZGLĘDNEGO. GAZ ELEKTRONÓW SWOBODNYCH POWYŻEJ ZERA BEZWZGLĘDNEGO. Funkcja rozkładu Fermiego-Diraca T=0K T>0K 1 f ( E ) = 0 dla dla E E F E > EF f ( E, T ) 1 = E E F kt e + 1 1 T>0K Funkcja rozkładu Fermiego-Diraca

Bardziej szczegółowo

Pasmowa teoria przewodnictwa. Anna Pietnoczka

Pasmowa 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 szczegółowo

Właściwości kryształów

Właściwości kryształów Właściwości kryształów Związek pomiędzy właściwościami, strukturą, defektami struktury i wiązaniami chemicznymi Skład i struktura Skład materiału wpływa na wszystko, ale głównie na: właściwości fizyczne

Bardziej szczegółowo

!!!DEL są źródłami światła niespójnego.

!!!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 szczegółowo

Przewodniki, półprzewodniki i izolatory

Przewodniki, półprzewodniki i izolatory Przewodniki, półprzewodniki i izolatory Według współczesnego poglądu na budowę materii zawiera ona w stanie normalnym albo inaczej - obojętnym, równe ilości elektryczności dodatniej i ujemnej. JeŜeli takie

Bardziej szczegółowo

Lasery półprzewodnikowe. przewodnikowe. Bernard Ziętek

Lasery 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 szczegółowo

WIĄZANIA. Co sprawia, że ciała stałe istnieją i są stabilne? PRZYCIĄGANIE ODPYCHANIE

WIĄZANIA. Co sprawia, że ciała stałe istnieją i są stabilne? PRZYCIĄGANIE ODPYCHANIE WIĄZANIA Co sprawia, że ciała stałe istnieją i są stabilne? PRZYCIĄGANIE ODPYCHANIE Przyciąganie Wynika z elektrostatycznego oddziaływania między elektronami a dodatnimi jądrami atomowymi. Może to być

Bardziej szczegółowo

Elementy elektroniczne Wykłady 3: Półprzewodniki. Teoria złącza PN

Elementy 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 szczegółowo

Nanostruktury i nanotechnologie

Nanostruktury i nanotechnologie Nanostruktury i nanotechnologie Heterozłącza Efekty kwantowe Nanotechnologie Z. Postawa, "Fizyka powierzchni i nanostruktury" 1 Termin oddania referatów do 19 I 004 Zaliczenie: 1 I 004 Z. Postawa, "Fizyka

Bardziej szczegółowo

Chemia nieorganiczna. Copyright 2000 by Harcourt, Inc. All rights reserved.

Chemia nieorganiczna. Copyright 2000 by Harcourt, Inc. All rights reserved. Chemia nieorganiczna 1. Układ okresowy metale i niemetale 2. Oddziaływania inter- i intramolekularne 3. Ciała stałe rodzaje sieci krystalicznych 4. Przewodnictwo ciał stałych Pierwiastki 1 1 H 3 Li 11

Bardziej szczegółowo

S. Baran - Podstawy fizyki materii skondensowanej Pasma energetyczne. Pasma energetyczne

S. Baran - Podstawy fizyki materii skondensowanej Pasma energetyczne. Pasma energetyczne Pasma energetyczne Niedostatki modelu gazu Fermiego elektronów swobodnych Pomimo wielu sukcesów model nie jest w stanie wyjaśnić następujących zagadnień: 1. różnica między metalami, półmetalami, półprzewodnikami

Bardziej szczegółowo

Fizyka Ciała Stałego. Struktura krystaliczna. Struktura amorficzna

Fizyka Ciała Stałego. Struktura krystaliczna. Struktura amorficzna Wykład II Struktura krystaliczna Fizyka Ciała Stałego Ciała stałe można podzielić na: Amorficzne, brak uporządkowania, np. szkła; Krystaliczne, o uporządkowanym ułożeniu atomów lub molekuł tworzącym sieć

Bardziej szczegółowo

Ćwiczenie 5 BADANIE ZALEŻNOŚCI PRZEWODNICTWA ELEKTRYCZNEGO PÓŁPRZEWODNIKA OD TEMPERATURY 1.WIADOMOŚCI OGÓLNE

Ćwiczenie 5 BADANIE ZALEŻNOŚCI PRZEWODNICTWA ELEKTRYCZNEGO PÓŁPRZEWODNIKA OD TEMPERATURY 1.WIADOMOŚCI OGÓLNE Laboratorium z Fizyki Materiałów 00 Ćwiczenie 5 BADANIE ZALEŻNOŚCI PRZEWODNICTWA ELEKTRYCZNEGO PÓŁPRZEWODNIKA OD TEMPERATURY.WIADOMOŚCI OGÓLNE Przewodnictwo elektryczne ciał stałych można opisać korzystając

Bardziej szczegółowo

Chemia nieorganiczna. Pierwiastki. niemetale Be. 27 Co. 28 Ni. 26 Fe. 29 Cu. 45 Rh. 44 Ru. 47 Ag. 46 Pd. 78 Pt. 76 Os.

Chemia nieorganiczna. Pierwiastki. niemetale Be. 27 Co. 28 Ni. 26 Fe. 29 Cu. 45 Rh. 44 Ru. 47 Ag. 46 Pd. 78 Pt. 76 Os. Chemia nieorganiczna 1. Układ okresowy metale i niemetale 2. Oddziaływania inter- i intramolekularne 3. Ciała stałe rodzaje sieci krystalicznych 4. Przewodnictwo ciał stałych Copyright 2000 by Harcourt,

Bardziej szczegółowo

Instrukcja do ćwiczenia: Badanie diod półprzewodnikowych i LED (wersja robocza)

Instrukcja 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 szczegółowo

Prawo Ohma. qnv. E ρ U I R U>0V. v u E +

Prawo Ohma. qnv. E ρ U I R U>0V. v u E + Prawo Ohma U>0V J v u J qnv u - E + J qne d J gęstość prądu [A/cm 2 ] n koncentracja elektronów [cm -3 ] ρ rezystywność [Ωcm] σ - przewodność [S/cm] E natężenie pola elektrycznego [V/cm] I prąd [A] R rezystancja

Bardziej szczegółowo

Fizyka Ciała Stałego. Struktura krystaliczna. Struktura amorficzna

Fizyka Ciała Stałego. Struktura krystaliczna. Struktura amorficzna Wykład II Struktura krystaliczna Fizyka Ciała Stałego Ciała stałe można podzielić na: Amorficzne, brak uporządkowania, np. szkła; Krystaliczne, o uporządkowanym ułożeniu atomów lub molekuł tworzącym sieć

Bardziej szczegółowo

Badanie emiterów promieniowania optycznego

Badanie emiterów promieniowania optycznego LABORATORIUM OPTOELEKTRONIKI Ćwiczenie 9 Badanie emiterów promieniowania optycznego Cel ćwiczenia: Zapoznanie studentów z podstawowymi charakterystykami emiterów promieniowania optycznego. Badane elementy:

Bardziej szczegółowo

EFEKT FOTOWOLTAICZNY OGNIWO SŁONECZNE

EFEKT 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 szczegółowo

Podstawy krystalografii

Podstawy 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 szczegółowo

EFEKT HALLA W PÓŁPRZEWODNIKACH.

EFEKT HALLA W PÓŁPRZEWODNIKACH. Politechnika Warszawska Wydział Fizyki Laboratorium Fizyki I P Andrzej Kubiaczyk 30 EFEKT HALLA W PÓŁPRZEWODNIKACH. 1. Podstawy fizyczne 1.1. Ruch ładunku w polu elektrycznym i magnetycznym Na ładunek

Bardziej szczegółowo

Złącze p-n powstaje wtedy, gdy w krysztale półprzewodnika wytworzone zostaną dwa obszary o odmiennym typie przewodnictwa p i n. Nośniki większościowe

Złącze 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 szczegółowo

Elementy teorii powierzchni metali

Elementy teorii powierzchni metali prof. dr hab. Adam Kiejna Elementy teorii powierzchni metali Wykład 4 v.16 Wiązanie metaliczne Wiązanie metaliczne Zajmujemy się tylko metalami dlatego w zasadzie interesuje nas tylko wiązanie metaliczne.

Bardziej szczegółowo

Opracowała: mgr inż. Ewelina Nowak

Opracowała: mgr inż. Ewelina Nowak Materiały dydaktyczne na zajęcia wyrównawcze z chemii dla studentów pierwszego roku kierunku zamawianego Inżynieria Środowiska w ramach projektu Era inżyniera pewna lokata na przyszłość Opracowała: mgr

Bardziej szczegółowo

IX. DIODY PÓŁPRZEWODNIKOWE Janusz Adamowski

IX. 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 szczegółowo

POLITECHNIKA GDAŃSKA WYDZIAŁ FIZYKI TECHNICZNEJ I MATEMATYKI STOSOWANEJ EKSCYTONY. Seminarium z Molekularnego Ciała a Stałego Jędrzejowski Jaromir

POLITECHNIKA GDAŃSKA WYDZIAŁ FIZYKI TECHNICZNEJ I MATEMATYKI STOSOWANEJ EKSCYTONY. Seminarium z Molekularnego Ciała a Stałego Jędrzejowski Jaromir POLITECHNIKA GDAŃSKA WYDZIAŁ FIZYKI TECHNICZNEJ I MATEMATYKI STOSOWANEJ EKSCYTONY W CIAŁACH ACH STAŁYCH Seminarium z Molekularnego Ciała a Stałego Jędrzejowski Jaromir Co to sąs ekscytony? ekscyton to

Bardziej szczegółowo

Podstawowe właściwości fizyczne półprzewodników WYKŁAD 2 SMK J. Hennel, Podstawy elektroniki półprzewodnikowej:, WNT, W-wa 2003

Podstawowe właściwości fizyczne półprzewodników WYKŁAD 2 SMK J. Hennel, Podstawy elektroniki półprzewodnikowej:, WNT, W-wa 2003 Podstawowe właściwości fizyczne półprzewodników WYKŁAD SMK J. Hennel, Podstawy elektroniki półprzewodnikowej:, WNT, W-wa 003 1. Podstawowe pojęcia. Wszystkie informacje dotyczące właściwości dynamicznych

Bardziej szczegółowo

Rys.1. Struktura fizyczna diody epiplanarnej (a) oraz wycinek złącza p-n (b)

Rys.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 szczegółowo

Własności elektronowe amorficznych stopów Si/Me:H w pobliżu przejścia izolator-metal

Własności elektronowe amorficznych stopów Si/Me:H w pobliżu przejścia izolator-metal 1 Własności elektronowe amorficznych stopów Si/Me:H w pobliżu przejścia izolator-metal Gęste pary metali (wzrost gęstości -> I-M) niemetale poddane wysokiemu ciśnieniu -> I-M Cs-CsH (wzrost ciśnienia wodoru

Bardziej szczegółowo

1 Źródła i detektory. V. Fotodioda i diody LED Cel ćwiczenia: Pomiar charakterystyk prądowo - napięciowych fotodiody i diod LED.

1 Źródła i detektory. V. Fotodioda i diody LED Cel ćwiczenia: Pomiar charakterystyk prądowo - napięciowych fotodiody i diod LED. 1 V. Fotodioda i diody LED Cel ćwiczenia: Pomiar charakterystyk prądowo - napięciowych fotodiody i diod LED. Zagadnienia: Efekt fotowoltaiczny, złącze p-n Wprowadzenie Fotodioda jest urządzeniem półprzewodnikowym

Bardziej szczegółowo

2. Elektrony i dziury w półprzewodnikach

2. Elektrony i dziury w półprzewodnikach 2. Elektrony i dziury w półprzewodnikach 1 B III C VI 2 Związki półprzewodnikowe: 8 walencyjnych elektronów na walencyjnym orbitalu cząsteczkowym2 Krzem i german 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 2 14 elektronów

Bardziej szczegółowo

S. Baran - Podstawy fizyki materii skondensowanej Gaz Fermiego elektronów swobodnych. Gaz Fermiego elektronów swobodnych

S. Baran - Podstawy fizyki materii skondensowanej Gaz Fermiego elektronów swobodnych. Gaz Fermiego elektronów swobodnych Gaz Fermiego elektronów swobodnych charakter idea Teoria metali Paula Drudego Teoria metali Arnolda (1900 r.) Sommerfelda (1927 r.) klasyczna kwantowa elektrony przewodnictwa elektrony przewodnictwa w

Bardziej szczegółowo

Podstawy działania elementów półprzewodnikowych - diody

Podstawy 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 szczegółowo

ZALEŻNOŚĆ OPORU ELEKTRYCZNEGO 57 METALU I PÓŁPRZEWODNIKA OD TEMPERATURY

ZALEŻNOŚĆ OPORU ELEKTRYCZNEGO 57 METALU I PÓŁPRZEWODNIKA OD TEMPERATURY ZALEŻNOŚĆ OPORU ELEKTRYCZNEGO 57 METALU I PÓŁPRZEWODNIKA OD TEMPERATURY I.. Prąd elektryczny Dla dużej grupy przewodników prądu elektrycznego (metale, półprzewodniki i inne) spełnione jest prawo Ohma,

Bardziej szczegółowo

Spektroskopia modulacyjna

Spektroskopia modulacyjna Spektroskopia modulacyjna pozwala na otrzymanie energii przejść optycznych w strukturze z bardzo dużą dokładnością. Charakteryzuje się również wysoką czułością, co pozwala na obserwację słabych przejść,

Bardziej szczegółowo

Proste struktury krystaliczne

Proste struktury krystaliczne Budowa ciał stałych Proste struktury krystaliczne sc (simple cubic) bcc (body centered cubic) fcc (face centered cubic) np. Piryt FeSe 2 np. Żelazo, Wolfram np. Miedź, Aluminium Struktury krystaliczne

Bardziej szczegółowo

III.4 Gaz Fermiego. Struktura pasmowa ciał stałych

III.4 Gaz Fermiego. Struktura pasmowa ciał stałych III.4 Gaz Fermiego. Struktura pasmowa ciał stałych Jan Królikowski Fizyka IVBC 1 Gaz Fermiego Gaz Fermiego to gaz swobodnych, nie oddziałujących, identycznych fermionów w objętości V=a 3. Poszukujemy N(E)dE

Bardziej szczegółowo

Zjawisko termoelektryczne

Zjawisko termoelektryczne 34 Zjawisko Peltiera polega na tym, że w obwodzie składającym się z różnych przewodników lub półprzewodników wytworzenie różnicy temperatur między złączami wywołuje przepływ prądu spowodowany różnicą potencjałów

Bardziej szczegółowo

Właściwości chemiczne i fizyczne pierwiastków powtarzają się w pewnym cyklu (zebrane w grupy 2, 8, 8, 18, 18, 32 pierwiastków).

Właściwości chemiczne i fizyczne pierwiastków powtarzają się w pewnym cyklu (zebrane w grupy 2, 8, 8, 18, 18, 32 pierwiastków). Właściwości chemiczne i fizyczne pierwiastków powtarzają się w pewnym cyklu (zebrane w grupy 2, 8, 8, 18, 18, 32 pierwiastków). 1925r. postulat Pauliego: Na jednej orbicie może znajdować się nie więcej

Bardziej szczegółowo

Część 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 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 szczegółowo

Prawdopodobieństwo obsadzania każdego stanu jednoelektronowego określone jest przez rozkład Fermiego, tzn. prawdopodobieństwo, że stan o energii E n

Prawdopodobieństwo obsadzania każdego stanu jednoelektronowego określone jest przez rozkład Fermiego, tzn. prawdopodobieństwo, że stan o energii E n 1 CCD Aby zrozumieć zjawiska zachodzące w kamerze CCD, należy przypomnieć w jaki sposób jest tworzona studnia potencjału oraz jaki jest wpływ przyłożonego napięcia zewnętrznego na głębokość studni. Prawdopodobieństwo

Bardziej szczegółowo

Klasyczny efekt Halla

Klasyczny efekt Halla Klasyczny efekt Halla Rysunek pochodzi z artykułu pt. W dwuwymiarowym świecie elektronów, autor: Tadeusz Figielski, Wiedza i Życie, nr 4, 1999 r. Pełny tekst artykułu dostępny na stronie http://archiwum.wiz.pl/1999/99044800.asp

Bardziej szczegółowo

GaSb, GaAs, GaP. Joanna Mieczkowska Semestr VII

GaSb, GaAs, GaP. Joanna Mieczkowska Semestr VII GaSb, GaAs, GaP Joanna Mieczkowska Semestr VII 1 Pierwiastki grupy III i V układu okresowego mają mało jonowy charakter. 2 Prawie wszystkie te kryształy mają strukturę blendy cynkowej, typową dla kryształów

Bardziej szczegółowo

26 Okresowy układ pierwiastków

26 Okresowy układ pierwiastków 26 Okresowy układ pierwiastków Przyjmując procedurę Hartree ego otrzymujemy poziomy numerowane, jak w atomie wodoru, liczbami kwantowymi (n, l, m) z tym, że degeneracja ze względu na l na ogół już nie

Bardziej szczegółowo

WYZNACZANIE CHARAKTERYSTYK DIÓD PÓŁPRZEWODNIKOWYCH

WYZNACZANIE CHARAKTERYSTYK DIÓD PÓŁPRZEWODNIKOWYCH Laboratorium Podstaw Elektroniki Wiaczesław Szamow Ćwiczenie E4 WYZNACZANIE CHARAKTERYSTYK DIÓD PÓŁPRZEWODNIKOWYCH opr. tech. Mirosław Maś Krystyna Ługowska Uniwersytet Przyrodniczo - Humanistyczny Siedlce

Bardziej szczegółowo

Fotodetektory. Fotodetektor to przyrząd, który mierzy strumień fotonów bądź moc optyczną przetwarzając energię fotonów na inny użyteczny sygnał

Fotodetektory. 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 szczegółowo

WŁASNOŚCI CIAŁ STAŁYCH I CIECZY

WŁASNOŚCI CIAŁ STAŁYCH I CIECZY WŁASNOŚCI CIAŁ STAŁYCH I CIECZY Polimery Sieć krystaliczna Napięcie powierzchniowe Dyfuzja 2 BUDOWA CIAŁ STAŁYCH Ciała krystaliczne (kryształy): monokryształy, polikryształy Ciała amorficzne (bezpostaciowe)

Bardziej szczegółowo

ZJAWISKA FOTOELEKTRYCZNE

ZJAWISKA FOTOELEKTRYCZNE ZJAWISKA FOTOELEKTRYCZNE ZEWNĘTRZNE, WEWNETRZNE I ICH RÓŻNE ZASTOSOWANIA ZJAWISKO FOTOELEKTRYCZNE ZEWNĘTRZNE Światło padając na powierzchnię materiału wybija z niej elektron 1 ZJAWISKO FOTOELEKTRYCZNE

Bardziej szczegółowo

Złącza 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 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 szczegółowo

Układy nieliniowe. Stabilizator dioda Zenera. Dioda LED. Prostownik na diodach (Graetza) w.9, p.1

Układy 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 szczegółowo

NMR (MAGNETYCZNY REZONANS JĄDROWY) dr Marcin Lipowczan

NMR (MAGNETYCZNY REZONANS JĄDROWY) dr Marcin Lipowczan NMR (MAGNETYCZNY REZONANS JĄDROWY) dr Marcin Lipowczan Spis zagadnień Fizyczne podstawy zjawiska NMR Parametry widma NMR Procesy relaksacji jądrowej Metody obrazowania Fizyczne podstawy NMR Proton, neutron,

Bardziej szczegółowo

Ćwiczenie 241. Wyznaczanie ładunku elektronu na podstawie charakterystyki złącza p-n (diody półprzewodnikowej) .. Ω.

Ćwiczenie 241. Wyznaczanie ładunku elektronu na podstawie charakterystyki złącza p-n (diody półprzewodnikowej) .. Ω. Nazwisko... Data... Nr na liście... Imię... Wydział... Dzień tyg.... Godzina... Ćwiczenie 241 Wyznaczanie ładunku elektronu na podstawie charakterystyki złącza p-n (diody półprzewodnikowej) Opór opornika

Bardziej szczegółowo

i elementy z półprzewodników homogenicznych część II

i elementy z półprzewodników homogenicznych część II Półprzewodniki i elementy z półprzewodników homogenicznych część II Ryszard J. Barczyński, 2016 Politechnika Gdańska, Wydział FTiMS, Katedra Fizyki Ciała Stałego Materiały dydaktyczne do użytku wewnętrznego

Bardziej szczegółowo

Materiały używane w elektronice

Materiały używane w elektronice Materiały używane w elektronice Typ Rezystywność [Wm] Izolatory (dielektryki) Over 10 5 półprzewodniki 10-5 10 5 przewodniki poniżej 10-5 nadprzewodniki (poniżej 20K) poniżej 10-15 Model pasm energetycznych

Bardziej szczegółowo

Układy nieliniowe. Stabilizator dioda Zenera. Dioda LED. Prostownik na diodach (Graetza) w.9, p.1

Układy 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 szczegółowo

Budowa atomów. Atomy wieloelektronowe Układ okresowy pierwiastków

Budowa atomów. Atomy wieloelektronowe Układ okresowy pierwiastków Budowa atomów Atomy wieloelektronowe Układ okresowy pierwiastków Model atomu Bohra atom zjonizowany (ciągłe wartości energii) stany wzbudzone jądro Energia (ev) elektron orbita stan podstawowy Poziomy

Bardziej szczegółowo