O złączu p-n możliwie najprościej
|
|
- Izabela Janowska
- 7 lat temu
- Przeglądów:
Transkrypt
1 O złączu p-n możliwie najprościej strona 1/10 Robert Pełka Złącze p-n, warstwa graniczna między półprzewodnikami typu p i typu n, jest bez wątpienia jednym z najważniejszych obiektów badanych przez fizyków. Poza złączami półprzewodnikowymi istnieje szereg innych złączy, np. te pomiędzy metalem i jego tlenkiem czy metalem a materiałem półprzewodzącym, które znajdują liczne zastosowania, ale w dziedzinie układów przełączających i prostowniczych złącze p-n zajmuje niesłabnącą pierwszorzędną pozycję. W nauczaniu fizyki nie poświęcamy wystarczająco dużo miejsca temu ważnemu zagadnieniu. W czystym półprzewodniku, takim jak krzem (Si), elektrony walencyjne są dosyć mocno związane z atomami sieci krystalicznej wiązaniami kowalentnymi, więc w bardzo niskich temperaturach krzem jest dobrym izolatorem. Jednak w temperaturach wyższych drgania termiczne sieci są na tyle silne, że pewna liczba elektronów może otrzymać wystarczającą energię, aby ich wiązania z siecią zostały zerwane. Wówczas jako swobodne nośniki ładunku mogą one uczestniczyć w procesie przewodzenia. Dodatnie jony krzemu powstałe na skutek uwolnienia elektronów, tak zwane dziury, chociaż ich pozycje są ustalone w sieci, efektywnie są w stanie przemieszczać się w materiale i również brać udział w procesie przewodzenia. Ruchliwość elektronów i dziur jest ważnym elementem dla zrozumienia działania złącza p-n. Jasne jest, że w takim samoistnym materiale półprzewodzącym liczba elektronów jest równa liczbie dziur. W temperaturze pokojowej, około jeden na atomów jest zjonizowany w ten sposób, a zatem w sieci atomów krzemu o koncentracji około cm -3 koncentracja swobodnych elektronów (i dziur) będzie wynosić około cm -3. Taka koncentracja odpowiada oporności właściwej równej 3000 Ω m, a proces powstawania swobodnych dziur i elektronów wskazuje, że oporność właściwa zmniejsza się wraz ze wzrostem temperatury, bo w wyższej temperaturze powstaje więcej par dziura elektron. Dla właściwego zrozumienia procesów zachodzących w złączu p-n ważną rolę odgrywa zjawisko dyfuzji. Przypomnijmy więc, że dyfuzja jest procesem polegającym na migracji cząstek ośrodka z obszarów o ich podwyższonej koncentracji w kierunku obszarów o niskiej koncentracji. Istotne jest przy tym to, że proces dyfuzji jest procesem dwukierunkowym. Jeżeli na przykład gaz dyfunduje z jednego obszaru do drugiego, to znaczy, że większość cząsteczek gazu porusza się w tym kierunku, który jest przeciwny do kierunku tak zwanego gradientu koncentracji (kierunku wzrostu koncentracji), ale równocześnie niektóre z nich poruszają się w kierunku przeciwnym, zgodnym z kierunkiem gradientu koncentracji. Ważny w dyfuzji jest efekt netto, który prowadzi do wypadkowego ruchu cząstek w kierunku przeciwnym do gradientu koncentracji. Zrozumienie tego dwukierunkowego charakteru procesu dyfuzji jest kluczowe dla zrozumienia działania prostowniczego złącza p-n. Półprzewodniki typu p Jeżeli mała liczba atomów o wartościowości 3 (Al, B, Ga, In) zostanie dodana do krzemu, to własności przewodzące tak zmodyfikowanego półprzewodnika ulegną znacznej zmianie. Należy podkreślić, że liczba atomów o wartościowości 3 jest mała w porównaniu z koncentracją atomów krzemu, ale duża w porównaniu z koncentracją samoistnych nośników (dziur i elektronów) w danej temperaturze
2 strona 2/10 (powiedzmy cm -3 ). Wiadomo, że wartościowość krzemu wynosi 4, co oznacza, że tyle właśnie elektronów walencyjnych każdego atomu bierze udział w wiązaniach sieci krystalicznej. Atomy o wartościowości 3 wbudowane w sposób losowy w sieć krzemową wykazują niedobór jednego elektronu i, próbując działać jak atomy czterowartościowe, zabierają dodatkowy elektron. Każdy atom trójwartościowej domieszki może zabrać elektron najbliższemu atomowi krzemu, by stać się ujemnie naładowanym jonem o efektywnej wartościowości równej 4. Dzieje się tak nawet przy niskim poziomie energii drgań dostępnej w temperaturze pokojowej, o wiele niższym niż ten, który jest potrzebny na wykreowanie pary elektron dziura. Elektron przechwycony przez trójwartościowy atom domieszki znajduje się w pułapce, ponieważ potrzebna jest duża energia na oderwanie go od tego atomu. Oczywiście w miejscu zabranego elektronu pojawia się dziura, która może wędrować przez kryształ jako dodatni nośnik prądu. Atom domieszki, wywołujący pojawienie się dziury, nazywamy akceptorem, ponieważ przyjmuje on ( akceptuje ) elektron. Atomy akceptora przechwycą również część swobodnych elektronów, zmniejszając w ten sposób ich koncentrację. Mamy zatem cztery ważne skutki dodania do sieci krzemowej akceptorowej domieszki: 1. Koncentracja swobodnych dziur (dodatnio zjonizowane atomy krzemu) gwałtownie wzrasta o czynnik 10 6 (10 16 /10 10 ). Wobec tego nazywane są one nośnikami większościowymi w tym materiale. 2. Koncentracja elektronów swobodnych zostaje zredukowana również o czynnik około 10 6, wobec czego nazywane są one nośnikami mniejszościowymi Ponieważ wzrost koncentracji dziur o czynnik 10 oraz jednoczesny spadek koncentracji swobodnych elektronów o ten sam czynnik powodują wypadkowy wzrost dostępnych nośników prądu, wypadkowa przewodność materiału (przede wszystkim dziurowa) znacznie wzrasta, a jego opór maleje. 4. W materiale znajdują się ujemne jony akceptora rozmieszczone w sieci krzemowej w sposób przypadkowy, lecz nie zmieniają one swoich pozycji. Materiał jest mimo to obojętny elektrycznie, bo ujemny ładunek jonów jest skompensowany przez dodatni ładunek dziur. Sytuację tę przedstawia lewa część diagramu 1. Półprzewodnik typu n Gdy czysty krzem jest domieszkowany małą liczbą atomów o wartościowości 5 (As, P, Sb), ma wówczas podobną koncentrację równą około cm -3, wtedy cztery z pięciu elektronów każdego atomu domieszki uczestniczą w wiązaniach sieci krystalicznej, pozostawiając jeden słabo związany elektron. Niewielka energia termiczna jest potrzebna, aby ten elektron uwolnić. W temperaturze pokojowej praktycznie wszystkie atomy pięciowartościowe będą zjonizowane, co spowoduje dramatyczny wzrost koncentracji swobodnych elektronów o czynnik około Atom domieszki, tracący elektron, staje się wbudowanym w sieć jonem dodatnim. Nazywamy go donorem, ponieważ dostarcza on ujemnych nośników prądu. Wzrostowi koncentracji swobodnych elektronów towarzyszy redukcja koncentracji dziur, ponieważ niektóre z nich ulegną rekombinacji z liczniejszymi elektronami. Efekty wprowadzenia domieszki donorowej można podsumować następująco: 1. Koncentracja swobodnych elektronów gwałtownie wzrasta o czynnik około Nazywamy je wobec tego nośnikami większościowymi w tym materiale. 2. Koncentracja dziur maleje o ten sam czynnik, wobec czego stanowią one nośniki mniejszościowe.
3 strona 3/10 3. Wypadkowa przewodność (zdominowana teraz przez elektrony) znacznie wzrasta. 4. W materiale znajdują się dodatnie nieruchome jony donora rozrzucone losowo po całej sieci, jednak materiał jako całość jest obojętny elektrycznie ze względu na wysoką koncentrację swobodnych elektronów. Sytuacja ta jest przedstawiona w prawej części diagramu 1. DIAGRAM 1 Złącze p-n w stanie równowagi Diagram 1 schematycznie przedstawia ciągłą sieć krzemową z ostrą granicą między obszarami typu p i typu n. Niezaburzone atomy krzemu są przedstawione jako szare kółka. Należy podkreślić, że dla większej poglądowości zarówno koncentracja domieszek, jak i nośników obu typów została na rysunku grubo przesadzona. W półprzewodniku typu p po lewej stronie wyraźnie widać ujemne jony akceptora (jasno niebieskie kółka z minusem w środku) oraz nieco większą liczbę swobodnych dodatnich dziur (dodatnie jony krzemu oznaczone czerwonymi plusami). Można zauważyć, że w tej części półprzewodnika znajdują się również nieliczne elektrony (niebieskie minusy) o koncentracji równoważącej
4 strona 4/10 niewielką różnicę między koncentracją jonów akceptora i dziur, co powoduje, że całość jest obojętna elektrycznie. W prawej części diagramu, w materiale domieszkowanym typu n, można zobaczyć nieruchome dodatnie jony donora (zielone kółka z plusem w środku) wraz z nieco większą koncentracją swobodnych elektronów (niebieskie minusy). Różnica między koncentracjami donorów i elektronów jest skompensowana niską koncentracją dziur (czerwone plusy), tak że ponownie mamy materiał obojętny elektrycznie. Pomimo że materiał jest obojętny elektrycznie, taka sytuacja na złączu p-n nie może trwać niezmiennie. W świetle tego, co wiemy o koncentracjach nośników (patrz diagram 1), spodziewamy się wystąpienia procesu ich dyfuzji. Będzie więc miała miejsce migracja elektronów i dziur we wzajemnie przeciwnych kierunkach przez obszar kontaktowy, co spowoduje przepływ prądu od materiału typu p do materiału typu n. Jednak nawet ten proces nie będzie trwał nieprzerwanie. Ruch dziur z półprzewodnika typu p do półprzewodnika typu n zneutralizuje bowiem swobodne elektrony w obszarze bliskim granicy materiałów i podobnie swobodne elektrony dyfundujące z materiału typu n do materiału typu p zneutralizują swobodne dziury w obszarze granicznym. W rezultacie w wąskim obszarze po obu stronach granicy tych półprzewodników powstanie naładowana warstwa, tzn. obszar zawierający wyłącznie nieruchome aniony akceptora po stronie półprzewodnika typu p oraz nieruchome kationy donora po stronie półprzewodnika typu n. Tę warstwę zubożoną o nośniki prądu przedstawiono na diagramie 2, na którym wyraźnie są widoczne naładowane obszary. Półprzewodniki obu rodzajów (diagram 2) są domieszkowane w równym stopniu, wobec czego rozmiary zubożonej warstwy granicznej są takie same po obu stronach złącza (typowe rozmiary warstwy zubożonej są rzędu mikrometra). W ogólnym przypadku warstwa ta będzie rozciągała się głębiej w kierunku warstwy słabiej domieszkowanej. Istnienie naładowanej warstwy powoduje powstanie niejednorodnego pola elektrycznego o kierunku od materiału typu n do materiału typu p, które zapobiega dalszej migracji dziur z materiału typu p do materiału typu n oraz migracji elektronów w kierunku przeciwnym. Ustali się równowaga, której towarzyszyć będzie powstanie różnicy potencjałów wzdłuż złącza o typowej wartości równej 1 V (potencjał jest wyższy po stronie materiału typu n, patrz wykres 1) i przy której ustanie wypadkowa dyfuzja ładunków (wypadkowy prąd nośników przez złącze będzie równy zeru). Jednak ta równowaga ma charakter dynamiczny i można wyróżnić cztery prądy dające wkład do wypadkowego zerowego przepływu ładunków. Ruch dziur W wyniku dużej różnicy koncentracji będzie miał miejsce znaczny przepływ dziur z lewej strony na prawą w kierunku warstwy zubożonej. Jednak większość z nich zostanie zawrócona przez istniejące w tej warstwie pole elektryczne, a jedynie nieliczne z nich posiadające odpowiednio wysoką energię przezwyciężą barierę potencjału, tworząc słaby prąd płynący z materiału typu p do materiału typu n. Należy jednocześnie podkreślić, że prąd zwrotny dziur jest znaczny, jego gęstość szacuje się na 1000 A mm -2.
5 strona 5/10 Będzie również obecny słaby prąd dyfuzyjny z prawej strony na lewą (z materiału typu n do p) w kie- runku warstwy zubożonej, który jest wspomagany wewnętrznym polem elektrycznym. Ten prąd jest słaby ze względu na niską koncentrację dziur w materiale typu n, a co za tym idzie ze względu na małą szybkość dyfuzji. Ruch elektronów Elektrony o wysokiej koncentracji będą intensywnie dyfundowały z obszaru typu n do warstwy zubożonej. Tak samo jak w dyskutowanym powyżej przypadku dziur, większość z nich ulegnie zawróceniu przez istniejące pole elektryczne i tylko nieliczne obdarzone wystarczająco wysoką energią zdołają przejść przez warstwę zubożoną, tworząc słaby prąd płynący z obszaru typu p do n. Podobnie jak w przypadku dziur prąd zwrotny elektronów jest znaczny. DIAGRAM 2
6 strona 6/10 DIAGRAM 3
7 strona 7/10 Słaby proces dyfuzyjny elektronów z obszaru typu p do n wspomagany wewnętrznym polem elektrycznym będzie powodował przepływ słabego prądu w kierunku z obszaru typu n do p. Te cztery słabe prądy, z których dwa angażują nośniki większościowe, przedstawiono w dolnej części diagramu 2. Rozmiary strzałek na diagramie 2 zostały dobrane tak, aby zilustrować, że dwa słabe prądy dziurowe wzajemnie się kompensują, podobnie jak dwa słabe prądy elektronowe, prowadząc do zerowego wypadkowego przepływu nośników przez złącze w warunkach równowagi. Polaryzacja złącza w kierunku zaporowym Jeżeli do naszego złącza przyłożymy napięcie w ten sposób, że zwiększymy barierę potencjału między obszarami typu p i n, to zwiększymy wtedy wewnętrzne pole elektryczne. Wzrost pola ma miejsce, mimo że grubość warstwy zubożonej się zwiększa. Sumaryczny efekt jest taki, że natężenie wewnętrznego pola wzrasta proporcjonalnie do pierwiastka z przyłożonej różnicy potencjałów. Chociaż ta różnica potencjałów i wynikające z niej dodatkowe pole elektryczne zostaną zwiększone, to jedynym skutkiem, jaki ten czynnik będzie wywierał na złącze w stanie równowagi, będzie zawracanie nośników większościowych do obszarów źródłowych. To znaczy, że dwa słabe niezawrócone prądy nośników większościowych z diagramu 2 znikają, pozostawiając jedynie dwa słabe prądy nośników mniejszościowych, prąd elektronowy z obszaru typu p do n oraz prąd dziurowy z obszaru typu n do p, dając sumaryczny prąd o natężeniu skierowanym od obszaru n do p. Ta sytuacja jest przedstawiona w lewej dolnej części diagramu 3. Podczas gdy pole jest tak silne, że wszystkie nośniki większościowe są zawracane, prądy nośników mniejszościowych nie będą wzrastały wraz ze wzrostem natężenia pola. Dzieje się tak dlatego, że są to prądy o charakterze dyfuzyjnym zależnym od różnicy koncentracji nośników, a pole elektryczne jedynie je wspomaga. To tłumaczy przepływ słabego stałego prądu przez złącze przy polaryzacji w kierunku zaporowym (lewa gałąź wykresu 2). Polaryzacja złącza w kierunku przewodzenia Wewnętrzne pole elektryczne w złączu p-n może zostać zmniejszone, jeżeli przyłożyć do niego napięcie w ten sposób, że do obszaru typu p będzie podłączona elektroda o wyższym potencjale. Wiedząc, że typowa wartość równowagowej różnicy potencjałów powstającej w warstwie zubożonej jest równa 1 V, jasne jest, że nawet napięcie rzędu ułamka wolta przyłożone w ten sposób znacznie obniży wysokość wewnętrznej bariery potencjału. Pamiętamy, że pole równowagowe powstrzymywało przepływ bardzo silnego prądu nośników większościowych, wobec czego, jeżeli to pole zostało zmniejszone nawet o małą wartość, da to w efekcie duży przepływ dziur z obszaru p do n i równie duży przepływ
8 strona 8/10 elektronów w przeciwnym kierunku. Zatem przez złącze będzie przepływał znaczny prąd w kierunku od obszaru p do n. Ta sytuacja jest zobrazowana w prawej dolnej części diagramu 3. W tym diagramie strzałki odpowiadające prądom zwrotnym zostały odpowiednio zmniejszone przy równoczesnym wzroście rozmiaru strzałek odpowiadających przepływowi przez złącze prądu nośników większościowych. Należy też zaznaczyć, że podobnie jak poprzednio przyłożone napięcie nie ma wpływu na wartość natężenia prądu nośników mniejszościowych, ze względu na ich dyfuzyjny charakter. Dodajmy również, że zanim napięcie przyłożone w kierunku przewodzenia osiągnie wartość równą równowagowej różnicy potencjałów w warstwie zubożonej, przepływający prąd znacznie wzrośnie i może spowodować spalenie złącza. To odpowiada prawie pionowemu przebiegowi charakterystyki prądowo-napięciowej złącza przy polaryzacji w kierunku przewodzenia (prawa gałąź wykresu 2). Diagram 3 podsumowuje przedstawiony prosty model złącza p-n. Widać na nim wyraźnie, w której chwili pojawia się dyfuzja nośników jako dynamiczny dwukierunkowy proces. Zastosowanie diagramów strzałkowych pozwala w poglądowy sposób przedstawić cztery składowe wypadkowego prądu w trzech stacjonarnych stanach złącza (niespolaryzowanym, spolaryzowanym w kierunku zaporowym oraz w kierunku przewodzenia). Ten jakościowy model wyjaśnia ponadto typowy przebieg charakterystyki prądowo-napięciowej złącza p-n. Jasno prezentuje obecność stałego słabego prądu nośników mniejszościowych, występującego w przypadku polaryzacji złącza w kierunku zaporowym, jak również znacznego prądu nośników większościowych przy polaryzacji w kierunku przewodzenia. Tranzystor Przedstawiona powyżej analiza prostowniczych własności złącza p-n pozwala zrozumieć zasadę działania tranzystora bipolarnego, składającego się z dwóch blisko siebie położonych złączy półprzewodnikowych. Przypuśćmy, że niewielki kawałek krzemu został spreparowany w ten sposób, że mamy w nim trzy obszary: obszar typu p, następnie obszar typu n i ponownie obszar typu p, tak jak to zostało pokazane na wykresie 3. Taką konfigurację nazywamy tranzystorem p-n-p. Na każdym ze złączy tranzystora występuje spadek potencjału przy przejściu z obszaru typu n do każdego z obszarów typu p. Jeżeli obydwa obszary typu p mają takie same własności mikroskopowe, to przebieg potencjału w tranzystorze będzie symetryczny tak, jak pokazano na wykresie 3. Załóżmy teraz, że każdy z tych obszarów przyłączyliśmy do źródła napięcia zewnętrznego, tak jak to zilustrowano na wykresie 4. Wszystkie napięcia będziemy odnosić do elektrody przyłączonej do lewego obszaru typu p, dla której przyjmujemy potencjał równy zeru. Elektrodę tę nazywamy emiterem. Obszar typu n nazywamy bazą. Do bazy jest przyłączone napięcie ujemne. Prawy obszar typu p nazywa się kolektorem. Do kolektora przyłączony jest znacznie niższy potencjał niż do bazy. Po przyłożeniu napięć rozkład potencjału w tranzystorze wygląda tak, jak pokazano na wykresie 4.
9 strona 9/10 Na początku zastanówmy się, co się dzieje z nośnikami dodatnimi (dziurami). Ponieważ emiter ma potencjał wyższy niż baza, to pierwsze złącze jest spolaryzowane w kierunku przewodzenia (co odpowiada prawej części wykresu 2), powodując przepływ dziur z obszaru emitera do obszaru bazy. Emiter wstrzykuje (emituje) prąd nośników dodatnich do obszaru n. Można by teraz pomyśleć, że prąd ten po przejściu przez obszar n wypływa przez elektrodę B. Tak jednak nie jest i w tym właśnie kryje się cała tajemnica tranzystora. Obszar n jest bowiem bardzo cienki, rzędu 10-3 cm lub mniej, a więc znacznie mniej niż wynoszą jego rozmiary poprzeczne. Oznacza to, że dziury wchodzące do bazy mają duże szanse przedyfundowania do drugiego złącza, zanim zrekombinują z elektronami bazy. Po dotarciu do drugiego złącza zsuwają się ze stoku potencjału i trafiają do prawego obszaru typu p. Dlatego ta część tranzystora nazywa się kolektorem, zbiera ( kolekcjonuje ) bowiem dziury dyfundujące przez obszar typu n. W typowym tranzystorze prawie cały prąd dziurowy płynący z emitera do bazy trafia do obszaru kolektora. Niewielka resztka, rzędu ułamków procent, daje wkład do prądu w obwodzie bazy. Suma prądów w obwodzie bazy i kolektora równa się oczywiście prądowi w obwodzie emitera (I E = I B + I K ). Zastanówmy się, co będzie się działo, gdyby zmieniać powoli potencjał V B bazy. Ponieważ znajdujemy się na stosunkowo stromej części charakterystyki prądowo-napięciowej złącza (patrz prawa gałąź wykresu 2), to małe zmiany potencjału V B będą powodować dość duże zmiany prądu emitera I E. Ponieważ potencjał kolektora jest znacznie mniejszy od potencjału bazy, to zmiany V B nie będą miały zauważalnego wpływu na różnicę potencjałów między bazą a kolektorem. Większość dziur opuszczających emiter nadal będzie docierać do kolektora. Zatem zmianie potencjału bazy towarzyszy odpowiednia zmiana prądu w obwodzie kolektora. Przy tym prąd w obwodzie bazy cały czas jest znikomą częścią prądu w obwodzie kolektora. Tranzystor działa jak wzmacniacz: niewielki prąd I B w obwodzie bazy wywołuje duży prąd I K w obwodzie kolektora. A jak zachowują się elektrony, które do tej pory zaniedbywaliśmy? Po pierwsze, ponieważ złącze między bazą i kolektorem jest spolaryzowane w kierunku zaporowym, nie należy się spodziewać wystąpienia dużego prądu elektronowego między bazą a kolektorem. Wskutek dużego ujemnego napięcia elektrony bazy muszą pokonać bardzo duże wzniesienie potencjału i tylko te nieliczne z nich posiadające wystarczającą energię mają szansę tego dokonać. Zatem prąd elektronów płynący do kolektora jest słaby. Z drugiej jednak strony, elektrony mogą przenikać do obszaru emitera, gdyż złącze między emiterem i bazą jest spolaryzowane w kierunku przewodzenia. Można wobec tego oczekiwać, że prąd płynący w tym kierunku jest porównywalny z prądem dziurowym z emitera do bazy. Taki prąd jest jednak szkodliwy, ponieważ zwiększa całkowity prąd w obwodzie bazy wymagany do osiągnięcia danej wartości prądu w obwodzie kolektora. Z tego względu tranzystor buduje się tak, aby jak najbardziej zmniejszyć prąd elektronowy do emitera. Prąd elektronowy jest proporcjonalny do gęstości nośników
10 strona 10/10 ujemnych w materiale bazy. Stosując więc słabe domieszkowanie materiału typu n, prąd elektronowy płynący w obwodzie emiter baza można uczynić znacznie mniejszym od prądu dziurowego. Zatem w działaniu tranzystora p-n-p elektrony nie odgrywają istotnej roli. Prądy mają tu charakter dziurowy i tranzystor działa jak wzmacniacz. Tranzystor można również wykonać, zamieniając miejscami materiały typu n i p w tranzystorze z wykresu 3. Łatwo się przekonać, że w tranzystorze n-p-n główną rolę będzie odgrywał prąd elektronowy płynący z emitera do bazy i dalej do kolektora. Wszystkie argumenty odnoszące się do tranzystora p-n-p stosują się do tranzystora n-p-n, o ile tylko znaki potencjałów elektrod zostaną zmienione na przeciwne. Literatura [1] Boyes E., Physics Education 25 (1900) 53. [2] Feynman R.P., Leighton R.B., Sands M., Feynmana wykłady z fizyki, tom 3, Mechanika kwantowa, PWN, Warszawa 2001.
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 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 szczegółowoTranzystor. C:\Program Files (x86)\cma\coach6\full.en\cma Coach Projects\PTSN Coach 6 \Elektronika\Tranzystor_cz2b.cmr
Tranzystor Program: Coach 6 Projekt: komputer H : C:\Program Files (x86)\cma\coach6\full.en\cma Coach Projects\PTSN Coach 6 \Elektronika\Tranzystor_cz1.cmr C:\Program Files (x86)\cma\coach6\full.en\cma
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 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 szczegółowoCzym 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 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 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 szczegółowoZasada działania tranzystora bipolarnego
Tranzystor bipolarny Ryszard J. Barczyński, 2016 Politechnika Gdańska, Wydział FTiMS, Katedra Fizyki Ciała Stałego Materiały dydaktyczne do użytku wewnętrznego Zasada działania tranzystora bipolarnego
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 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 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 szczegółowoĆ W I C Z E N I E N R E-12
INSTYTUT FIZYKI WYDZIAŁ INŻYNIERII PRODUKCJI I TECHNOLOGII MATERIAŁÓW POLITECHNIKA CZĘSTOCHOWSKA PRACOWNIA ELEKTRYCZNOŚCI I MAGNETYZMU Ć W I C Z E N I E N R E-12 BADANIE CHARAKTERYSTYKI ZŁĄCZA p-n Energia
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 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 szczegółowoIII. TRANZYSTOR BIPOLARNY
1. TRANZYSTOR BPOLARNY el ćwiczenia: Wyznaczenie charakterystyk statycznych tranzystora bipolarnego Zagadnienia: zasada działania tranzystora bipolarnego. 1. Wprowadzenie Nazwa tranzystor pochodzi z języka
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 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 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 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 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 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 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 szczegółowo5. Tranzystor bipolarny
5. Tranzystor bipolarny Tranzystor jest to trójkońcówkowy element półprzewodnikowy zdolny do wzmacniania sygnałów prądu stałego i zmiennego. Każdy tranzystor jest zatem wzmacniaczem. Definicja wzmacniacza:
Bardziej szczegółowoLABORATORIUM ELEKTRONIKI
INSTYTUT NWIGCJI MORSKIEJ ZKŁD ŁĄCZNOŚCI I CYBERNETYKI MORSKIEJ UTOMTYKI I ELEKTRONIK OKRĘTOW LBORTORIUM ELEKTRONIKI Studia dzienne I rok studiów Specjalności: TM, IRM, PHiON, RT, PM, MSI ĆWICZENIE NR
Bardziej szczegółowoĆwiczenie 2 BADANIE DIODY PÓŁPRZEWODNIKOWEJ I TRANZYSTORA
II pracownia fizyczna dr Wiaczesław Szamow Ćwiczenie 2 BADANIE DIODY PÓŁPRZEWODNIKOWEJ I TRANZYSTORA opr. tech. Mirosław Maś Krystyna Ługowska Siedlce 2004 1. Wstęp Zasadniczym celem ćwiczenia jest zbadanie
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 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 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 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 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 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 szczegółowoZygmunt Kubiak Instytut Informatyki Politechnika Poznańska
Zygmunt Kubiak Instytut Informatyki Politechnika Poznańska 1947 r. pierwszy tranzystor ostrzowy John Bradeen (z lewej), William Shockley (w środku) i Walter Brattain (z prawej) (Bell Labs) Zygmunt Kubiak
Bardziej szczegółowoBudowa. Metoda wytwarzania
Budowa Tranzystor JFET (zwany też PNFET) zbudowany jest z płytki z jednego typu półprzewodnika (p lub n), która stanowi tzw. kanał. Na jego końcach znajdują się styki źródła (ang. source - S) i drenu (ang.
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 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 szczegółowoIV. TRANZYSTOR POLOWY
1 IV. TRANZYSTOR POLOWY Cel ćwiczenia: Wyznaczenie charakterystyk statycznych tranzystora polowego złączowego. Zagadnienia: zasada działania tranzystora FET 1. Wprowadzenie Nazwa tranzystor pochodzi z
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 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 szczegółowoBadanie własności hallotronu, wyznaczenie stałej Halla (E2)
Badanie własności hallotronu, wyznaczenie stałej Halla (E2) 1. Wymagane zagadnienia - ruch ładunku w polu magnetycznym, siła Lorentza, pole elektryczne - omówić zjawisko Halla, wyprowadzić wzór na napięcie
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 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 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 szczegółowoKlasyczny 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 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 szczegółowoOpracowała: 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(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B1
RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 170013 (13) B1 Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (21) Numer zgłoszenia: 297079 (22) Data zgłoszenia: 17.12.1992 (51) IntCl6: H01L 29/792 (
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 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 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 szczegółowoE105. Badanie elementów optoelektronicznych
E105. Badanie elementów optoelektronicznych Cel: zapoznanie się z podstawowymi właściwościami trzech elementów optoelektronicznych: fotoopornika, fotodiody i fototranzystora. Zagadnienia: Zjawisko fotoelektryczne,
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 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 szczegółowoCzęść 3. Przegląd przyrządów półprzewodnikowych mocy. Łukasz Starzak, Przyrządy i układy mocy, studia niestacjonarne, lato 2018/19 51
Część 3 Przegląd przyrządów półprzewodnikowych mocy Łukasz Starzak, Przyrządy i układy mocy, studia niestacjonarne, lato 2018/19 51 Budowa przyrządów półprzewodnikowych Struktura składa się z warstw Warstwa
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 szczegółowoBadanie charakterystyk elementów półprzewodnikowych
Badanie charakterystyk elementów półprzewodnikowych W ramach ćwiczenia student poznaje praktyczne właściwości elementów półprzewodnikowych stosowanych w elektronice przez badanie charakterystyk diody oraz
Bardziej szczegółowoĆwiczenie E5 WYZNACZANIE CHARAKTERYSTYK TRANZYSTORA WARSTWOWEGO
Laboratorium Podstaw Elektroniki Wiaczesław Szamow Ćwiczenie E5 WYZNACZANIE CHARAKTERYSTYK TRANZYSTORA WARSTWOWEGO opr. tech. Mirosław Maś Krystyna Ługowska Uniwersytet Przyrodniczo - Humanistyczny Siedlce
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 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 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 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 szczegółowoUkłady 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 szczegółowoTRANZYSTORY BIPOLARNE ZŁĄCZOWE
TRANZYSTORY IPOLARN ZŁĄCZO ipolar Junction Transistor - JT Tranzystor bipolarny to odpowiednie połączenie dwóch złącz pn p n p n p n kolektor baza emiter kolektor baza emiter udowa tranzystora w technologii
Bardziej szczegółowo21. Diody i układy diodowe
21. Diody i układy diodowe Celem ćwiczenia jest poznanie budowy, zasady działania i właściwości podstawowych układów elektronicznych, w których zastosowano diody prostownicze i diody Zenera. 21.1. Diody
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 szczegółowoWYZNACZANIE 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 szczegółowo6. TRANZYSTORY UNIPOLARNE
6. TRANZYSTORY UNIPOLARNE 6.1. WSTĘP Tranzystory unipolarne, inaczej polowe, są przyrządami półprzewodnikowymi, których działanie polega na sterowaniu za pomocą pola elektrycznego wielkością prądu przez
Bardziej szczegółowoWYDZIAŁ FIZYKI, MATEMATYKI I INFORMATYKI POLITECHNIKI KRAKOWSKIEJ
WYDZIAŁ FIZYKI, MATEMATYKI I INFORMATYKI POLITECHNIKI KRAKOWSKIEJ Instytut Fizyki LABORATORIUM PODSTAW ELEKTROTECHNIKI, ELEKTRONIKI I MIERNICTWA ĆWICZENIE 2 Charakterystyki tranzystora polowego POJĘCIA
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 szczegółowoĆWICZENIE 4 CHARAKTERYSTYKI STATYCZNE TRANZYSTORA BIPOLARNEGO
LAORATORIUM LKTRONIKI ĆWIZNI 4 HARAKTRYSTYKI STATYZN TRANZYSTORA IPOLARNGO K A T D R A S Y S T M Ó W M I K R O L K T R O N I Z N Y H 1. L ĆWIZNIA elem ćwiczenia jest zapoznanie się z podstawowymi charakterystykami
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 szczegółowoDielektryki polaryzację dielektryka Dipole trwałe Dipole indukowane Polaryzacja kryształów jonowych
Dielektryki Dielektryk- ciało gazowe, ciekłe lub stałe niebędące przewodnikiem prądu elektrycznego (ładunki elektryczne wchodzące w skład każdego ciała są w dielektryku związane ze sobą) Jeżeli do dielektryka
Bardziej szczegółowoPrzewodniki, 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 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 szczegółowoLABORATORIUM ELEKTRONIKI ĆWICZENIE 4 POLITECHNIKA ŁÓDZKA KATEDRA PRZYRZĄDÓW PÓŁPRZEWODNIKOWYCH I OPTOELEKTRONICZNYCH
LABORATORIUM ELEKTRONIKI ĆWICZENIE 4 Parametry statyczne tranzystorów polowych złączowych Cel ćwiczenia Podstawowym celem ćwiczenia jest poznanie statycznych charakterystyk tranzystorów polowych złączowych
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 szczegółowoRóżne 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 szczegółowoWykład VIII TRANZYSTOR BIPOLARNY
Wykład VIII TRANZYSTOR BIPOLARNY Tranzystor Trójkońcówkowy półprzewodnikowy element elektroniczny, posiadający zdolność wzmacniania sygnału elektrycznego. Nazwa tranzystor pochodzi z angielskiego zwrotu
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 szczegółowoĆwiczenie nr 23. Charakterystyka styku między metalem a półprzewodnikiem typu n. str. 1. Cel ćwiczenia:
Ćwiczenie nr 23 Charakterystyka styku między metalem a półprzkiem typu n. Cel ćwiczenia: Wyznaczanie charakterystyki napięciowo - prądowej złącza metal-półprzk n oraz zaobserwowanie działania elementów
Bardziej szczegółowoNatężenie prądu elektrycznego
Natężenie prądu elektrycznego Wymuszenie w przewodniku różnicy potencjałów powoduje przepływ ładunków elektrycznych. Powszechnie przyjmuje się, że przepływający prąd ma taki sam kierunek jak przepływ ładunków
Bardziej szczegółowoUrządzenia półprzewodnikowe
Urządzenia półprzewodnikowe Diody: - prostownicza - Zenera - pojemnościowa - Schottky'ego - tunelowa - elektroluminescencyjna - LED - fotodioda półprzewodnikowa Tranzystory - tranzystor bipolarny - tranzystor
Bardziej szczegółowoĆwiczenie 4. Parametry statyczne tranzystorów polowych JFET i MOSFET
Ćwiczenie 4 Parametry statyczne tranzystorów polowych JFET i MOSFET Cel ćwiczenia Podstawowym celem ćwiczenia jest poznanie charakterystyk statycznych tranzystorów polowych złączowych oraz z izolowaną
Bardziej szczegółowoWzrost pseudomorficzny. Optyka nanostruktur. Mody wzrostu. Ekscyton. Sebastian Maćkowski
Wzrost pseudomorficzny Optyka nanostruktur Sebastian Maćkowski Instytut Fizyki Uniwersytet Mikołaja Kopernika Adres poczty elektronicznej: mackowski@fizyka.umk.pl Biuro: 365, telefon: 611-3250 naprężenie
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 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 szczegółowoPOMIAR ZALEŻNOŚCI OPORU METALI I PÓŁPRZEWODNIKÓW OD TEMPERATURY
ĆWICZENIE 44 POMIAR ZALEŻNOŚCI OPORU METALI I PÓŁPRZEWODNIKÓW OD TEMPERATURY Cel ćwiczenia: Pomiar zależności oporu elektrycznego (rezystancji) metalu i półprzewodnika od temperatury oraz wyznaczenie temperaturowego
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 szczegółowoWiadomości podstawowe
Wiadomości podstawowe Tranzystory są urządzeniami półprzewodnikowymi umożliwiającymi sterowanie przepływem dużego prądu, za pomocą prądu znacznie mniejszego. Wykorzystuje się je do wzmacniania małych sygnałów
Bardziej szczegółowo1 K A T E D R A F I ZYKI S T O S O W AN E J
1 K A T E D R A F I ZYKI S T O S O W AN E J P R A C O W N I A P O D S T A W E L E K T R O T E C H N I K I I E L E K T R O N I K I Ćw. 1. Łączenie i pomiar oporu Wprowadzenie Prąd elektryczny Jeżeli w przewodniku
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 szczegółowoWykład X TRANZYSTOR BIPOLARNY
Wykład X TRANZYSTOR BIPOLARNY Tranzystor Trójkoocówkowy półprzewodnikowy element elektroniczny, posiadający zdolnośd wzmacniania sygnału elektrycznego. Nazwa tranzystor pochodzi z angielskiego zwrotu "transfer
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 szczegółowoĆwiczenie 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 szczegółowoĆwiczenie 6 WYBRANE ELEMENTY PÓŁPRZEWODNIKOWE. 1. Cel ćwiczenia. 2. Wprowadzenie
Ćwiczenie 6 WYRANE ELEMENTY PÓŁPRZEWODNIKOWE 1. el ćwiczenia Większość z dostępnych na rynku urządzeń elektronicznych wymaga zasilania napięciem i prądem stałym. Jak wiadomo, napięcie i prąd w gniazdkach
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 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 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 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 szczegółowo