Wykład FIZYKA II. 14. Fizyka ciała stałego. Dr hab. inż. Władysław Artur Woźniak
|
|
- Bogna Martyna Rybak
- 7 lat temu
- Przeglądów:
Transkrypt
1 Wykład FIZYKA II 14. Fizyka ciała stałego Dr hab. inż. Władysław Artur Woźniak Instytut Fizyki Politechniki Wrocławskiej
2 MATERIA SKONDENSOWANA Każdy pierwiastek bądź związek chemiczny w dostatecznie niskiej temperaturze tworzy ciało stałe czyli taką postać, w której położenie atomów (cząstek) względem siebie pozostaje prawie stałe. Własnościami ciał w takim stanie zajmuje się fizyka ciała stałego albo inaczej: fizyka materii skondensowanej. Aby materia mogła istnieć w takim właśnie stanie, między poszczególnymi jej cząsteczkami (atomami) muszą tworzyć się wiązania, podobnie jak to miało miejsce w przypadku tworzenia związku chemicznego.
3 WŁAŚCIWOŚCI ELEKTRYCZNE CIAŁ STAŁYCH Ciała stałe można klasyfikować ze względu na właściwości elektryczne w trzech kategoriach: - Opór elektryczny właściwy ρ [Ω m] 1 d dt - Temperaturowy współczynnik oporu α [1/K] - Koncentracja nośników ładunku n [1/m 3 ] Wielkości tych parametrów pozwoliły podzielić ciała stałe na trzy klasy: przewodniki, półprzewodniki i izolatory (dielektryki)
4 WIĄZANIA CZĄSTECZEK Opisano dotąd strukturę elektronową pojedynczych atomów. W przypadku cząsteczek struktury te są bardziej skomplikowane i można je wyjaśnić opisując zachowanie elektronów składowych atomów cząsteczki w polu ich wspólnego potencjału. W zależności od zachowania elektronów na ostatnich powłokach składowych atomów cząsteczki, możemy wyróżnić trzy rodzaje wiązań atomowych: jonowe, kowalencyjne i metaliczne. Wiązanie jonowe: zewnętrzny elektron jednego atomu, słabiej z nim związany niż odpowiednie elektrony ostatniej powłoki drugiego atomu, zostaje przez ten drugi atom przywłaszczony ; tworzą się w ten sposób dwa jony oddziaływujące ze sobą elektrostatycznie, co daje trwałe wiązanie między tymi atomami; Przykład: cząsteczka fluorku litu (LiF): - Energia jonizacji litu równa jest 5,4 ev. - Powinowactwo elektronowe fluoru równe jest 3,6 ev. - Wypadkowa energia potrzebna do oderwania elektronu od atomu litu: 1,8 ev. - Energia elektrostatyczna jest równa 1,8 ev dla odległości między atomami równej 8 Å wtedy elektron przeskakuje z atomu litu do fluoru.
5 WIĄZANIA CZĄSTECZEK Wiązania kowalencyjne: (rozpowszechnione w cząsteczkach organicznych) polegają na uwspólnieniu elektronów z zewnętrznych powłok przez oba atomy, wiążące się ze sobą. Wiązania kowalencyjne występują wtedy, gdy mamy do czynienia z pewną symetrią zagadnienia: łączą się dwa atomy tego samego pierwiastka (H 2,O 2 ) albo cząstka ma środek symetrii (metan CH 4 ). Odpowiednia funkcja falowa, opisująca takie wspólne elektrony daje wtedy mniejsze wartości energii.
6 KRYSTALICZNA STRUKTURA CIAŁ STAŁYCH Wiele ciał stałych ma strukturę krystaliczną układ atomów (cząsteczek) w takim ciele ma regularną strukturę. Te same mechanizmy, które wiążą atomy w cząsteczki mogą więc spowodować również wiązanie się atomów w (nieograniczone) okresowe struktury przestrzenne, które można traktować jako specyficzne supercząsteczki. miedź diament (i krzem)
7 MATERIA SKONDENSOWANA Między cząsteczkami kryształu ciała stałego mogą istnieć trzy rodzaje wiązań: - jonowe (mechanizm analogiczny jak w przypadku tworzenia cząsteczki związku chemicznego); przykład: NaCl; - kowalencyjne (jak wyżej); przykład: diament (węgiel!); - metaliczne specjalny rodzaj wiązań, charakterystyczny dla metali czyli pierwiastków, które posiadają słabo związane z resztą struktury atomu tzw. elektrony walencyjne (na najwyższej powłoce); funkcje falowe takich elektronów są bardzo rozciągłe ( rozmyte prawdopodobieństwo) a fakt, że elektron taki znajdzie się dość blisko sąsiedniego rdzenia atomowego powoduje jeszcze większe rozciągnięcie funkcji falowej. Prowadzi to do rozprzestrzeniania się funkcji falowej na cały kryształ taki elektron jest właściwie niezwiązany z żadnym konkretnym rdzeniem atomowym i może być traktowany jako swobodny (elektron przewodnictwa).
8 PASMOWA TEORIA CIAŁ STAŁYCH Opisując zachowanie elektronów w studni potencjału braliśmy pod uwagę pojedyncze atomy. Efektem były dyskretne poziomy energetyczne (w przypadku studni idealnie prostokątnej równoodległe). Rozpatrując układ atomów w ciele stałym należy jednak uwzględnić obecność sąsiednich studni między tymi studniami tworzą się bariery potencjałów o skończonej wysokości, co umożliwia przenikanie funkcji falowych do sąsiednich studni i w związku z tym do innej postaci wyrażeń na funkcje falowe i wartości własne energii, niż dla pojedynczych atomów danego pierwiastka lub związku chemicznego. W przypadku regularnej sieci krystalicznej możemy potraktować ten wspólny potencjał jako funkcję okresowo zmienną. Wszelkie domieszki innych substancji czy defekty sieciowe doprowadzą jednak do dodatkowych odstępstw od regularności funkcji falowych i powstanie dodatkowych dozwolonych poziomów energii.
9 PASMOWA TEORIA CIAŁ STAŁYCH Przykład: dwie jednowymiarowe, prostokątne studnie potencjału, każda o szerokości x 0 i głębokości U 0. - Poziomy energetyczne każdej izolowanej studni o szerokości x 0 : 2 n 1 E n E1 2 x x Poziomy energetyczne połączonej studni o podwójnej szerokości 2x 0 : 0 E n n 2 2x E1 E x 4x x Tak więc w przypadku, gdy dwie pojedyncze studnie przysuwamy do siebie, wówczas dwa stany energetyczne odpowiadające stanom 1 i 2 odsuwają się od siebie. Stany, które dla pojedynczej studni były najniższymi stanami, stają się dwoma różnymi stanami, gdy studnie znajdą się dostatecznie blisko siebie. Im bliżej siebie te dwie studnie leżą, tym bardziej rozsunięte ( odległe energetycznie ) są te stany.
10 PASMOWA TEORIA CIAŁ STAŁYCH Rysunki do przykładu dwóch studni prostokątnych:
11 PASMOWA TEORIA CIAŁ STAŁYCH Łatwo pokazać, że np. w przypadku czterech sąsiednich studni liczba leżących blisko siebie poziomów powstałych z tego swoistego połączenia poziomów energetycznych sąsiednich studni będzie równa cztery. Stąd już blisko do uogólnienia dla przypadku n studni, ustawionych w jednym szeregu: Wokół poziomu, odpowiadającemu stanowi podstawowemu w izolowanej studni powstanie pasmo, składające się z n poziomów energetycznych. Szerokość tego pasma (odległość między skrajnymi energiami w paśmie) nie zależy do liczby n atomów, ale zależy od odległości między atomami (studniami). Im bliżej siebie są te atomy, tym szersze będzie to pasmo. W typowym ciele stałym liczba atomów jest rzędu n (por. liczba Avogadro!), więc pasmo poziomów energetycznych można traktować jako kontinuum stanów.
12 PASMOWA TEORIA CIAŁ STAŁYCH W przypadku metali (wiązania metaliczne) studnie atomowe leżą tak blisko siebie, że energie zewnętrznych elektronów tworzą pasmo, które nakłada się na niższe pasmo. Wówczas zewnętrzne elektrony mają dostęp do praktycznie nieograniczonej ilości pustych stanów energetycznych - można je traktować jako elektrony swobodne (odpowiadające za przewodnictwo elektryczne). Metale są więc dobrymi przewodnikami prądu elektrycznego. W kryształach o wiązaniach kowalencyjnych (german, krzem) odległość wzajemna studni atomowych jest taka, że powstałe pasma energetyczne elektronów walencyjnych nie nakładają się na siebie. Między zapełnionym pasmem zawierającym elektrony walencyjne (elektrony ostatniej powłoki) a następnym, wyższym, niezapełnionym pasmem, istnieje przerwa energetyczna (dla krzemu: 1,09eV, dla germanu: 0,72eV). Aby taki kryształ przewodził prąd elektryczny, w tym wyższym, niezapełnionym paśmie energetycznym musi znajdować się nieco elektronów. W temperaturze pokojowej jest ich tam naprawdę niewiele... Dlatego pierwiastki takie nazywamy półprzewodnikami.
13 PASMOWA TEORIA CIAŁ STAŁYCH Jeżeli przerwa energetyczna między pasmem walencyjnym i pasmem przewodnictwa jest zbyt duża, aby udało się przez nią przedostać elektronom przez zwykłe pobudzenie termiczne, to takie ciało nazywamy izolatorem (dielektrykiem). W temperaturze zera bezwzględnego (lub w okolicach...) kryształ izolatora bądź półprzewodnika powinien mieć nieskończenie duży opór.
14 PASMOWA TEORIA CIAŁ STAŁYCH Zdolność ciała do przewodzenia prądu zależy od tego, ile stanów kwantowych (funkcji falowych) jest możliwych i ile wynoszą energie tych stanów (maja wpływ na prawdopodobieństwo obsadzenia danego stanu!). Ze względu na olbrzymia ilość możliwych stanów w ciele stałym oraz statystyczny charakter obsadzeń, możemy mówić o gęstości stanów: ilości stanów, mających energię z pewnego przedziału na jednostkę objętości ciała stałego. N 8 2 m 3 h E E Prawdopodobieństwo obsadzenia tych stanów zależy od pewnych reguł statystycznych, którymi dla elektronów przy normalnej gęstości jest statystyka Fermiego-Diraca. Korzystając z niej, otrzymujemy: P E exp 1 E E kt F 1
15 PASMOWA TEORIA CIAŁ STAŁYCH Charakterystyczna dla danego ciała wartość E F to tzw. energia Fermiego. Definiuje się ją w temperaturze zera bezwzględnego jako najwyższą energię obsadzonego poziomu. W temperaturze różnej od 0K jest to energia stanu kwantowego obsadzona z prawdopodobieństwem 1/2 Energię Fermiego można obliczyć, korzystając z wprowadzonych pojęć gęstości stanów i prawdopodobieństwa obsadzeń. Dla elektronów spełniających postulaty statystyki Fermiego-Diraca, wynosi ona: E f 0,121h m 2 n ale na przykład dla sytuacji, gdy gęstość elektronów jest bardzo wielka (obiekty astronomiczne o dużej gęstości; do ich opisu trzeba stosować zależności mechaniki relatywistycznej), wzór na energię Fermiego przybiera postać: E f n 1 3
16 PÓŁPRZEWODNIKI W półprzewodniku odstęp między pasmem walencyjnym (tym, na którym elektrony są) a przewodnictwa (tym, na którym powinny być, żeby ich wysoka energia zapewniła im możliwość swobodnego poruszania się w całej sieci krystalicznej) jest niewielka (w porównaniu z izolatorami). E g 2eV
17 PÓŁPRZEWODNIKI Drgania termiczne pozwalają jednak nielicznym elektronom z pasma walencyjnego na pokonanie przerwy energetycznej dzięki temu z półprzewodniku istnieje niewielka (w porównaniu z przewodnikiem*) liczba elektronów przewodnictwa i równa im ilościowo liczba dziur stanów nieobsadzonych w paśmie walencyjnym, które umożliwiają elektronom z sąsiednich atomów na przepływ, zwiększając w ten sposób wartość prądu elektrycznego. * Koncentracja elektronów w: miedzi: krzemie: 10 16
18 PÓŁPRZEWODNIKI Fizyka statystyczna pokazuje, że prawdopodobieństwo termicznego wzbudzenia do pasma przewodnictwa elektronu, znajdującego się blisko wierzchołka pasma walencyjnego, jest proporcjonalne do: exp E przerwy kt W temperaturze pokojowej wartość wykładnika eksponenty dla germanu wynosi ok ilość elektronów przewodnictwa jest więc bardzo mała.
19 PÓŁPRZEWODNIKI Termicznie wzbudzony elektron w półprzewodniku może zderzyć się z dziurą i spaść z powrotem do pasma walencyjnego. Szybkość zmniejszania się liczby elektronów przewodnictwa jest proporcjonalna do (N + N - ) gdzie N - jest liczbą wzbudzonych termicznie elektronów a N + liczbą dziur. Szybkość ta powinna być proporcjonalna (w stanie równowagi, wyznaczonej wielkością przyłożonego potencjału pola elektrycznego i temperaturą) do szybkości kreacji pary elektron-dziura, a ponieważ dla czystego półprzewodnika: N + =N -, więc ostatecznie: N E exp 2kT przerwy gdzie: oznacza przewodność elektryczną jak widać, rośnie ona szybko z temperaturą. Przykład: Dla czystego chemicznie krzemu (Si) przy wzroście temperatury z 0 C do 10 C przewodność wzrośnie o około 2,28. Widać więc, że można stosować materiały półprzewodnikowe jako bardzo czułe mierniki temperatury. Taki przyrząd nazywamy termistorem.
20 PÓŁPRZEWODNIKI DOMIESZKOWANE Jeżeli podczas procesu wzrostu kryształu germanu zostanie do niego dodana niewielka ilość arsenu (wartościowość 5), to arsen będzie wbudowywał się w sieć krystaliczną germanu, wykorzystując cztery ze swoich pięciu elektronów walencyjnych do utworzenia czterech wiązań kowalencyjnych. Pozostały, piąty elektron, będzie znajdował się w stanie energetycznym leżącym tuż poniżej pasma przewodnictwa i do wzbudzenia go do tego pasma wystarczy niewielka ilość energii. Dzięki temu w paśmie przewodnictwa znajdzie się prawie tyle elektronów, ile jest atomów arsenu w krysztale, a będzie to zawsze dużo więcej niż elektronów wzbudzonych termicznie z pasma walencyjnego. Taki półprzewodnik jest nazywany półprzewodnikiem typu n (donorowy).
21 PÓŁPRZEWODNIKI DOMIESZKOWANE Jeśli german domieszkować galem (wartościowość 3), to atom galu będzie starał się wychwycić brakujący mu do normalnego wiązania kowalencyjnego elektron z sąsiedniego atomu germanu tworzy się dziura i mamy półprzewodnik typu p (akceptorowy).
22 ZŁĄCZE p-n Gdy złączymy ze sobą dwa domieszkowane półprzewodniki: jeden typu n i jeden typu p, to cześć elektronów z obszaru typu n (jest ich tam nadmiar) przepłynie do obszaru typu p. Ustali się pewien stan równowagi związany z wyrównaniem poziomów Fermiego. Przylegająca do złącza warstwa obszaru typu p zostanie naładowana ujemnie dodatkowymi elektronami, a obszar typu n będzie naładowany dodatnio. Powstanie kontaktowa różnica potencjałów V 0, równa różnicy poziomów Fermiego. Powstanie też pewien rozkład gęstości dodatnich i ujemnych nośników w obu obszarach.
23 ZŁĄCZE p-n Gdy złączymy ze sobą dwa domieszkowane półprzewodniki: jeden typu n i jeden typu p, to cześć elektronów z obszaru typu n (jest ich tam nadmiar) przepłynie do obszaru typu p. Ustali się pewien stan równowagi związany z wyrównaniem poziomów Fermiego. Przylegająca do złącza warstwa obszaru typu p zostanie naładowana ujemnie dodatkowymi elektronami, a obszar typu n będzie naładowany dodatnio. Powstanie kontaktowa różnica potencjałów V 0, równa różnicy poziomów Fermiego. Powstanie też pewien rozkład gęstości dodatnich i ujemnych nośników w obu obszarach.
24 ZŁĄCZE p-n Jeśli do tak utworzonego złącza zostanie przyłożony zewnętrzny potencjał V, to przez złącze popłynie prąd, związany z ruchem dziur i elektronów w złączu, pompowanych przez zewnętrzne źródło. - w przypadku, gdy zewnętrzne napięcie będzie przyłożone tak, że do danego półprzewodnika będą mogły dopływać jego nośniki większościowe, to natężenie tego prądu będzie równe: ev kt I I e 0 1 gdzie I 0 oznacza prąd samoistnie przepływający przez złącze dzięki energii termicznej elektronów i dziur.
25 ZŁĄCZE p-n - dla napięcia przyłożonego niezgodnie z kierunkiem przewodzenia w obszarze złącza, wartość prądu w układzie jest praktycznie stałą i równa I 0. Złącze p-n ma więc właściwości prostujące: jeśli przyłożyć do niego napięcie przemienne, tylko prąd płynący w jednym kierunku zostanie przepuszczony.
26 ZŁĄCZE p-n Oświetlenie złącza p-n może spowodować (jeśli fotony padającego światła mają odpowiednią energię) wzbudzenie elektronów z pasma walencyjnego do przewodzenia powstają więc dodatkowe nośniki prądu (para dziura-elektron), które będą wędrowały do odpowiednich obszarów złącza. W zamkniętym obwodzie elektrycznym popłynie więc prąd elektryczny. Krzemowa bateria słoneczna działa jak 0,5V ogniwo o przemiany energii świetlnej na elektryczną ok. 15%. wydajności Gdy do baterii słonecznej przyłożyć napięcie w kierunku zaporowym, wówczas małe natężenie prądu zaporowego może zostać wielokrotnie zwiększone, jeżeli oświetlimy złącze p-n takiego układu. Fotoprąd będzie proporcjonalny do szybkości padania fotonów na taką fotokomórkę (czyli natężenia oświetlenia). Inna nazwa fotokomórki to fotodioda.
27 ZŁĄCZE p-n Diody emitujące światło (LED) to małe diody złączowe (układy p-n) zasilane napięciem w kierunku przewodzenia na tyle dużym, że elektrony przewodnictwa w trakcie zderzeń wytwarzają kolejne pary elektron-dziura. Każdemu aktowi odwrotnemu rekombinacji takiej pary towarzyszy emisja fotonu o energii odpowiadającej wielkości przerwy energetyczne. Gdy przerwa ta równa jest ok. 2eV (arsenek galu) to dioda taka emituje światło czerwone. Wydajność zamiany energii elektrycznej na światło widzialne może dochodzić do 100%! Na podobnej zasadzie działają lasery na ciałach stałych dzięki kontroli wielkości przerwy energetycznej można otrzymać żądane długości fali emitowanego światła.
28 TRANZYSTORY Tranzystor (omówimy go na przykładzie układu pnp) jest złączem typu p-n, do którego dołączono dodatkowo jeszcze jeden obszar typu p (zwany kolektorem). Idea konstrukcji polega na wytworzeniu tak cienkiej bazy, by większość dziur wytworzonych przez emiter przedyfundowała przez obszar bazy do kolektora. (W typowym tranzystorze ok. 1% prądu emitera wypływa przez złącze bazy I b, a 99% przez kolektor I k ). Stosunek tych wielkości nazywamy współczynnikiem wzmocnienia prądu β: I I k b Tranzystory mogą więc być użyte do wzmocnienia prądu (w obwodzie bazy płynie słaby prąd np. odbierany przez antenę radiową a w obwodzie kolektora tak samo zmieniający się w czasie, ale 100 razy większy!).
29 UKŁADY SCALONE Domieszkując odpowiednio podłoże, zrobione z półprzewodnika jednego typu, można na nim wykonać olbrzymie ilości złącz p-n, co w efekcie pozwala na upakowanie na niewielkiej przestrzeni wielkiej ilości różnego rodzaju diod i tranzystorów. Skale integracji osiągają rzędy dziesiątek i setek tysięcy układów na centymetr kwadratowy (porównywalne z gęstością neuronów w mózgu człowieka). Takie układy scalone są teraźniejszością elektroniki, pozwalając na zmniejszenie wagi, rozmiarów, niezawodności działania i zużycia mocy urządzeń elektronicznych. Inne urządzenia, bazujące na złączach p-n, to m.in.: - dioda tunelowa; - dioda Zenera; - tranzystor polowy (FET); - urządzenia termoelektryczne; - lasery na ciele stałym.
Elektryczne 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 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 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 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 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 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 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 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 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 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 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 szczegółowoPasmowa teoria przewodnictwa. Anna Pietnoczka
Pasmowa teoria przewodnictwa elektrycznego Anna Pietnoczka Wpływ rodzaju wiązań na przewodność próbki: Wiązanie jonowe - izolatory Wiązanie metaliczne - przewodniki Wiązanie kowalencyjne - półprzewodniki
Bardziej szczegółowoPrzerwa energetyczna w germanie
Ćwiczenie 1 Przerwa energetyczna w germanie Cel ćwiczenia Wyznaczenie szerokości przerwy energetycznej przez pomiar zależności oporu monokryształu germanu od temperatury. Wprowadzenie Eksperymentalne badania
Bardziej 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 szczegółowoRozszczepienie poziomów atomowych
Rozszczepienie poziomów atomowych Poziomy energetyczne w pojedynczym atomie Gdy zbliżamy atomy chmury elektronowe nachodzą na siebie (inaczej: funkcje falowe elektronów zaczynają się przekrywać) Na skutek
Bardziej 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 szczegółowoTeoria pasmowa ciał stałych Zastosowanie półprzewodników
Teoria pasmowa ciał stałych Zastosowanie półprzewodników Model atomu Bohra Niels Bohr - 1915 elektrony krążą wokół jądra jądro jest zbudowane z: i) dodatnich protonów ii) neutralnych neutronów Liczba atomowa
Bardziej 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 szczegółowoFunkcja rozkładu Fermiego-Diraca w różnych temperaturach
Funkcja rozkładu Fermiego-Diraca w różnych temperaturach 1 f FD ( E) = E E F exp + 1 kbt Styczna do krzywej w punkcie f FD (E F )=0,5 przecina oś energii i prostą f FD (E)=1 w punktach odległych o k B
Bardziej szczegółowoW5. Rozkład Boltzmanna
W5. Rozkład Boltzmanna Podstawowym rozkładem w klasycznej fizyce statystycznej jest rozkład Boltzmanna E /( kt ) f B ( E) Ae gdzie: A jest stałą normalizacyjną, k stałą Boltzmanna 5 k 8.61710 ev / K Został
Bardziej szczegółowoSkończona studnia potencjału
Skończona studnia potencjału U = 450 ev, L = 100 pm Fala wnika w ściany skończonej studni długość fali jest większa (a energia mniejsza) Teoria pasmowa ciał stałych Poziomy elektronowe atomów w cząsteczkach
Bardziej szczegółowoStany skupienia materii
Stany skupienia materii Ciała stałe - ustalony kształt i objętość - uporządkowanie dalekiego zasięgu - oddziaływania harmoniczne Ciecze -słabo ściśliwe - uporządkowanie bliskiego zasięgu -tworzą powierzchnię
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 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 szczegółowoPodstawy fizyki ciała stałego półprzewodniki domieszkowane
Podstawy fizyki ciała stałego półprzewodniki domieszkowane Półprzewodnik typu n IV-Ge V-As Jeżeli pięciowartościowy atom V-As zastąpi w sieci atom IV-Ge to cztery elektrony biorą udział w wiązaniu kowalentnym,
Bardziej szczegółowoWykład VI. Teoria pasmowa ciał stałych
Wykład VI Teoria pasmowa ciał stałych Energia elektronu (ev) Powstawanie pasm w krysztale sodu pasmo walencyjne (zapełnione częściowo) Konfiguracja w izolowanym atomie Na: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 Ne Położenie
Bardziej 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 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 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 szczegółowoRepeta z wykładu nr 3. Detekcja światła. Struktura krystaliczna. Plan na dzisiaj
Repeta z wykładu nr 3 Detekcja światła Sebastian Maćkowski Instytut Fizyki Uniwersytet Mikołaja Kopernika Adres poczty elektronicznej: mackowski@fizyka.umk.pl Biuro: 365, telefon: 611-3250 Konsultacje:
Bardziej szczegółowoCel 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 szczegółowoWIĄZANIA. 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 szczegółowoWykład III. Teoria pasmowa ciał stałych
Wykład III Teoria pasmowa ciał stałych Energia elektronu (ev) Powstawanie pasm w krysztale sodu pasmo walencyjne (zapełnione częściowo) Konfiguracja w izolowanym atomie Na: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 Ne Położenie
Bardziej 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 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 szczegółowoPrzejścia promieniste
Przejście promieniste proces rekombinacji elektronu i dziury (przejście ze stanu o większej energii do stanu o energii mniejszej), w wyniku którego następuje emisja promieniowania. E Długość wyemitowanej
Bardziej szczegółowoE3. Badanie temperaturowej zależności oporu elektrycznego ciał stałych 1/5
1/5 Celem ćwiczenia jest poznanie temperaturowej zależności przepływu prądu elektrycznego przez przewodnik i półprzewodnik oraz doświadczalne wyznaczenie energii aktywacji przewodnictwa dla półprzewodnika
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 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 szczegółowoĆwiczenie 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 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 szczegółowoElementy 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 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 szczegółowoPodstawy fizyki wykład 4
D. Halliday, R. Resnick, J.Walker: Podstawy Fizyki, tom 5, PWN, Warszawa 2003. H. D. Young, R. A. Freedman, Sear s & Zemansky s University Physics with Modern Physics, Addison-Wesley Publishing Company,
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 szczegółowo!!!DEL są źródłami światła niespójnego.
Dioda elektroluminescencyjna DEL Element czynny DEL to złącze p-n. Gdy zostanie ono spolaryzowane w kierunku przewodzenia, to w obszarze typu p, w warstwie o grubości rzędu 1µm, wytwarza się stan inwersji
Bardziej 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 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 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 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 szczegółowoRepeta z wykładu nr 4. Detekcja światła. Dygresja. Plan na dzisiaj
Repeta z wykładu nr 4 Detekcja światła Sebastian Maćkowski Instytut Fizyki Uniwersytet Mikołaja Kopernika Adres poczty elektronicznej: mackowski@fizyka.umk.pl Biuro: 365, telefon: 611-3250 Konsultacje:
Bardziej 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 szczegółowoPodstawowe 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 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 szczegółowoModel elektronów swobodnych w metalu
Model elektronów swobodnych w metalu Stany elektronu w nieskończonej trójwymiarowej studni potencjału - dozwolone wartości wektora falowego k Fale stojące - warunki brzegowe znikanie funkcji falowej na
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 szczegółowoUrządzenia półprzewodnikowe
Urządzenia półprzewodnikowe Diody: - prostownicza - Zenera - pojemnościowa - Schottky'ego - tunelowa - elektroluminescencyjna - LED - fotodioda półprzewodnikowa Tranzystory - tranzystor bipolarny - tranzystor
Bardziej szczegółowoVI. POMIAR ZALEŻNOŚCI OPORNOŚCI METALI I PÓŁPRZEWODNIKÓW OD TEMPERATURY
Oporność właściwa (Ωm) 1 VI. POMIAR ZALEŻNOŚCI OPORNOŚCI METALI I PÓŁPRZEWODNIKÓW OD TEMPERATURY Cel ćwiczenia: pomiar zależności oporności elektrycznej (rezystancji) metalu i półprzewodnika od temperatury,
Bardziej 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 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 szczegółowoWłaściwości 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 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 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 szczegółowoZALEŻNOŚĆ 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 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 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 szczegółowoDr inż. Zbigniew Szklarski
Wykład 1: Ciało stałe Dr inż. Zbigniew Szklarski Katedra Elektroniki, paw. C-1, pok.31 szkla@agh.edu.pl http://layer.uci.agh.edu.pl/z.szklarski/ Struktura kryształu Ciała stałe o budowie bezpostaciowej
Bardziej szczegółowoĆwiczenie 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 szczegółowoP R A C O W N I A
P R A C O W N I A www.tremolo.pl M E T O D Y B A D A Ń M A T E R I A Ł Ó W (WŁAŚCIWOŚCI ELEKTRYCZNE, MAGNETYCZNE I AKUSTYCZNE) Ewelina Broda Robert Gabor ĆWICZENIE NR 3 WYZNACZANIE ENERGII AKTYWACJI I
Bardziej szczegółowoGAZ 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 szczegółowoFizyka 2. Janusz Andrzejewski
Fizyka 2 wykład 13 Janusz Andrzejewski Scaledlugości Janusz Andrzejewski 2 Scaledługości Simple molecules
Bardziej szczegółowoS. 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 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 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 szczegółowoModel wiązania kowalencyjnego cząsteczka H 2
Model wiązania kowalencyjnego cząsteczka H 2 + Współrzędne elektronu i protonów Orbitale wiążący i antywiążący otrzymane jako kombinacje orbitali atomowych Orbital wiążący duża gęstość ładunku między jądrami
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 szczegółowopółprzewodniki Plan na dzisiaj Optyka nanostruktur Struktura krystaliczna Dygresja Sebastian Maćkowski
Plan na dzisiaj Optyka nanostruktur Sebastian Maćkowski Instytut Fizyki Uniwersytet Mikołaja Kopernika Adres poczty elektronicznej: mackowski@fizyka.umk.pl Biuro: 365, telefon: 611-3250 półprzewodniki
Bardziej szczegółowoelektryczne ciał stałych
Wykład 23: Przewodnictwo elektryczne ciał stałych Dr inż. Zbigniew Szklarski Katedra Elektroniki, paw. C-1, pok.321 szkla@agh.edu.pl http://layer.uci.agh.edu.pl/z.szklarski/ 08.06.2017 1 2 Własności elektryczne
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 szczegółowoIII.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 szczegółowoWłaściwości materii. Bogdan Walkowiak. Zakład Biofizyki Instytut Inżynierii Materiałowej Politechnika Łódzka. 18 listopada 2014 Biophysics 1
Wykład 8 Właściwości materii Bogdan Walkowiak Zakład Biofizyki Instytut Inżynierii Materiałowej Politechnika Łódzka 18 listopada 2014 Biophysics 1 Właściwości elektryczne Właściwości elektryczne zależą
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 szczegółowoPrawdopodobieństwo 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 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 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 szczegółowon n 1 2 = exp( ε ε ) 1 / kt = exp( hν / kt) (23) 2 to wzór (22) przejdzie w następującą równość: ρ (ν) = B B A / B 2 1 hν exp( ) 1 kt (24)
n n 1 2 = exp( ε ε ) 1 / kt = exp( hν / kt) (23) 2 to wzór (22) przejdzie w następującą równość: ρ (ν) = B B A 1 2 / B hν exp( ) 1 kt (24) Powyższe równanie określające gęstość widmową energii promieniowania
Bardziej szczegółowoZjawisko 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 szczegółowoInformacje ogólne. 45 min. test na podstawie wykładu Zaliczenie ćwiczeń na podstawie prezentacji Punkty: test: 60 %, prezentacja: 40 %.
Informacje ogólne Wykład 28 h Ćwiczenia 14 Charakter seminaryjny zespołu dwuosobowe ~20 min. prezentacje Lista tematów na stronie Materiały do wykładu na stronie: http://urbaniak.fizyka.pw.edu.pl Zaliczenie:
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 szczegółowoWIĄZANIA. Co sprawia, że ciała stałe istnieją i są stabilne? PRZYCIĄGANIE ODPYCHANIE
WIĄZANIA Co sprawia, że ciała stałe istnieją i są stabilne? PRZYCIĄGANIE ODPYCHANIE 1 Przyciąganie Wynika z elektrostatycznego oddziaływania między elektronami a dodatnimi jądrami atomowymi. Może to być
Bardziej szczegółowoS. Baran - Podstawy fizyki materii skondensowanej Wiązania chemiczne w ciałach stałych. Wiązania chemiczne w ciałach stałych
Wiązania chemiczne w ciałach stałych Wiązania chemiczne w ciałach stałych typ kowalencyjne jonowe metaliczne Van der Waalsa wodorowe siła* silne silne silne pochodzenie uwspólnienie e- (pary e-) przez
Bardziej szczegółowoIX. DIODY PÓŁPRZEWODNIKOWE Janusz Adamowski
IX. DIODY PÓŁPRZEWODNIKOWE Janusz Adamowski 1 1 Dioda na złączu p n Zgodnie z wynikami, otrzymanymi na poprzednim wykładzie, natężenie prądu I przepływającego przez złącze p n opisane jest wzorem Shockleya
Bardziej szczegółowoElementy elektroniczne Wykłady 3: Półprzewodniki. Teoria złącza PN
Elementy elektroniczne Wykłady 3: Półprzewodniki. Teoria złącza PN Budowa i właściwości elektryczne ciał stałych - wprowadzenie Budowa atomu: a) model starożytny b) model J.J. Thompsona c) model E. Rutherforda
Bardziej szczegółowoZALEŻNOŚĆ OPORU ELEKTRYCZNEGO METALU I PÓŁPRZEWODNIKA OD TEMPERATURY
Uniwersytet Wrocławski, Instytut Fizyki Doświadczalnej, I Pracownia Ćwiczenie nr 57 ZALEŻNOŚĆ OPORU ELEKTRYCZNEGO METALU I PÓŁPRZEWODNIKA OD TEMPERATURY I WSTĘP I.1. Prąd elektryczny Dla dużej grupy przewodników
Bardziej szczegółowoS. 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 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 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 szczegółowoLasery półprzewodnikowe. przewodnikowe. Bernard Ziętek
Lasery półprzewodnikowe przewodnikowe Bernard Ziętek Plan 1. Rodzaje półprzewodników 2. Parametry półprzewodników 3. Złącze p-n 4. Rekombinacja dziura-elektron 5. Wzmocnienie 6. Rezonatory 7. Lasery niskowymiarowe
Bardziej szczegółowo