+ + Struktura cia³a sta³ego. Kryszta³y jonowe. Kryszta³y atomowe. struktura krystaliczna. struktura amorficzna

Podobne dokumenty
Energia wiązania [ev] Wiązanie. Właściwości ciał stałych

Proste struktury krystaliczne

STRUKTURA PASM ENERGETYCZNYCH

Elektryczne własności ciał stałych

Wykład IV. Półprzewodniki samoistne i domieszkowe

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

CZ STECZKA. Do opisu wi za chemicznych stosuje si najcz ciej jedn z dwóch metod (teorii): metoda wi za walencyjnych (VB)

Model wiązania kowalencyjnego cząsteczka H 2

Półprzewodniki samoistne. Struktura krystaliczna

Podstawy fizyki wykład 4

Opracowała: mgr inż. Ewelina Nowak

Teoria pasmowa. Anna Pietnoczka

Elektryczne własności ciał stałych

Elementy teorii powierzchni metali

Rozszczepienie poziomów atomowych

Fizyka Laserów wykład 10. Czesław Radzewicz

Pasmowa teoria przewodnictwa. Anna Pietnoczka

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

Akademickie Centrum Czystej Energii. Fotoogniwo

Przyrządy półprzewodnikowe

Przewodnictwo elektryczne ciał stałych. Fizyka II, lato

Przyrządy i układy półprzewodnikowe

Struktura pasmowa ciał stałych

Stany skupienia materii

Przewodnictwo elektryczne ciał stałych

Repeta z wykładu nr 3. Detekcja światła. Struktura krystaliczna. Plan na dzisiaj

Teoria pasmowa ciał stałych

Zjawiska zachodzące w półprzewodnikach Przewodniki samoistne i niesamoistne

Wiązania chemiczne. Związek klasyfikacji ciał krystalicznych z charakterem wiązań atomowych. 5 typów wiązań

Skończona studnia potencjału

Dr inż. Zbigniew Szklarski

Wykład VI. Teoria pasmowa ciał stałych

Wykład III. Teoria pasmowa ciał stałych

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

Atom poziom podstawowy

CZĄSTECZKA. Do opisu wiązań chemicznych stosuje się najczęściej jedną z dwóch metod (teorii): metoda wiązań walencyjnych (VB)

CZĄSTECZKA. Do opisu wiązań chemicznych stosuje się najczęściej metodę (teorię): metoda wiązań walencyjnych (VB)

3.4 Badanie charakterystyk tranzystora(e17)

Ciała stałe. Literatura: Halliday, Resnick, Walker, t. 5, rozdz. 42 Orear, t. 2, rozdz. 28 Young, Friedman, rozdz

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

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

Zasady obsadzania poziomów

E e l kt k r t o r n o ow o a w a s t s r t u r kt k u t ra r a at a o t m o u

GAZ ELEKTRONÓW SWOBODNYCH POWYŻEJ ZERA BEZWZGLĘDNEGO.

DZIA 3. CZENIE SIÊ ATOMÓW

Teoria pasmowa ciał stałych Zastosowanie półprzewodników

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

Ćwiczenie Badanie zależności temperaturowej oporu elektrycznego metalu i półprzewodnika

VI. POMIAR ZALEŻNOŚCI OPORNOŚCI METALI I PÓŁPRZEWODNIKÓW OD TEMPERATURY

W1. Właściwości elektryczne ciał stałych

Podział ciał stałych ze względu na strukturę atomowo-cząsteczkową

Przewodniki, półprzewodniki i izolatory

Cia!a sta!e. W!asno"ci elektryczne cia! sta!ych. Inne w!asno"ci

S. Baran - Podstawy fizyki materii skondensowanej Półprzewodniki. Półprzewodniki

Wykład IV. Dioda elektroluminescencyjna Laser półprzewodnikowy

Zaburzenia periodyczności sieci krystalicznej

S. Baran - Podstawy fizyki materii skondensowanej Wiązania chemiczne w ciałach stałych. Wiązania chemiczne w ciałach stałych

Informacje uzyskiwane dzięki spektrometrii mas

Fizyka Ciała Stałego. Struktura krystaliczna. Struktura amorficzna

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

Atomy wieloelektronowe i cząsteczki

Fizyka Ciała Stałego. Struktura krystaliczna. Struktura amorficzna

Przejścia promieniste

METALE. Cu Ag Au

Absorpcja związana z defektami kryształu

Wykład V Wiązanie kowalencyjne. Półprzewodniki

Fizyka i technologia złącza PN. Adam Drózd r.

TEORIA PASMOWA CIAŁ STAŁYCH

Podstawy fizyki ciała stałego półprzewodniki domieszkowane

LVI OLIMPIADA FIZYCZNA 2006/2007 Zawody II stopnia

Funkcja rozkładu Fermiego-Diraca w różnych temperaturach

Wykład 9 Wprowadzenie do krystalochemii

Dr inż. Zbigniew Szklarski

Dr inż. Zbigniew Szklarski

POMIAR ZALEŻNOŚCI OPORU METALI I PÓŁPRZEWODNIKÓW OD TEMPERATURY

Wiązania jonowe występują w układach złożonych z atomów skrajnie różniących się elektroujemnością.

wstrzykiwanie "dodatkowych" nośników w przyłożonym polu elektrycznym => wzrost gęstości nośników (n)

I B. EFEKT FOTOWOLTAICZNY. BATERIA SŁONECZNA

elektryczne ciał stałych

Układy nieliniowe. Stabilizator - dioda Zenera. Dioda LED. Prostownik na diodach (Graetza) Logiczna bramka NAND. w.7, p.1

Lekcja 15. Temat: Prąd elektryczny w róŝnych środowiskach.

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

Fizyka 2. Janusz Andrzejewski

SPEKTROSKOPIA LASEROWA

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

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

Elektryczne własności ciał stałych

2. Elektrony i dziury w półprzewodnikach

Wykład z Chemii Ogólnej

Dr inż. Zbigniew Szklarski

Laboratorium z Konwersji Energii. Ogniwo fotowoltaiczne

Konfiguracja elektronowa atomu

Elementy elektroniczne Wykłady 3: Półprzewodniki. Teoria złącza PN

Podstawy krystalografii

LABORATORIUM INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ

LASERY I ICH ZASTOSOWANIE

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

TEORIE KWASÓW I ZASAD.

III.4 Gaz Fermiego. Struktura pasmowa ciał stałych

Atom poziom rozszerzony

Transkrypt:

Struktura cia³a sta³ego struktura krystaliczna struktura amorficzna odleg³oœci miêdzy atomami maj¹ tê sam¹ wartoœæ; dany atom ma wszêdzie takie samo otoczenie najbli szych s¹siadów odleg³oœci miêdzy atomami zmieniaj¹ siê przypadkowo w du ym zakresie; otoczenia najbli szych s¹siadów zmieniaj¹ siê Kryszta³y jonowe struktura chlorku sodu struktura chlorku cezu Cl Cl Na Cs Kryszta³y atomowe struktura diamentu struktura blendy cynkowej (wi¹zania czêœciowo jonowe) C Zn S

Kryszta³y metaliczne chmura elektronów przewodnictwa (gaz elektronowy) wype³niaj¹ca przestrzeñ miêdzy jonami Kryszta³y molekularne Kryszta³y polarne oddzia³ywania pomiêdzy sta³ymi dipolami elektrycznymi si³y van der Waalsa ka da cz¹steczka stanowi dipol Kryszta³y niepolarne atom (np. gazu szlachetnego) oddzia³ywania dynamiczne powstaj¹cych dipoli elektrycznych w wyniku ruchu elektronów walencyjnych gêstoœæ ³adunku ujemnego na zewnêtrznej pow³oce atomów ulega szybkim fluktuacjom R Kryszta³y o wi¹zaniach wodorowych ka dy atom tlenu otoczony jest czterema atomami wodoru wi¹zania wodorowe w krysztale lodu struktura kryszta³u lodu

Elektrony w cia³ach sta³ych rozk³ad atomów i chmur elektronowych w krysztale 0 rozk³ad potencja³u wewn¹trzkrystalicznego K L M L K M E 0 r Pasma energetyczne z rozszczepienia atomowych poziomów energetycznych czêœciowo zape³niona ostatnia pow³oka pasmo czêœciowo zajête ca³kowicie zape³niona przedostatnia pow³oka ca³kowicie zajête pasmo N izolowanych atomów Kryszta³ z N atomów Podzia³ cia³ sta³ych na metale, dielektryki i pó³przewodniki Energia } } pasmo przewodnictwa pasmo energii wzbronionej przerwa energetyczna E g pasmo walencyjne metal izolator pó³przewodnik

Pó³przewodniki Pó³przewodnik samoistny elektron przechodzi do pasma przewodnictwa z pasma walencyjnego pasmo przewodnictwa (puste w T 0K) E g elektrony przechodz¹ z obszaru wi¹zañ do obszaru miêdzy wi¹zaniami i poruszaj¹ siê po ca³ym krysztale pasmo walencyjne (ca³kowicie zape³nione w T 0K) Pó³przewodnik typu n przyk³ad As w energia wi¹zania elektronu na donorze E d As elektron przechodzi do pasma przewodnictwa dodatkowy elektron odrywa siê od atomu As i porusza swobodnie po ca³ym krysztale Pó³przewodnik typu p przyk³ad Ga w elektrony z s¹siednich wi¹zañ przechodz¹ na miejsce dziury w atomie Ga dziura zaczyna poruszaæ siê w obszarze ³adunku elektronów walencyjnych Ga energia wi¹zania dziury na akceptorze E a elektrony walencyjne

Zale noœæ koncentracji elektronów i dziur od temperatury Pó³przewodnik samoistny n Eg p exp ln n Eg n exp 2k T Pó³przewodnik domieszkowy przyk³ad pó³przewodnika typu n Ed n exp n N d Ed n exp 2k T 1/T Zale noœæ przewodnictwa elektronów i dziur od temperatury j E ( ) E ( en en ) E n p n p ln Eg exp e N d d Ed exp const 1/T

Dioda pó³przewodnikowa Z³¹cze pn stan nierównowagowy po po³¹czeniu pó³przewodnika typu n i p energia Fermiego w (izolowanym) pó³przewodniku typu p E Fp E g elektrony typ p 0 dziury typ n E c E Fn E v energia Fermiego w (izolowanym) pó³przewodniku typu n z³¹cze pn w stanie równowagi E c E v E F eu D energia Fermiego w uk³adzie po³¹czonych pó³przewodników p i n (z³¹czu pn) warstwa dipolowa zjonizowanych akceptorów i donorów w pobli u styku pó³przewodników p i n E N zale noœæ koncentracji zjonizowanych domieszek N od po³o enia wzd³u osi X N w N w d d a a w a N d 0 w d x N a

Równanie z³¹cza pn (diody pó³przewodnikowej) eu 0 exp 1 kt p Dn n e(u U) D 1 2 Dp 200 ma 100 ma 10 5 1 2 0 10 na 20 na 0,5 1,0 U [V] Charakterystyki pr¹dowo napiêciowe: 1 idealnego z³¹cza pn, 2 rzeczywistej diody U z³¹cze spolaryzowane w kierunku przewodzenia Równanie rzeczywistej diody eu 0 exp 1 n k T lub U = U D R. U D R } U Dioda LED. Laser pó³przewodnikowy R m hc E g 1, 24 Eg [ ev ]