Puslaidininkių laidumas
5 (100%) 1 vote

Puslaidininkių laidumas

TURINYS

1.ĮVADAS……………………………………………………………….2 pusl.

2.KAS TIE PUSLAIDININKIAI………………………………………2 pusl.

3.PUSLAIDININKIŲ SAVYBĖS………………………………………2 pusl.

4.LAIDUMO JUOSTA……………………………………………….…3 pusl.

5.PUSLAIDININKIŲ LAIDUMAS………………………………….…3 pusl.

6.PUSLAIDININKIŲ PRIEMAIŠINIS

ELEKTRINIS LAIDUMAS…………………………………………….5 pusl.

7.PUSLAIDININKIŲ PRIKLAUSOMYBĖ

NUO TEMPERATŪROS……………………………………………….6 pusl.

8.IŠVADOS……………………………………………………………….6 pusl.

9.LITERATŪRA…………………………………………………………7 pusl.

ĮVADAS

Pasiekus tobulumo viršūnę vakuuminė elektronika staiga pradėjo užleisti savo pozicijas naujai atsiradusiems puslaidininkiniams prietaisams. Kas gi tie puslaidininkiai, iš kurių gaminami itin maži ir lengvi, ekonomiški , patvarūs ir patikimi įvairios apskirties prietaisai, iš pagrindų pakeitę šių dienų radio, televizijos , garso aparatūrą, ryšių sistemas? Tai jų dėka atsirado skaičiavimo mašinos , padedančios atlikti protinį darbą, automatizavimo sistemos, gebančios valdyti be žmonių ištisus cechus, vairuoti lėktuvus. Puslaidininkiai- tai medžiaga lazeriams ir Saulės baterijoms. Iš puslaidininkių gaminami diodai , tranzistoriai ir kiti elektroniniai prietaisai. Sunku net apžvelgti visus jų pritaikymus, kurių kasmet vis daugėja.

KAS TIE PUSLAIDININKIAI

Vienuose kūnuose elektros krūviai laisvai juda iš vienos dalies į kitą, o kituose taip nėra. Todėl medžiagos pagal sugebėjimą praleisti elektros krūvius t.y. elektros srovę yra skirstomos į laidininkus ir dielektrikus. Laidininkai gerai praleidžia elektros srovę, o dielektrikai ne. Gerai praleidžia elektros srovę tos medžiagos , kuriose yra laisvųjų elektros krūvių. Metalai, nes jų elektronai silpnai sujungti su atomais – geri laidininkai. Marmuras, stiklas, kaučiukas , plastmasė ir kitos medžiagos , kurios neturi laisvųjų elektronų , elektros srovės nepraleidžia. Todėl iš jų gaminamos elektros izoliacinės medžiagos. Griežtos ribos tarp laidininkų ir dielektrikų nėra. Visi dielektrikai šiek tiek praleidžia krūvius. Germanis, silicis , selenas , vario oksidas ir kai kurios kitos medžiagos pagal laidumą elektrai tarp laidininkų ir dielektrikų užima tarpinę padėtį. Jos vadinamos puslaidininkiais.

Taigi visos medžiagos , atsižvelgiant į jų laidumą elektros srovei, skirstomos į laidininkus, puslaidininkius ir nelaidininkus arba izoliatorius. Puslaidininkiais vadinamos medžiagos, kurios pagal savo elektrinį laidumą užima tarpinę padėtį tarp laidininkų ir dielektrikų.

Tai yra laidininkams priklauso tokios medžiagos, kurių specifinė varža ( ) yra pati mažiausia, o izoliatoriams, kurių varža ( ) yra pati didžiausia. Puslaidininkiai pagal varžos didumą ( ) užima tarpinę padėtį.

Puslaidininkiai nuo izoliatorių skiriasi kiekybiškai( varžos didumu), o nuo laidininkų dar ir kokybiškai.

Šiuo metu elektrotechnikoje bene plačiausiai naudojamos puslaidininkinės medžiagos yra silicis, galio arsenidas, truputį mažiau – germanis, selenas ir kai kurie junginiai.

PUSLAIDININKIŲ SAVYBĖS

Svarbiausia puslaidininkių medžiagų savybė yra ta, kad jų elektrinis laidumas labai priklauso nuo temperatūros ir priemaišų. Būdinga tai, kad jų laidumas labai kinta priklausomai ir nuo menkiausio priemaišų kiekio ir nuo išorinių sąlygų: šviesos , temperatūros slėgio ir kt.

LAIDUMO JUOSTA

Aplink izoliuoto atomo branduolį skriejantys elektronai yra skirtinguose energijos lygiuose. Arčiausiai prie branduolio esantieji elektronai turi mažiausiai energijos t.y. yra žemiausiame energijos lygyje, o toliau nuo branduolio esantieji elektronai yra aukštesniuose energijos lygiuose. Elektronų energija atome yra kvantuota, t.y. elektronai gali būti būviuose, kurie atitinka griežtai apibrėžtas diskretinės energijos reikšmes. Pagal Pauli draudimo principą kiekviename energijos lygyje gali būti ne daugiau kaip 2 elektronai, o jų sukiniai turi būti antilygiagretūs. Tos pačios medžiagos visų izoliuotų atomų elektronų atitinkami energijos lygiai visiškai sutampa. Bet atomams suartėjus, pavyzdžiui kristale, jie vienas kitą veikia, ir todėl pasikeičia jų elektronų energijos lygiai. Dabar vietoj vieno ir to paties atomo elektrono energijos lygio atsiranda N labai artimų , bet jau nesutampančių energijos lygių. Kitaip sakant, kiekvienas izoliuoto atomo energijos lygis suskyla kristale į N labai arti išsidėsčiusių lygių, kurie sudaro vadinamąją juostą arba zoną.

Kristale arčiau atomų branduolių esantieji elektronų energijos lygiai suskyla mažiau ir todėl jų juostos yra siauresnės. Labiausiai suskyla valentinių elektronų ir aukštesni energijos lygiai. Šių leidžiamų elektronų energijos juostų plotis nepriklauso nuo kristalo matmenų. Kuo daugiau kristale yra atomų, tuo tankiau juostose išsidėsto elektronų energijos lygiai.

Tarpai tarp leidžiamų energijos juostų yra vadinami draudžiamomis energijos juostomis. Kad elektronas pereitų iš
žemesnės leidžiamos energijos juostos į gretimą aukštesnę, jam reikia suteikti energijos kiekį , lygų draudžiamos energijos juostos pločiui arba didesnį. Valentiniais elektronais pilnai arba tik iš dalies užpildyta juosta yra vadinama valentine energijos juosta, o gretima aukštesnės energijos tuščia arba iš dalies elektronais užpildyta juosta yra vadinama laidumo juosta.

Šiuo metu Jūs matote 31% šio straipsnio.
Matomi 741 žodžiai iš 2401 žodžių.
Peržiūrėkite iki 100 straipsnių per 24 val. Pasirinkite apmokėjimo būdą:
El. bankininkyste - 1,45 Eur.
Įveskite savo el. paštą (juo išsiųsime atrakinimo kodą) ir spauskite Tęsti.
SMS žinute - 2,90 Eur.
Siųskite sms numeriu 1337 su tekstu INFO MEDIA ir įveskite gautą atrakinimo kodą.
Turite atrakinimo kodą?
Po mokėjimo iškart gausite atrakinimo kodą, kurį įveskite į laukelį žemiau:
Kodas suteikia galimybę atrakinti iki 100 straispnių svetainėje ir galioja 24 val.