Półprzewodniki i urządzenia półprzewodnikowe Elżbieta Podgórska Zarządzanie i Inżynieria Produkcji Wydział Górnictwa i Geoinżynierii Gr 3, rok

Układ prezentacji 1.Co to jest półprzewodnik? 2.Podział półprzewodników 3.Wykorzystanie

Definicja Półprzewodniki – stanowi je obszerna grupa materiałów, które ze względu na swoje przewodnictwo sytuują się między przewodnikami i dielektrykami. To przewodnictwo może być zmieniane w szerokim zakresie np. od do 10 6 S/cm

Porównanie układu pasm i przerw energetycznych

Elektrony swobodne i dziury pasmo przewodnictwa pasmo walencyjne

Podział półprzewodników

Półprzewodnik, którego materiał jest idealnie czysty, bez żadnych zanieczyszczeń struktury krystalicznej. SAMOISTNE

DOMIESZKOWE – typu n uzyskuje się przez dodanie w procesie wzrostu kryształu krzemu domieszki pierwiastka pięciowartościowego (np. antymonu, fosforu). Niektóre atomy krzemu zostaną zastąpione w sieci krystalicznej atomami domieszki, zwanymi donorami.

pasmo przewodnictwa pasmo walencyjne DOMIESZKOWE – typu n c.d.

DOMIESZKOWE – typu p uzyskuje się przez zastąpienie niektórych atomów krzemu atomami pierwiastków trójwartościowych (np. glinu, galu). Dzięki takiemu działaniu niektóre atomy krzemu zostaną zastąpione w sieci krystalicznej atomami domieszki, zwanymi akceptorami.

pasmo przewodnictwa pasmo walencyjne DOMIESZKOWE – typu p c.d.

Urządzenia półprzewodnikowe Diody (prostownicza, Zenera, pojemnościowa, Schottky'ego, tunelowa, LED, fotodioda półprzewodnikowa) Tranzystory (tranzystor bipolarny, tranzystor unipolarny – polowy, fototranzystor) Lasery półprzewodnikowe Hallotron Termistor

DIODY Dioda – dwuzaciskowy (dwuelektrodowy) element elektroniczny, który przewodzi prąd elektryczny w sposób niesymetryczny, to jest bardziej w jednym kierunku niż w przeciwnym.

LASERY PÓŁPRZEWODNIKOWE Laser półprzewodnikowy – laser oparty na półprzewodniku, rodzaj diody luminescencyjnej o dużej wydajności (nośniki ładunku - dziury i elektrony - zostają wstrzyknięte w obszar złącza, rekombinują wysyłając promieniowanie rezonowane optycznie przez wypolerowany kryształ).

TRANZYSTORY Tranzystor – trójelektrodowy (rzadko czteroelektro- dowy) półprzewodnikowy element elektroniczny, posiadający zdolność wzmacniania sygnału elektry- cznego.

HALLOTRON & TERMISTOR Hallotron - to inaczej czujnik pola magnetycznego wykorzystujący efekt Halla. Ten efekt polega w skrócie na występowaniu różnicy potencjałów w przewodniku znajdującym się w polu magnetycznym. Termistor - typ opornika, którego opór znacznie zależy od temperatury, tzn. w dużo większym stopniu niż w przypadku standardowych oporników.

[1] Halliday, Resnick, Walker - Podstawy Fizyki tom 5 [2] [3] przewodniki.pdf [4] R. Smith, Półprzewodniki [5] stronafizyki.republika.pl/elektrycznosc/przewodniki.htm Bibliografia

Dziękuję za uwagę