POLOVODIČE
Úvod Polovodič je materiál, ktorý sa v čistej podobe zaraďuje elektrickou vodivosťou medzi vodiče a nevodiče. Jeho vodivosť sa silne mení s teplotou, dopadajúcim svetlom, usporiadaním kryštalickej mriežky a s obsahom prímesí. Výhoda polovodičov je, že dokážu viesť veľké prúdy a majú dosť malý odpor aj pri veľkých teplotách. Spájaním polovodičov typu N a P sa dajú dosahovať efekty, aké sa pri kovoch nedajú. Najdôležitejšie na polovodičovej technike sú práve rozhrania typov P a N. Najprimitívnejší polovodičový elektrický prvok je dióda. Vyrobí sa tak že sa vhodným vnesením prímesí vytvoria prekrývajúce sa oblasti s vodivosťou typu N a P, čím vznikne prechod PN, ktorý vedie prúd len jedným smerom. Najčastejšie polovodiče sú polovodiče na báze kremíka. Sú aj najlacnejšie a na svoju cenu majú aj najlepšie vlastnosti. Nevýhodou je, že ich vlastnosti sa menia vplyvom kozmického žiarenia. Preto do vesmíru sa na dlhšie lety (Voyager, Pioneer) vyrábajú na zafírovom substráte.
1.Prelegovanie (zliatinová technológia) Čo je to PN priechod? V jednom monokryštály polovodiča (kremíková doštička), môžeme vytvoriť vhodnou technológiou oblasti s rôznym typom vodivosti. Vyrábajú sa: 1.zlievaním 2.difúziou 3.iónovou implantáciou Pretože v oblasti P je nadbytok dier a v oblasť N je nadbytok elektrónov, vzniká Coulombovsá sila a rekombinácia. najstaršie 2.Difúzia je: najpoužívanejší prenikanie častíc do kryštálovej mriežky polovodiča 3.Iónová implantácia : najmodernejší nízko teplotný proces- na maskovanie povrchu Kedy je PN priechod polarizovaný v priepustnom a kedy v závernom smere? Priepustný smer: PN prechod je zapojený v priepustnom smere (diery a elektróny prechádzajú cez PN prechod). Ak na polovodič typu P je zapojený kladný pól zdroja a polovodič typu N je pripojený na záporný pól zdroja, cez PN prechod prechádzajú majoritné nosiče náboja. Záverný smer: Ak na polovodič typu P je pripojený záporný pól zdroja a na polovodič typu N kladný pól zdroja, cez PN prechod prechádzajú minoritné nosiče náboja a spôsobujú veľmi malý prúd (takmer nemerateľný) tzv. zvyškový prúd. Majoritné nosiče náboja sa pohybjujú od PN prechodu, dióda je zapojená v nepriepustnom smere.
Ako vznikne polovodič typu P Ako vznikne polovodič typu P? Dostaneme ho z vlastného polovodiča pridaním prímesi z tretej skupiny. Prímes vytvorila len tri valenčné väzby. S jedným atómom nie je viazaná. P-majoritné diery, minoritné elektróny Aký je to polovodič typu N? Dostaneme ho z vlastného polovodiča, pridaním prímesi z piatej skupiny. Piaty nadbytočný elektrón sa naviaže, má nadbytok elektrónov, vzniká elektrónová vodivosť, ktorej hovoríme NEVLASTNÁ vodivosť. Elektróny sú MAJORITNÉ nosiče prúdu. N-majoritné elektróny, minoritné diery Čo je to dióda?? Dióda je polovodičová elektronická súčiastka, ktorá vedie elektrický prúd len jedným smerom. Hovoríme, že prúd usmerňuje. Značka:
obsahuje 2 PN prechody: PNP Tranzistor Je trojvrstvová polovodičová súčiastka, používaná ako zosilňovač, spínač, stabilizátor a modulátor elektrického napätia alebo prúdu. obsahuje 2 PN prechody: PNP NPN Druhy tranzistorov: 1) Bipolárne tranzistory 2) Unipolárne tranzistory Mnemotechnická pomôcka: PNP - Poď Na Pivo - šípka ide dnu NPN - Nechoď Pivo Nemajú - šípka ide von
Tyristor je polovodičová súčiastka slúžiaca k spínaniu elektrického prúdu (najčastejšie výkonových obvodov), fungujúci ako riadený elektronický ventil. Skladá sa zo štyroch vrstiev polovodiča v usporiadaní PNPN, takže v súčiastke sú tri P-N prechody. Na krajnej vrstve sú pripojené silové, na jednu z prostredných riadiaca elektróda. Pokiaľ na silové elektródy privedieme prúd, tyristor nevodí, až kým neprivedieme malé napätie aj na riadiacu elektródu. Potom sa tyristor lavínovite zopne a zotrváva vo vodivom stave, až dovtedy pokiaľ ním tečie prúd. Je to veľmi účinný nástroj pre riadenie veľmi výkonných elektrických strojov. Najčastejšie sa používa v moderných elektrických lokomotívach pre pulznú reguláciu výkonu trakčných motorov pre jednosmerný prúd.
meno: Marek Beluško trieda: 2.C zdroj: