Vedení elektrického proudu v polovodičích

Polovodiče = látky, které vedou el. proud za určitých podmínek Mezi polovodiče patří např: křemík (Si), germanium (Ge), Selen (Se), Arzen (As),… 1.podmínka: vyšší teplota U kovových součástek se s rostoucí teplotou odpor zvyšuje, u polovodičů se snižuje. Při nižších teplotách jsou všechny elektrony ve vnějších vrstvách pevně vázány 2.podmínka: přidáním příměsi PŘÍMĚSOVÉ POLOVODIČE

Příměsové polovodiče A. Polovodiče typu N Si – 4 valenční elektrony – podílejí se na vazbách As – 5 valenčních elektronů – 4 se podílejí na vazbách, 1 zůstává volný Elektrický proud je tvořen usměrněným pohybem volných elektronů. e- - záporný(Negativní) náboj

B. Polovodiče typu P Si – 4 val. elektrony In – 3 val. elektrony – podílejí se na vazbách, jedna vazba zůstane neobsazena = díra Díra se chová jako částice s kladným nábojem. Elektrický proud je tvořen těmito částicemi. kladný = Pozitivní

Přechod PN Spojením polovodiče P a N Má zvláštní vlastnosti, kterých se používá v polovodičových součástkách

Polovodičové součástky s přechodem PN 1) Polovodičová dioda P N anoda katoda některé typy polovodičových diod

a) Schéma zapojení polovodičové diody v propustném směru + b) Schéma zapojení polovodičové diody v závěrném směru A +

Voltampérová charakteristika polovodičové diody = závislost el. proudu, který diodou prochází, na napětí Voltampérová charakteristika není přímková. Proud prochází pouze v propustném směru.

Je-li dioda zapojena do el Je-li dioda zapojena do el. obvodu se zdrojem střídavého napětí, propouští proud jen v těch půlperiodách, v kterých je zapojena v propustném směru - obvodem prochází stejnosměrný proud tepavý. Diody se používají jako usměrňovače střídavého proudu. Pracují jako jednocestné nebo dvojcestné usměrňovače.

2 ) Ledka (svítivka) 3) Fotodioda 4) Tranzistor = dioda, která při zapojení v propustném směru svítí. 3) Fotodioda Fotodioda se při osvětlení stává zdrojem napětí. Využití: sluneční článek, sluneční baterie 4) Tranzistor - dva přechody PN - používá se k zesílení el. proudu

Součástky bez PN přechodů 1) Termistor t odpor se s rostoucí teplotou zmenšuje používá se k měření teploty (na nepřístupných místech) 2) Fotorezistor -odpor se zmenšuje s větším osvětlením -použití: měření osvětlení, automatické systémy

Zopakuj www.zaskolou.cz Jak lze měnit odpor polovodičů Polovodiče typu N a P, polovodičová dioda, usměrňovač, další součástky s PN přechodem

Použitá literatura: PaedDr. Jiří Bohuněk, doc. RNDr. Růžena Kolářová, CSc. Fyzika pro základní školu (6. až 9. ročník)