POLOVODIČE

Dělíme na Polovodiče Vlastní Nevlastní Typ N Typ P

Vlastní polovodiče Látky, jejichž odpor při poměrně malém zvýšení teploty výrazně klesá Prvky ze 4. skupiny periodické soustavy prvků - 4 valenční elektrony - Uhlík, křemík, germanium, cín, olovo Malým zahřátím se dodá elektronům tolik energie, že se z vazeb uvolní a mohou se volně pohybovat v látce Díra – na místě uvolněných elektronů Množství volných elektronů a děr se s rostoucí teplotou zvětšuje V elektrickém poli se díry a v. elektrony pohybují usměrněným pohybem

Využití Termistor Součástka velikosti rezistoru Mění svůj odpor podle teploty prostředí a tím reguluje proud v obvodu Např. k regulaci vytápění t°

Nevlastní polovodiče - příměsové Polovodič typu N (negativní) Jeden z atomů křemíku nahradíme atomem prvku z 5. skupiny periodické tabulky prvků – arsen (fosfor, antimon) Donory – dodávají elektrony Přebytek záporného náboje – negativní - N

Nevlastní polovodiče - příměsové Polovodič typu P (pozitivní) Jeden z atomů křemíku nahradíme atomem prvku z 3. skupiny periodické tabulky prvků – indium (bor, hliník, gallium) Akceptory – dodávají díry Jedna vazba neobsazena – díra (kladný náboj) – pozitivní - P

Zapojení P-N přechodu v propustném směru

Zapojení P-N přechodu v propustném směru

Zapojení P-N přechodu v nepropustném (závěrném) směru

Využití Dioda Usměrňuje el. proud LED diody – kontrolní světlo – při průchodu proudu se uvolňuje energie (světlo) – barva závisí na použitém polovodičovém materiálu Předřazujeme jí ochranný odpor o hodnotě několika stovek ohmů (dioda v propustném směru klade nepatrný odpor a velkým proudem by byla zničena)

Rozdělení polovodičových prvků podle počtu přechodů PN elektronické součástky 0 Termistory , Fotorezistory , Varistory , Hallovy články 1 Diody (hrotové, plošné) 2 Tranzistory (bipolární, unipolární - FET), Diaky 3 Tyristory 4 Triaky více Integrované obvody (analogové, digitální

Tranzistory PNP a NPN Dva přechody PN Báze velmi tenká – 0,1 mm K jednotlivým částem připojeny elektrody – kolektor, emitor, báze kolektor báze emitor

Schéma zapojení tranzistoru NPN se společným emitorem Připojíme zdroj napětí CE mezi kolektor a emitor, pak při libovolné polaritě zdroje je vždy jeden z přechodů do báze zapojen v závěrném směru (teď B – C) Vzniklý obvod doplníme obvodem báze. Připojíme zdroj BE v propustném směru, obvodem začne procházet proud. V tomto okamžiku však proud prochází i kolektorovým obvodem. Přitom proud v kolektorovém obvodu je podstatně větší než proud v obvodu báze. Zesilovač proudu a napětí

Otázky Jak se mění odpor kovů a polovodičů s rostoucí teplotou? Uveď alespoň jednu látku, která je vlastní polovodič. Co jsou příměsové polovodiče? Jak vznikne z krystalu křemíku polovodič typu N? Čím je tvořen elektrický proud v polovodiči typu N? Jak vznikne z krystalu germania polovodič typu P? Čím je tvořen elektrický proud v polovodiči typu P? Zakresli elektrický obvod, ve kterém bude dioda zapojena v propustném směru. Uveď příklad použití diody.

Na obrázku je schéma el. sítě, která obsahuje žárovky a polovodičové diody spojené se zdrojem napětí. Urči žárovky, kterými prochází el. proud.

Odpovědi Kovy – s rostoucí teplotou roste odpor, polovodiče – s rostoucí teplotou klesá odpor Křemík, germanium, uhlík, cín, olovo Do vlastního polovodiče přidám příměs. Přidám pětimocný prvek (arsen, fosfor, antimon) Elektrony Přidám trojmocný prvek (indium, bor, hliník) Děrová vodivost - Usměrňovač proudu, kontrolka 1, 3, 5

Děkuji za pozornost Daniela Kalistová