POLOVODIČE Polovodič je látka, jehož elektrická vodivost závisí na vnějších nebo vnitřních podmínkách a dá se změnou těchto podmínek snadno ovlivnit. Příkladem.

Prezentace na téma: "POLOVODIČE Polovodič je látka, jehož elektrická vodivost závisí na vnějších nebo vnitřních podmínkách a dá se změnou těchto podmínek snadno ovlivnit. Příkladem."— Transkript prezentace:

1 POLOVODIČE Polovodič je látka, jehož elektrická vodivost závisí na vnějších nebo vnitřních podmínkách a dá se změnou těchto podmínek snadno ovlivnit. Příkladem polovodičů jsou: Se Si germanium Ge křemík selen Pozn. Polovodiče patří mezi prvky ve IV. skupině chemických prvků.

2 Po dodání energie polovodiči se uvolňují elektrony, které tzv
Po dodání energie polovodiči se uvolňují elektrony, které tzv. způsobují elektronovou vodivost. Na jeho původním místě vzniká tzv. díra (místo s kladným nábojem vzhledem k okolí) způsobující děrovou vodivost. Může také dojít k zaplnění díry jiným elektronem. Tomuto ději se říká rekombinace. Vodivost podmíněná vznikem volně pohyblivých párů nosičů náboje elektron-díra v důsledku rozbíjení vazeb mezi atomy čistého polovodiče, nazýváme vlastní vodivost polovodiče

3 Vodivost polovodičů závisí na teplotě - s rostoucí teplotou se zvyšuje vodivost (klesá el. odpor).
U kovů je tato závislost opačná - s teplotou roste odpor (vodivost klesá).

4 Příměsová vodivost Druhou možností je tzv. příměsová vodivost, kdy volné záporné elektrony nebo kladné díry do polovodiče dostaneme zvenku přidáním příměsi. Příměs může být ze III. skupiny chemických prvků - např. Indium (In). Potom "chybí" do vazby 1 e- a vzniká díra, která se může polovodičem pohybovat (vést proud). Přebytek kladného + náboje určuje typ polovodiče - typ P (pozitivní) Příměs může být z V. skupiny chemických prvků - např. Arsen (As). Potom e- do vazby přebývá, proud nesou elektrony. Přebytek kladného - náboje určuje typ polovodiče - typ N (negativní)

5 Použití polovodičů Vlastní polodiče používáme např. jako fotodiody, termistory, tedy součástky, které reagují na změnu okolí (osvětlení nebo teploty). Příměsové polovodiče se používají v polovodičových součástkách, především diodě a tranzistoru, kde hraje zásadní úlohu princip tzv. P-N přechodu.

6 P-N přechod vznikne spojením polovodiče typu P a N.
V příměsovém polovodiči typu N je přebytek volných e, v typu P přebytek kladných děr. Při spojení těchto polovodičů zaniknou rekombinací elektronu s kladnou dírou na rozhraní volné nosiče nábojů v oblasti určité šířky. Propustný směr - kladný pól k P, záporný k N - zeslabení el. pole v oblasti P-N přechodu - nosiče náboje mohou přecházet přes P-N přechod - proud prochází Závěrný směr - kladný pól k N, záporný k P - rozšíření "prázdné" oblasti u P-N přechodu - nosiče náboje nemohou přecházet přes P-N přechod - proud neprochází

7 P-N přechod může být ovlivňován dodáváním E zvnějšku (např
P-N přechod může být ovlivňován dodáváním E zvnějšku (např. zářením) - fotodioda. Na P-N přechodu může záření naopak i vznikat - LED diody. POLOVODIČOVÁ DIODA - polovodičová součástka, která umožňuje propouštět el. proud pouze jedním směrem - je to vlastně P-N přechod - 2 vývody (Anoda .....typ P, Katoda typ N)

8 PLATÍ PRO STEJNOSMĚRNÝ PROUD!
Závěrný směr Propustný směr - + pól ke K, - pól k A - + pól k A, - pól ke K PLATÍ PRO STEJNOSMĚRNÝ PROUD!

9 Zapojením diody do obvodu střídavého proudu dojde k jednocestnému usměrnění střídavého proudu.
DIODA JAKO USMĚRŇOVAČ

10 - polovodičová součástka tvořená 2 P-N přechody
TRANZISTOR - polovodičová součástka tvořená 2 P-N přechody - "základ" všech integrovaných obvodů, procesorů, ..... - první sestrojen 1947 (Nobelova cena 1956) KOLEKTOR - 2 P-N přechody vývody BÁZE EMITOR PRINCIP - přivedením malého proudu do okruhu s bází vznikne v okruhu s kolektorem větší - zesílený - proud TRANZISTOR SE POUŽÍVÁ JAKO ZESILOVAČ