Polovodiče

1. 9. ročník Polovodiče Polovodiče typu P a N

2. Polovodiče • nejpoužívanějšími polovodičovými materiály • křemík (Si) • arsenid galitý - GaAs • selenid kademnatý - CdSe • sulfid kademnatý – CdS • Víme, že vodivost polovodičů závisí na teplotě a osvětlení. • Kromě toho závisí i na čistotě látky. 9. ročník

3. Vodivost křemíku + - Si Si Si Si Si Si Si Si Si • křemík má 4 valenční elektrony • všechny vázány se sousedními atomy • způsobena usměrněným tokem elektronů v elektrickém poli • jako u kovů • platí obecně pro čisté polovodiče 9. ročník

4. Vodivost křemíku • k odtržení elektronu z vazby je potřebná velká energie • při normální teplotě malá energie k rozštěpení velkého množství vazeb • málo volných elektronů • => malá elektrická vodivost • => tedy velký R 9. ročník

5. Polovodič typu N • N – negativní • dopováním křemíku prvky s větším počtem valenčních elektronů • typicky prvky V. A skupiny PSP • o jeden valenční elektron více než atom Si • volný (navíc) elektron vázán slabě • => při normální teplotě téměř všechny volně pohyblivé • za normální teploty mnohem vyšší elektrická vodivost než čistý Si 9. ročník

6. Polovodič typu P • P – pozitivní • dopováním křemíku prvky s menším počtem valenčních elektronů • typicky prvky III. A skupiny PSP (např. In) • o jeden valenční elektron méně než atom Si • ve vazbě Si-In je díra, do které se může snadno přesunout valenční elektron Si • => pohyb děr k zápornému elektrickému pólu • za normální teploty mnohem vyšší elektrická vodivost než čistý Si 9. ročník

7. Zápis • Polovodič typu N je negativní. • Vzniká např. dopováním křemíku atomy prvků V. A skupiny PSP, čímž se významně zvýší počet volných elektronů. • Elektrický proud je způsoben usměrněným pohybem částic se záporným elektrickým nábojem (e-) v elektrickém poli. 9. ročník

8. Zápis • Polovodič typu P je pozitivní. • Vzniká např. dopováním křemíku atomy prvků III. A skupiny PSP, čímž vzniknou v polovodiči díry s kladným elektrickým nábojem stejné velikosti, jako mají elektrony. • Díry mohou být zaplněny volnými elektrony a na původních místech elektronů vzniknou nové díry. • Díry se v elektrickém poli pohybují opačným směrem než elektrony , tedy k zápornému elektrickému pólu. • Elektrický proud je způsoben usměrněným pohybem částic s kladným elektrickým nábojem (děr) v elektrickém poli. 9. ročník