H18 Flashcards
halfgeleiderkristallen
- basismateriaal: Si (vroeger GE)
- 14 e-
- 4 valentie - elektronen
kristalrooster
covalente bindingen tussen Si-atomen
Si in zuivere toestand:
perfecte isolator (geen vrije e-)
hoe verkrijg je een gedopeerd halfgeleidermateriaal
*geleidbaarheid doen stijgen:
*donor: 5 e- op buitenste schil
(bv. fosfor, arseen, antimoon)
*acceptor: 3 e- op buitenste schil
(bv. boor, aluminium, gallium, indium)
Si van het N type
- toevoegen P-atomen aan het Si-kristal
- ontstaan vrije e- in kristal
- 5de e- P -> vrij bewegen
- neutraal want: P (+) en e(-)
MELD bij N type
meerderheidsladingsdragers = vrije elektronen (-)
MILD bij N type
minderheidsladingsdragers = vrije gaten (+)
Si van het P type
- toevoegen B-atomen aan het Si-kristal
- ontstaan vrije gaten (+)
- slechts 3 elektronen covalent binden
- B zal 4de elektron lenen van buur
- B wordt negatief-ion -> gebonden op zijn plaats -> ergens anders zal gat ontstaan
MELD bij P type
meerderheidsladingsdragers: vrije gaten (+)
MILD bij P type
minderheidsladingsdragers: vrije elektronen (-)
diffusiestroom
= recombinatie
* P(+) en N(-) samenvoegt
* elektronen N -> P (gaten opvullen)
na diffusie N en P
- elektrisch veld grenzen: Si = 0,7V (drempelspanning)
- verwarmingslaag grenzen = laag zonder vrije ladingsdragers
voorwaarts polariseren
= uitwendige spanning in doorlaat (forward)
- (+) => P en (-) => N
- stroom door junctie => materiaal in geleiding
(materiaal duwt e- naar N-laag door verwarmingslaag -> vult gaten op in P -> P wordt (-) )
invers polariseren
= uitwendige spanning in sper (invers)
- (-) => P en (+) => N
- GEEN stroom door junctie => materiaal in isolatie
=> verwarmingslaag wordt groter
PN materiaal leidt stroom in 1 richting: DIODE
diode
PN overgang voorzien van aansluitdraden en een behuizing
invers polariseren in ideale diode
P(–) en N(+): geen geleiding, ideale diode gedraagt zich als open S
doorlaat polariseren in ideale diode
P(+) en N(-): geleiding, ideale diode gedraagt zich als gesloten S
gelijkspanningsvoeding
- transformator: ingangsspanning op juiste waarde brengen om gewenste uitgangsspanning te krijgen
- gelijkrichter: brugschakeling (dubbelzijdige gelijkrichting) met diodes (Graetzschakeling)
- afvlakking: condensator
enkelzijdig
1diode met afvlakking
dubbelzijdig
4 diodes, graetz schakeling zonder afvlakking
polariteitsbeveiliging
- toestel verkeerd aangesloten op batterij: schade
- voorkomen door: in serie een diode in voorwaartse (geleidende) zin te plaatsen
- diode geeft beveiliging tegen ompoling
- klein spanningsverlies: 0,7V
7 segment besturing
- diodematrix
- 7 segment display aangestuurd door drukknoppen (S0-S9)
- silicium dioden
speciale diodes
- zenerdiode
- fotodiode
- zonnecel
- LED
zenerdiode
in sper, spanningsstabilisator bij bepaalde sperspanning.
Verdere afvlakking van gelijkgerichte spanningen.
