Kap 10 - Fysikk Og Teknologi Flashcards
Hva er et energibånd?
Energinivåer i atomer er ordnet i energibånd. Forskjellige bånd betyr forskjellig mobilitet.
I det øverste båndet, valensbåndet, er elektronene bundet fast til atomet.
I det nederste båndet, ledningsbåndet, er elektronene mobile.
Hva er leder, halvleder og isolator?
Leder: lavt/overlapping av energigap, mange ledningselektroner, lav resistans. Eks.: sølv, kobber og aluminium
Halvleder: mellomstort energigap.
Eks.: silisium, germanium, karbon.
Isolator: stort energigap. Nesten ingen ledningselektroner. Høy resistans.
Eks.: plast, glass og porselen.
Hva må til for at det skal gå strøm igjennom et fast stoff?
Elektroner må eksiteres til ledningsbåndet. For at dette skal skje, må det tilføres termisk energi til elektronene.
Hva har temperatur å si for ledningsevnen i et fast stoff?
I isolatorer og halvledere vil tilføring av termisk energi gi energi til elektronene og eksitere dem til ledningsbåndet. Resistansen minker.
I ledere vil den termiske energien gå til atomene, som da vil svinge kraftigere. Det blir da vanskeligere for elektronene å passere. Resistansen øker.
Hva er n- og p-halvledere?
N-halvleder: ved doping er det overskudd av elektroner i valensbåndet. Disse er enkelt å eksitere. Negative elektroner er ladningsbærere. Ladningstransporten skjer i ledningsbåndet.
P-halvleder: ved doping er det underskudd av elektroner. Disse stjeles fra naboatomet, og det oppstår positive hull. De positive hullene er ladningsbærere. Ladningstransporten skjer i valensbåndet
Hvordan fungerer en diode?
En n-halvleder settes sammen med en p-halvleder. Ledningselektronene vil prøve å fylle de positive hullene. Der de møtes vil det oppstå en spenningsbarriere.
N-halvlederen må kobles i en minuspol, og p-halvlederen i en plusspol for at det skal gå strøm igjennom.
I tillegg må spenningen fra spenningskilden være høyere enn spenningsbarrieren. Da kan elektroene bevege seg fritt.
Hva er formelen for frekvensen/lyset til en lysdiode?
f = E_g/h
Der E_g er energigapet og h er Plancks konstant
E_g
———
h
Hvordan fungerer en solcelle?
Motsatt av en diode.
p-halvlederen utsettes for stråling. Elektronene eksiteres og blir sendt til n-halvlederen og fanges der. Da blir n-siden negativt ladd, og p-siden blir positivt ladd, altså har vi fått to poler. Dette kan brukes som en spenningskilde.
Hvorfor kan en diode bare lede strøm i én retning?
Hvis n-siden kobles til en positiv pol og p-siden til en negativ pol, vil de frie elektronene og de positive hullene trekkes mot polene og bort fra spenningsbarrieren.
Hvordan er en transistor bygget opp?
Med 3 halvledere, enten npn eller pnp.
Transistorer består av tre terminaler/uttak: base, emitter og kollektor. Basen er «tynnere» enn de to andre, og befinner seg i mellom dem. Elektronene går fra emittor til base til kollektor. Noen få elektroner går tilbake til emittoren gjennom en krets.
Hva er det som avgjør om det går strøm igjennom en transistor?
Det må være høy basespenning. Base-kollektor kobles i sperreretning, og base-emittor kobles i lederetning.
Hvilke to virkemåter har transistoren?
Bryter og forsterker.
Hva er en integrert krets?
Et stort antall transistorer, dioder og motstander brent direkte inn i overflaten på én enkelt krystall av et halvledermateriale (som regel silisium)
Hvordan virker en charge-coupled device?
En CCD-brikke er en integrert krets som består av et rutenett av ørsmå fotodioder (solceller). Ladningen (lysintensiteten) kan leses av, digitaliseres og lagres på en minnebrikke.
Hva mener vi med oppløsning og fargedybden til et digitalkamera?
Oppløsning er antall piksler (bildepunkt) et bilde har. Antall piksler er antall fotodioder i CCD-brikken.
Fotodioder kan registrere grunnfargene, enten rødt, grønt eller blått. Jo flere biter (0 og 1) per grunnfarge, desto mer fargedybde har kameraet. Som regel er det 24 biter delt på 8 biter for hver av grunnfargene.
