Polovodiče Flashcards
Co je to polovodič?
Pevná látka, jejíž elektrická vodivost závisí na vnějších/vnitřních podmínkách a dá se změnou těchto podmínek ovlivňovat
Jaké dvě změny podmínek u polovodičů rozlišujeme?
Změny vnějších a změny vnitřních podmínek
Když se jedná o polovodič se změnou VNĚJŠÍCH podmínek, jaké dvě podmínky máme na mysli?
Světelná či tepelná energie
Co je to termistor?
Při zahřívání se jeho odpor snižuje - stává se vodivým (použití: měření a regulace teploty)
Co je to fotorezistor?
Při osvětlení se jeho odpor snižuje - stává se vodivým (použití: měření a regulace osvětlení)
Důležité polovodiče?
Si, Ge, Bi, Se, As, Cu2S
Když se jedná o polovodič se změnou VNITŘNÍCH podmínek, jaké dvě podmínky máme na mysli?
Vlastní a příměsovou vodivost
Co je to polovodič s vlastní vodivostí?
Tato vodivost je způsobena vznikem páru elektron-díra
1 látka (např. čistý křemík) je vždy neutrální, takže stejný počet elektronů a děr. Tento počet ovlivňuje teplota
Co je to polovodič s příměsovou vodivostí?
Dodání volných elektronů, nebo děr do polovodiče pomocí příměsí (malé množství příměsi může vést k celkem velkému zvětšení vodivosti)
Na jaké dva typy dělíme polovodiče s příměsovou vodivostí?
Polovodič typu N - více záporných volných elektronů (elektronová vodivost) - negativ
Polovodič typu P - více kladných děr (děrová vodivost) - positiv
Jak funguje vlastní polovodivost v křemíku?
S rostoucí teplotou elektrony vyskakují a tvoří kladná místa, které nazýváme díry. Do těchto míst může skočit a zaplnit jiný elektron (díra zanikne), ale ten tímto na svém původním místě vytvořil další díru. Do té skočí další a tak dále
Co je to díra?
Chová se jako kladná částice, vzniká tak, že ze svého místa vyskočí elektron
Co je to generace?
Vznik páru vodivých elektron - díra
Co je to rekombinace?
Zánik páru elektron - díra
Co je elektrický proud v polovodiči?
Pohyb elektronů a děr
Jak se chovají částice v polovodiči BEZ zapojení do zdroje napětí?
Generace a rekombinace probíhají současně, elektrony a díry konají neuspořádaný chaotický pohyb, hustota děr = hustota elektron
Jak se chovají částice v polovodiči PO zapojení do zdroje napětí?
Pohyb elektronů a děr je najednou usměrněný, elektrony jdou k + a díry k -
Jak zjistíme celkový proud v polovodičích?
I = Ie + Id (elektronový proud + děrový proud)
Jak funguje příměsová polovodivost typu N?
K Si se čtyřmi valenčními elektrony přidáme atom, který jich má pět. Použijeme například As. Ten přinese do křemíku jeden volný elektron, 4 se navážou. Z As se stává donor a elektrický proud je tvořen usměrněným pohybem volných elektronů. Majoritní nosiči náboje jsou elektrony a menšinovými jsou díry
Co se děje při zahřívání polovodiče typu N?
Vytváří další díry = negativní efekt, proto je chladíme
Jak funguje příměsová polovodivost typu P?
K Si se čtyřmi valenčními elektrony přidáme atom, který je má tři. Použijeme například In. To přinese do křemíku 3 elektrony, ty se navážou, ale jedna vazba zůstane neobsazena. Takže vznikne díra. Indium se stává akceptorem a elektrický proud je tvořen děrami. Majoritní nosič náboje je díra, menšinový je elektron
Co se děje při zahřívání polovodiče typu P?
vytváří se další volné elektrony = negativní efekt, proto chladíme
Co je to PN přechod?
Vzniká spojením krystalů polovodiče typu P a N. V místě spojení vznikne hradlová vrstva - vznikla rekombinací sousedních elektronů a děr (elektrony naskákaly do děr), tato vrstva je nevodivá, neobsahuje elektrony ani díry
Co se stane, když PN přechod připojíme do obvodu? (ohledně procházení proudu)
Prochází proud jen v jednom směru, ve druhém ne.
Co je to polovodičová dioda?
Obsahuje PN přechod. P je anoda a N je katoda
Jak se značí dioda v obvodu?
-►|-
Za jaké podmínky propouští dioda proud?
Když je v propustném směru - anoda připojena na + a katoda na -
Za jaké podmínky nepropouští dioda proud?
Když je v závěrném směru, anoda připojena na - a katoda na +
Co se děje s PN přechodem, když ho připojíme ke zdroji napětí v PROPUSTNÉM směru?
Díry v anodě jsou odpuzovány kladným nábojem a přitahovány záporným - jdou na druhou stranu
Elektrony jsou v katodě odpuzovány záporným náboje a přitahovány kladným nábojem - tako jdou na druhou stranu
Hradlová vrstva mizí
Co se děje s PN přechodem, když ho připojíme ke zdroji napětí v ZÁVĚRNÉM směru?
Hradlová vrstva se zvětší, díry se přitahují ke kladnému náboji a elektrony k zápornému, neprochází proud
Co je to prahové napětí diody?
Když začne dioda v propustném směru propouště proud
Co je to průrazné napětí zenerova diody?
Když začne dioda v závěrném směru propouštět proud
Jaký je rozdíl mezi normální a zenerovou diodou?
Normální v závěrném směru nikdy nepustí elektrický proud a může začít hořet. Zenerova v závěrném proudu po dosažení průrazného napětí začne propouštět elektrický proud
K čemu slouží tranzistor?
K zesílení signálu, také jako spínač (ale hlavně to zesílení)
Jaké dva typy tranzistorů známe?
NPN a PNP
Z jakých tří částí se tranzistor skládá (a jaké dvě části jsou mezi nimi)?
Z kolektoru, báze a emitoru. Mezi nimi je kolektorový a emitorový přechod.
Kolik vychází z tranzistoru vývodů, pomocí kterých se zapojuje do obvodu?
Tři :)
Jak značíme tranzistor (NPN i PNP) v obvodu?
Nemůžu vkládat obrázky, tak pokud to umíte ze sešitu, tak máte tuhle otázku správně :D
Zapojení NPN tranzistoru do obvodu?
Nemůžu vkládat obrázky, tak pokud to umíte ze sešitu, tak máte tuhle otázku správně :D
Co je to vstupní obvod?
Obvod báze (propustný směr)
Co je to výstupní obvod?
Kolektorový obvod
Vysvětli, jak fungují obvody tranzistoru NPN v obvodu?
Kolektor je zapojený k +, emitor k -, kolektorový přechod je v závěrném směru a kolektorovým obvodem proud neprochází
Báze je přes rezistor připojená k + pólu zdroje, emitorový přechod je v propustném směru, obvodem báze začne procházet malý proud B (I se spodním indexem B)
V okamžiku průchodu proudu bází začne kolektorovým obvodem taky procházet proud, ale mnohem větší = tranzistorový jev
Co je tranzistorový jev?
Velmi malé napětí v obvodu báze vyvolá proud, který je příčinou mnohem většího proudu v kolektorovém obvodu → zesílení proudu
Vysvětli, co se děje uvnitř tranzistoru NPN v obvodu?
Proud báze tvoří elektrony, které z emitoru pronikají do báze => do malého objemu báze proniká více elektronů, než je v bázi děr s nimiž by se mohly rekombinovat. Takže do děr naskáčou jenom některé. Dále asi 3 % elektronů projdou obvodem báze a zbytek nemůže jít nikam jinam než ke kladnému pólu kolektoru, který je přitahuje, takže jdou tam.
