Poluprovodnički elementi u električnim kolima - Diode

Question 1

37. Objasniti šta su to pasivni elementi električnog kola i koje su njihove osobine.

Answer 1

U elektrotehnici se analiziraju jednostavna kola sa jednosmernim ili prostoperiodičnim
pobudama (signalima), koja sadrže otpornike, kondenzatore i kalemove. Ovo su osnovni
električni elementi.
• Ovi elementi imaju dva priključka i nazivaju se dvopoli. Pomenuti elementi su pasivni, zato
što deo električne energije pretvaraju u neki drugi oblik energije (otpornici) ili u idealizovanom
slučaju akumuliraju energiju (kondenzatori i kalemovi).
• Na primer, otpornik pretvara električnu energiju u toplotnu (princip rada električnog grejača),
sijalica sa vlaknom u toplotnu i svetlosnu, LED dioda u svetlosnu, itd.

Question 2

38. Objasniti šta su to linearni elementi električnog kola i koje su njihove osobine.

Answer 2

Zavisnost napona i struje kod otpornika, kondenzatora i kalema je linearna; ovi elementi se
nazivaju linearni elementi.
Nezavisni (konstantni) naponski i strujni generatori, kao i kontrolisani generatori, kod kojih su
napon/struja linearno zavisni, spadaju u linearne elemente.

Question 3

40. Objasniti šta su poluprovodnički elementi i navesti neke elemente.

Answer 3

Primenom osnovnih električnih elemenata vrlo je teško realizovati kola i uređaje sa različitim
korisnim funkcijama. Kola koja sadrže samo ove elemente nemaju toliko različitih primena i
uglavnom imaju teorijski značaj.
U elektronici pored ovih osnovnih elemenata koristimo i druge poluprovodničke elemente koji
pružaju nove mogućnosti: diode, bipolarne tranzistore, tranzistore sa efektom polja, tiristore i
Druge.
Poluprovodnički elementi su izrađeni od materijala koji se nazivaju poluprovodnički materijali
ili jednostavnije, poluprovodnici.
Najčešće korišćeni poluprovodnici su silicijum (Si), germanijum (Ge) i III-V elementi (galijum
arsenid, GaAs).

Question 4

41. Objasniti šta su poluprovodnički materijali, koji slobodni nosioci naelektrisanja postoje u
    poluprovodnicima i od čega zavisi njihova koncentracija

Answer 4

Poluprovodnički materijali (Si, Ge) pripadaju IV grupi periodnog sistema i imaju četiri valentna
elektrona.
Usled termičke ekscitacije, valentni elektroni se mogu osloboditi i doprineti električnoj
provodnosti materijala. Usled ekscitacije, nastaju šupljine koje se efektivno ponašaju kao
pozitivna naelektrisanja.
Koncentracija elektrona u poluprovodniku zavisi od temperature i poluprovodnog materijala.

Question 5

42. Objasniti šta je dopiranje poluprovodnika.

Answer 5

Dodavanjem elemenata III ili V grupe poluprovodniku (dopanti), menjaju se njegova provodna
svojstva – dopiranje.

Question 6

43. Objasniti mehanizme kretanja nosilaca naelektrisanja u poluprovodnicima.

Answer 6

U poluprovodnicima postoje dva fizička mehanizma kretanja naelektrisanih čestica – drift i
Difuzija.
Drift je kretanje nosilaca naelektrisanja pod dejstvom sila električnog polja. Pod dejstvom
električnog polja, elektroni u poluprovodniku se kreću kao i u metalima. Provodnost
poluprovodnika zavisi od temperature i koncentracije dopanata.
Difuzija je kretanje nosilaca naelektrisanja usled difuzije (prelaska čestica iz oblasti veće
koncentracije u oblast manje koncentracije).