POLOVODIE n n n n vod Polovodi je

POLOVODIČE

n n n n Úvod Polovodič je materiál, ktorý sa v čistej podobe zaraďuje elektrickou vodivosťou medzi vodiče a nevodiče. Jeho vodivosť sa silne mení s teplotou, dopadajúcim svetlom, usporiadaním kryštalickej mriežky a s obsahom prímesí. Výhoda polovodičov je, že dokážu viesť veľké prúdy a majú dosť malý odpor aj pri veľkých teplotách. Spájaním polovodičov typu N a P sa dajú dosahovať efekty, aké sa pri kovoch nedajú. Najdôležitejšie na polovodičovej technike sú práve rozhrania typov P a N. Najprimitívnejší polovodičový elektrický prvok je dióda. Vyrobí sa tak že sa vhodným vnesením prímesí vytvoria prekrývajúce sa oblasti s vodivosťou typu N a P, čím vznikne prechod PN, ktorý vedie prúd len jedným smerom. Najčastejšie polovodiče sú polovodiče na báze kremíka. Sú aj najlacnejšie a na svoju cenu majú aj najlepšie vlastnosti. Nevýhodou je, že ich vlastnosti sa menia vplyvom kozmického žiarenia. Preto do vesmíru sa na dlhšie lety (Voyager, Pioneer) vyrábajú na zafírovom substráte.

� Čo je to PN priechod? V jednom monokryštály polovodiča (kremíková doštička), môžeme vytvoriť vhodnou technológiou oblasti s rôznym typom vodivosti. Vyrábajú sa: 1. zlievaním 2. difúziou 3. iónovou implantáciou Pretože v oblasti P je nadbytok dier a v oblasť N je nadbytok elektrónov, vzniká Coulombovsá sila a rekombinácia. 1. Prelegovanie (zliatinová technológia) najstaršie 2. Difúzia je: najpoužívanejší prenikanie častíc do kryštálovej mriežky polovodiča 3. Iónová implantácia : najmodernejší nízko teplotný proces- na maskovanie povrchu Kedy je PN priechod polarizovaný v priepustnom a kedy v závernom smere? -Priepustný smer: PN prechod je zapojený v priepustnom smere (diery a elektróny prechádzajú cez PN prechod). Ak na polovodič typu P je zapojený kladný pól zdroja a polovodič typu N je pripojený na záporný pól zdroja, cez PN prechod prechádzajú majoritné nosiče náboja. -Záverný smer: -Ak na polovodič typu P je pripojený záporný pól zdroja a na polovodič typu N kladný pól zdroja, cez PN prechod prechádzajú minoritné nosiče náboja a spôsobujú veľmi malý prúd (takmer nemerateľný) tzv. zvyškový prúd. Majoritné nosiče náboja sa pohybjujú od PN prechodu, dióda je zapojená v nepriepustnom smere.

� Ako vznikne polovodič typu P? Dostaneme ho z vlastného polovodiča pridaním prímesi z tretej skupiny. Prímes vytvorila len tri valenčné väzby. S jedným atómom nie je viazaná. P-majoritné diery, minoritné elektróny � Aký je to polovodič typu N? Dostaneme ho z vlastného polovodiča, pridaním prímesi z piatej skupiny. Piaty nadbytočný elektrón sa naviaže, má nadbytok elektrónov, vzniká elektrónová vodivosť, ktorej hovoríme NEVLASTNÁ vodivosť. Elektróny sú MAJORITNÉ nosiče prúdu. N-majoritné elektróny, minoritné diery Čo je to dióda? ? n. Dióda nje polovodičová elektronická súčiastka, ktorá vedie elektrický prúd len jedným smerom. Hovoríme, že prúd usmerňuje. Značka:

n n Tranzistor Je trojvrstvová polovodičová súčiastka, používaná ako zosilňovač, spínač, stabilizátor a modulátor elektrického napätia alebo prúdu. obsahuje 2 PN prechody: PNP NPN Druhy tranzistorov: 1) Bipolárne tranzistory 2) Unipolárne tranzistory Mnemotechnická pomôcka: PNP - Poď Na Pivo - šípka ide dnu NPN - Nechoď Pivo Nemajú - šípka ide von

n n n Tyristor je polovodičová súčiastka slúžiaca k spínaniu elektrického prúdu (najčastejšie výkonových obvodov), fungujúci ako riadený elektronický ventil. Skladá sa zo štyroch vrstiev polovodiča v usporiadaní PNPN, takže v súčiastke sú tri P-N prechody. Na krajnej vrstve sú pripojené silové, na jednu z prostredných riadiaca elektróda. Pokiaľ na silové elektródy privedieme prúd, tyristor nevodí, až kým neprivedieme malé napätie aj na riadiacu elektródu. Potom sa tyristor lavínovite zopne a zotrváva vo vodivom stave, až dovtedy pokiaľ ním tečie prúd. Je to veľmi účinný nástroj pre riadenie veľmi výkonných elektrických strojov. Najčastejšie sa používa v moderných elektrických lokomotívach pre pulznú reguláciu výkonu trakčných motorov pre jednosmerný prúd.

n Marek Beluško trieda: 2. C n zdroj: n meno: