Semiklasini opis prevodnikov Prevodnik Pasovi v kristalu atomska

Semiklasični opis prevodnikov …

Prevodnik

Pasovi v kristalu atomska limita

Pasovi v kristalu atomska limita

Pasovi v kristalu atomska limita

Pasovi v kristalu atomska limita

Pasovi v kristalu atomska limita

Pasovi v kristalu atomska limita lupine

Pasovi v kristalu atomska limita vrzeli lupine

atomska limita vrzel lupina jedro

atomska limita kristal vrzel lupina jedro energ. pas

prevodni pas atomska limita vrzel lupina jedro valenčni

prevodni pas atomska limita vrzel lupina jedro valenčni

prevodni pas atomska limita kristal vrzel lupina jedro energ. pas prevodni pas valenčni pas vrzeli

Priključimo na baterijo: tok ne teče

Priključimo na baterijo: tok teče

"kato" - dol(i) "ano" - gor(i) "hodos" - pot "kat-hodos" - pot dol "an-odos" - pot gor "kat-hienai" (naglas na e): poslati dol "hypo" - pod "teinein" - napenjati, nategovati, raztezati se "gramme" - črta "hypo-teinousa" (gramme) (grška izgovarjava "hipotéjnusa") - spodaj se raztezajoča (črta)

prevodni pas

prevodni pas

prevodni pas

prevodni pas

prevodni pas

prevodni pas

? zapolnjen pas

? zapolnjen pas

? zapolnjen pas

? zapolnjen pas

? zapolnjen pas

semi - [lat. polovičen; popoli; . . . ] duco - [vleči; nesti; peljati] conduco - [peljati; skupaj nesti; . . . ] conductor - [najemnik; zakupnik; podjetnik. . . ]

semi - [lat. polovičen; popoli; . . . ] duco - [vleči; nesti; peljati] conduco - [peljati; skupaj nesti; . . . ] conductor - [najemnik; zakupnik; podjetnik. . . ] elektroni zapolnjen pas vrzeli

semi - [lat. polovičen; popoli; . . . ] duco - [vleči; nesti; peljati] conduco - [peljati; skupaj nesti; . . . ] conductor - [najemnik; zakupnik; podjetnik. . . ] elektroni zapolnjen pas vrzeli

prevodnik, kovina izolator, dielektrik polprevodnik

Tok in potovalna hitrost S e v. Dt v DV = S Dx. n naj bo prostorninska gostota elektronov. število elektronov v DV je: n S Dx. ustrezni naboj: De = (n S Dx)e. razdalja, ki ustreza potovanju s potovalno hitrostjo v Dt: Dx = v Dt. • in De = (n S v Dt)e. • Električni tok je torej: I = De/ Dt = env S. • • •

Tok v vodniku • V izoliranem prevodniku se elektroni gibljejo v naključnih smereh. • Pritisnjena napetost na vodnik ustvari električno polje, ki povzroča silo na elektrone. • Elektroni se vseeno gibljejo precej naključno. • Na svoji poti skozi snov doživljajo trke z drugimi elektroni, jedri, ioni in izgubljajo ali pridobivajo energijo. • Delo električnega polja nadomesti energijske izgube zaradi trkov. • Elektroni se zato v polju v povprečju gibljejo v isto smer.

Primer Po bakreni žici s presekom 3. 00 mm 2 teče tok 10 A. Gostota Cu je 8. 95 g/cm 3, vsak atom prispeva po en elektron. Kolikšna je potovalna hitrost v Cu? Vemo torej: • S = 3. 00. 10 -6 m 2 • I = 10 A • r = 8. 95 g/cm 3. • e = 1. 6 x 10 -19 C. • n = 6. 02 x 1023 at. /mol x 8. 95 g/cm 3 x ( 63. 5 g/mol)-1 • n = 8. 48 x 1022 / cm 3. 1 m dolgo žico torej elektron prepotuje v 1 uri.

Upor in Ohmov zakon U I I DV Georg Simon Ohm (1787 -1854)

Ohm U I R

Ohm U I R Čas med trkoma

Ohm U I R

Vrzeli dobimo z dopiranjem

energija Gostota stanj kemijski potencial (najvišja energija elektronov pri T=0) gostota stanj

energija Gostota stanj kemijski potencial gostota stanj

energija Gostota stanj kemijski potencial gostota stanj

energija Gostota stanj kemijski potencial gostota stanj

energija Gostota stanj donorski pas gostota stanj vrzel

energija Gostota stanj donorski pas gostota stanj vrzel

Uporaba: tranzistor