1 / 26

POLOVODIČE

POLOVODIČE. SVĚT ELEKTRONIKY. CO JSOU TO VLASTNĚ POLOVODIČE?. ZNÁME JIŽ POJEM VODIČ A NEVODIČ POLOVODIČ JE TEDY MATERIÁL, KTERÝ JE JAK VODIČEM TAK NEVODIČEM POLOVODIČE SE NĚKDY CHOVAJÍ JAKO VODIČE A NĚKDY NAOPAK JAKO NEVODIČE. NA ČEM TO VŠE ZÁVISÍ.

amiel
Download Presentation

POLOVODIČE

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. POLOVODIČE SVĚT ELEKTRONIKY

  2. CO JSOU TO VLASTNĚ POLOVODIČE? • ZNÁME JIŽ POJEM VODIČ A NEVODIČ • POLOVODIČ JE TEDY MATERIÁL, KTERÝ JE JAK VODIČEM TAK NEVODIČEM • POLOVODIČE SE NĚKDY CHOVAJÍ JAKO VODIČE A NĚKDY NAOPAK JAKO NEVODIČE

  3. NA ČEM TO VŠE ZÁVISÍ • U VĚTŠINY POLOVODIČŮ JE JEJICH STAV ZÁVISLÝ NA JEJICH TEPLOTĚ • U NORMÁLNÍCH VODIČŮ JE TOMU TAK, ŽE S ROSTOUCÍ TEPLOTOU ROSTE JEJICH ODPOR, ČILI KLESÁ JEJICH VODIVOST • U POLOVODIČŮ ALE NAOPAK S ROSTOUCÍ TEPLOTOU ODPOR KLESÁ

  4. JAK TOHO VYUŽÍT • MÁME PŘÍMO SOUČÁSTKY, KTERÉ TOHO VYUŽÍVAJÍ • ŘÍKÁME JIM TERMISTORY • LZE JE VYUŽÍT K MĚŘENÍ TEPLOTY, KTERÁ SE VYPOČÍTÁ Z JEJICH ODPORU • LZE JE TAKÉ VYUŽÍT JAKO POŽÁRNÍHO DETEKTORU

  5. NA ČEM TO JEŠTĚ ZÁVISÍ? • KROMĚ TEPLOTY MŮŽE ZÁVISET VODIVOST POLOVODIČŮ I NA SVĚTELNÉM OSVĚTLENÍ • ČÍM JE JEJICH OSVĚTLENÍ VĚTŠÍ, TÍM LÉPE VEDOU PROUD • PROTO JE LZE VYUŽÍT NAPŘÍKLAD JAKO AUTOMATICKÉ SPÍNAČE NA NOČNÍ OSVĚTLENÍ, APOD. • TYTO SOUČÁSTKY SE NAZÝVAJÍ FOTOREZISTORY

  6. SOUČÁSTKY • TERMISTOR • ZNAČKA • FOTOREZISTOR • ZNAČKA t

  7. TYPY VODIVOSTI • VODIVOST U POLOVODIČŮ ROZDĚLUJME NA DVA TYPY • 1) VLASTNÍ VODIVOST • 2) PŘÍMĚSOVÁ VODIVOST

  8. CO ZAJIŠŤUJE VODIVOST POLOVODIČŮ? • STEJNĚ JAKO U JINÝCH LÁTEK JSOU TO VOLNÉ NOSIČE NÁBOJE • ZDE JSOU TO OPĚT VOLNÉ ELEKTRONY, ALE KROMĚ NICH, ČILI ZÁPORNÝCH NOSIČŮ, JSOU ZDE I KLADNÉ • TY SE NAZÝVAJÍ KLADNÉ DÍRY

  9. VLASTNÍ POLOVODIČE • VLASTNÍ POLOVODIČE JSOU TVOŘENY POUZE JEDNOU LÁTKOU • JE TO NAPŘÍKLAD ČISTÝ KŘEMÍK • ČISTÝ KŘEMÍK JE NA VENEK NEUTRÁLNÍ • PROTO JE V NĚM VŽDY STEJNÝ POČET VOLNÝCH ELEKTRONŮ JAKO DĚR • JEJICH POČET OVLIVŇUJE HLAVNĚ TEPLOTA

  10. DEMONSTRAČNÍ OBRÁZEK KLADNÁ DÍRA ELEKTRON KŘEMÍK

  11. JAK TO TEDY FUNGUJE? • S ROSTOUCÍ TEPLOTOU SE ZRYCHLUJE POHYB ČÁSTIC • KDYŽ JE JIŽ DOSTATEČNĚ VELIKÝ, MŮŽE DOJÍT K ROZTRŽENÍ VAZBY • POTÉ SE VŽDY UVOLNÍ 2 ELEKTRONY A VZNIKNOU I DVĚ DÍRY • TYTO ELEKTRONY SE VOLNĚ POHYBUJÍ A MOHOU VÉST ELEKTRICKÝ PROUD

  12. PŘÍMĚSOVÉ POLOVODIČE • ROVNĚŽ ZDE SE PROJEVUJE VLASTNÍ VODIVOST • ABY BYL ALE JEV SILNĚJŠÍ, DODÁVÁ SE DO KRYSTALŮ PŘÍMĚS • TA JE TVOŘENA ATOMY JINÉHO PRVKU, NEŽLI JE MATERIÁL VLASTNÍHO POLOVODIČE • TATO PŘÍMĚS MÁ VŽDY JINÝ POČET VALENČNÍCH ELEKTRONŮ NEŽ HLAVNÍ PRVEK

  13. TYPY PŘÍMĚSOVÝCH POLOVODIČŮ • 1) POLOVODIČE TYPU P • P ZNAMENÁ POZITIVNÍ • PŘÍMĚS JE ZDE TROJVAZNÁ • TJ. MÁ TŘI VALENČNÍ ELEKTRONY • 2) POLOVODIČE TYPU N • N ZNAMENÁ NEGATIVNÍ • PŘÍMĚS JE PĚTIVAZNÁ • TJ. MÁ PĚT VALENČNÍCH ELEKTRONŮ

  14. POLOVODIČE TYPU P • POLOVODIČ TYPU P JE POZITIVNÍ • PROTO PŘEVLÁDAJÍ KLADNÉ NOSIČE NÁBOJE • KDE SE BEROU? • DÍKY TROJVAZNÉ PŘÍMĚSI VZNIKÁ NA MÍSTĚ KDE BYL DŘÍVE VAZEBNÝ ELEKTRON OD PŮVODNÍHO PRVKU KLADNÁ DÍRA • PŘÍMĚS: B, In, Ga

  15. POLOVODIČE TYPU N • POLOVODIČE TYPU N JSOU NEGATIVNÍ • PROTO PŘEVLÁDAJÍ VOLNÉ ELEKTRONY • PŘÍMĚS JE TEDY PĚTIVAZNÁ, A PROTO Z JEDNOHO ATOMU PŘÍMĚSI VŽDY VZNIKÁ JEDEN VOLNÝ ELEKTRON • PŘÍMĚS: P,…

  16. JEVY NA PŘECHODU P-N • SAMOTNÝ POLOVODIČ JEDNOHO NEBO DRUHÉHO TYPU NEMÁ TAKOVÝ VÝZNAM • VŠE DŮLEŽITÉ SE DĚJE, AŽ KDYŽ DÁME K SOBĚ KUS POLOVODIČE TYPU P A POLOVODIČE TYPU N • MÍSTU, KDE SE DOTÝKAJÍ ŘÍKÁME P-N PŘECHOD

  17. K ČEMU DOCHÁZÍ NA PŘECHODU P-N? • V P POLOVODIČI PŘEVLÁDAJÍ KLADNÉ DÍRY A V N VOLNÉ ELEKTRONY • KDYŽ JE DÁME K SOBĚ, ZAČNOU SE VOLNÉ ELEKTRONY Z N PŘESUNOVAT DO P A TÍM VZNIKÁ TAKZVANÁ HRADLOVÁ VRSTVA • TA POTÉ BRÁNÍ DALŠÍMU PRONIKÁNÍ VOLNÝCH ELEKTRONŮ Z N DO P

  18. HRADLOVÁ VRSTVA • PŘI PŘECHODU VOLNÝCH ELEKTRONŮ SE V OBLASTI P-N PŘECHODU VYTVOŘÍ NA JEDNÉ STRANĚ ZÁPORNĚ NABITÁ VRSTVA A NA DRUHÉ KLADNÁ • TA POTÉ BRÁNÍ DALŠÍMU PRONIKÁNÍ VOLNÝCH ELEKTRONŮ

  19. POLOVODIČOVÁ DIODA • SPOJENÍM JEDNOHO KUSU POLOVODIČE TYPU P A JEDNOHO KUSU POLOVODIČE TYPU N DOSTANEME DIODU • DIODA JE TEDY POLOVODIČOVÁ SOUČÁSTKA S JEDNÍM P-N PŘECHODEM • DIODA MÁ ŠIROKÉ VYUŽITÍ

  20. ZAPOJOVÁNÍ DIODY DO OBVODU • MÁME DVA DRUHY ZAPOJENÍ • 1) ZAPOJENÍ V PROPUSTNÉM SMĚRU • 2) ZAPOJENÍ V ZÁVĚRNÉM SMĚRU ZNAČKA DIODY: anoda-P katoda-N

  21. PROPUSTNÝ SMĚR • ZAPOJÍME-LI NA ANODU(P) KLADNOU SVORKU ZDROJE, ZANIKÁ ELEKTRICKOU SILOU VNĚJŠÍHO ZDROJE HRADLOVÁ VRSTVA A PROUD DIODOU NORMÁLNĚ PROTÉKÁ

  22. ZÁVĚRNÝ SMĚR • ZAPOJÍME-LI NA ANODU(P) ZÁPORNOU SVORKU ZDROJE, ZVĚTŠUJE SE ELEKTRICKOU SILOU VNĚJŠÍHO ZDROJE HRADLOVÁ VRSTVA A PROUD DIODOU JIŽ VŮBEC NEPROTÉKÁ

  23. VYUŽITÍ DIOD • JAK UŽ JSME ŘÍKALI, VYUŽITÍ JE ŠIROKÉ • NEJČASTĚJI JE VYUŽÍVÁME PRO USMĚRNĚNÍ PROUDU • DRUHÉ DŮLEŽITÉ VYUŽITÍ MAJÍ TY, KTERÉ OZNAČUJEME LED DIODY • TO JSOU TZV. SVÍTIVÉ DIODY • POUŽITÍ V ELEKTRONICE JAKO KONTROLKY

  24. USMĚRŇOVÁNÍ PROUDU • JAK JIŽ VÍME, STŘÍDAVÝ PROUD MĚNÍ SVŮJ SMĚR • NĚKTERÉ PŘÍSTROJE ALE POTŘEBUJÍ PROUD STEJNOSMĚRNÝ • PROTOŽE DIODY PROPOUŠTĚJÍ JEN JEDEN SMĚR PROUDU, JEJICH ZAŘAZENÍM DO OBVODŮ TEČE PROUD JEN JEDNÍM SMĚREM

  25. FOTODIODA • JE TO POLOVODIČOVÁ SOUČÁSTKA, KTERÁ DOKÁŽE ZE SLUNEČNÍ ENERGIE VYTVÁŘET ENERGII ELEKTRICKOU • DNES JE TEDY SNAHA TENTO ZPŮSOB VÝROBY „ELEKTŘINY“ VYUŽÍVAT CO MOŽNÁ NEJVÍCE

  26. SOUČÁSTKY S VÍCE P-N PŘECHODY • TAKOVÝCH SOUČÁSTEK JE OPĚT VELKÉ MNOŽSTVÍ • NEJČASTĚJI JSOU TO ALE TZV. TRANZISTORY • TY UMĚJÍ VELMI VÝRAZNĚ MĚNIT HODNOTY PROUDU A NAPĚTÍ • MAJÍ VELMI MALÉ ROZMĚRY • MAJÍ 3 ČÁSTI: KOLEKTOR, EMITOR A BÁZI

More Related