16. elektrický proud v polovodičích Flashcards
(29 cards)
Definuj polovodiče:
Uveď 2 příklady:
Polovodiče jsou látky, které se při změně vnějších podmínek mění z izolantů na vodiče
Křemík, Germanium
Jak funguje vlastní vodivost u polovodičů?
Atomy mají 4 valenční elektrony, které se zúčastní vazby. Některé se z vazby uvolňují a vznikají tak volné elektrony.
Po uvolnění elektronu vznikne elektronová díra s kladným elektrickým nábojem
Popiš proces REKOMBINACE:
V atomech stále vznikají volné elektrony, které pak zaplňují volné elektronové díry. Vypadá to pak, jako kdyby se elektronová díra pohybovala, svoji polohu mění ale pouze jenom elektrony
Vysvětli pojem “elektronová vodivost”:
Elektronová vodivost je vlastnost vést elektrický proud pomocí volných elektronů
Vysvětli pojem “děrová vodivost”:
Děrová vodivost je vlastnost vést elektrický proud pomocí elektronových děr
Co je to termistor?
Termistor je elektrická polovodičová součástka, která mění svůj elektrický odpor R na základě změny teploty
Vysvětli rozdíl mezi běžným rezistorem a termistorem:
U běžného rezistoru se vodiče neustále zahřívají a odpor stoupá a rezistor se zahřívá
U termistoru s teplotou klesá odpor
Jaké jsou 2 typy příměsové vodivosti?
a) polovodiče typu N (negative)
b) polovodiče typu P (positive)
Vysvětli polovodiče typu N:
Většinovými nosiči náboje jsou elektrony
Do krystalické mřížky prvku se implementuje jiný prvek s 5 valenčními elektrony —> v struktuře je jeden elektron navíc a z atomu fosforu se stane kladný iont
např. fosfor
I přes malou koncentraci příměsi se uvolní elektron, sníží se odpor a zvýší se vodivost látky
Vysvětli polovodiče typu P:
Nosiči náboje jsou elektronové díry.
Do struktury polovodiče se přidá příměs s prvkem, který má 3 valenční elektrony. Pro nedostatečný počet elektronů vzniká kladná elektronová díra —> děrová vodivost
např. Bor, hliník, Gallium
Z čeho se skládá polovodičová dioda?
Polovodičová dioda = PN přechod = spojení polovodičů typu P a N
Jaká je hlavní funkce polovodičové diody?
Propouští proud pouze jedním směrem -> existuje propustný a závěrný směr
Na čem je založena Zenerova dioda?
Zenerova dioda vydrží opravdu velké napětí i v závěrném směru –> využívá se proto v usměrňovačích
Co je to usměrňovač?
elektrické zařízení, které se používá k přeměně střídavého elektrického proudu na proud stejnosměrný.
Co je to hradlová vrstva u PN přechodu?
K čemu v ní dochází?
Hradlová vrstva je vnitřní elektrické pole s intenzitou E1, která vzniká na rozhraní P-N
Aby procházel proud, je toto pole nutné přetlačit
V hradlové vrstvě dochází k rekombinaci
Jakým zapojením vzniká vnější elektrické pole s intenzitou E2?
Co toto vnější elektrické pole udělá?
Když zapojíme polovodič typu P k + a polovodič typu N k -;
Toto pole přetlačí vnitřní hradlovou vrstvu
Při opačném zapojení se posílí vnitřní el. pole a dioda bude v závěrném směru
Co vyjadřuje PRAHOVÉ NAPĚTÍ?
Prahové napětí je hodnota, po jejímž dosažení dojde k přetlačení vnitřního elektrického pole a diodou může procházet elektrický proud
V jakých hodnotách se pohybuje Prahové napětí Up?
0,4 - 0,6 V
Co vyjadřuje PRŮRAZNÉ NAPĚTÍ?
Průrazné napětí udává hodnotu napětí, které dioda už nevydrží a zkratuje
K čemu slouží předřadný odpor?
Předřadný odpor ochraňuje diodu před spálením
K čemu se např. používají polovodičové diody v praxi?
K výrobě usměrňovačů
Jmenuj dva základní typy usměrňovačů:
a) jednocestný usměrňovač
b) dvoucestný usměrňovač
Jak funguje jednocestný usměrňovač?
Z diody odebíráme výsledné napětí a pomocí kondenzátoru vyrovnáváme
Jak funguje dvoucestný usměrňovač?
Ke zdroji střídavého napětí paralelně zapojíme dvě diody, pomocí vyhlazení kondenzátoru je výsledné kolísání zanedbatelné
