Elektros srovė puslaidininkiuose
Mokymosi sesijos konfliktas
Kitame įrenginyje jau vyksta aktyvi mokymosi sesija. Užbaik ją kitame įrenginyje ir tada galėsi tęsti mokymąsi šiame.
Puslaidininkių samprata ir ypatybės
Medžiagos, kurių elektrinis laidumas yra tarpinis tarp metalų ir dielektrikų, vadinamos puslaidininkiais. Tipiški pavyzdžiai yra silicis (Si) ir germanis (Ge). Jų atomai turi 4–6 išorinius elektronus, kurie sudaro kovalentinius ryšius kristalinėje gardelėje. Šie elektronai yra labiau prisirišę prie atomo nei metaluose, bet mažiau nei dielektrikuose – jiems išlaisvinti reikia maždaug \(1-2\ \text{eV}\) energijos. Svarbi savybė yra atvirkštinė varžos priklausomybė nuo temperatūros: kaitinant puslaidininkį, jo varža mažėja.
- Puslaidininkiai pagal laidumą užima tarpinę vietą tarp laidininkų ir izoliatorių.
- Dažniausi elementai: Silicis (Si), Germanis (Ge).
- Atomai turi 4–6 valentinius elektronus, sudarančius kovalentinius ryšius.
- Elektronui atplėšti nuo atomo reikia \(1-2\ \text{eV}\) energijos.
- Didėjant temperatūrai, puslaidininkio savitoji varža mažėja.
Puslaidininkių išskirtinumas – jų tarpinė padėtis tarp laidžių ir nelaidžių medžiagų bei specifinė atomų sandara – lemia jų unikalias elektrines savybes, kurios yra esminės elektronikos prietaisams.
Susiję šaltiniai
Susiję šaltiniai
Dielektrikas
Dielektrikas – medžiaga, kuri blogai praleidžia elektros srovę arba jos visai nepraleidžia. Dielektrikai naudojami elektros grandinėse kaip izoliatoriai, kondensatorių plokštelių tarpikliai.
Elektrinis laidumas
Elektrinis laidumas yra medžiagos savybė praleisti elektros srovę. Metalai yra geri elektros laidininkai dėl juose esančių laisvųjų elektronų.
Elektronika
Elektronika – mokslo ir technikos sritis, tirianti ir taikanti elektronų ir kitų krūvininkų judėjimą vakuume, dujose ir puslaidininkiuose. Šiuolaikinė elektronika, įskaitant kompiuterius ir mobiliuosius telefonus, remiasi elektronikos principais, kurie buvo atrasti tiriant vakuuminius prietaisus.
Elektronvoltas
Elektronvoltas (simbolis eV) – energijos vienetas, lygus energijos kiekiui, kurį įgyja arba praranda vieno elektrono krūvį turinti dalelė, perėjusi 1 volto potencialų skirtumą. Tai daug mažesnis energijos vienetas, naudojamas, kai kalbame apie labai mažus dalykus, pavyzdžiui, atomus. Tai tarsi mažas puodelis, kuriuo patogiau pasemti vandenį, kai reikia visai nedaug!
Germanis
Germanis yra cheminis elementas, pilkai baltas, blizgus, kietas ir trapus metaloidas. Jis yra puslaidininkis ir naudojamas elektronikoje.
Kovalentinis ryšys
Kovalentinis ryšys yra cheminis ryšys, kai atomai dalijasi elektronų poromis.
Kristalinė gardelė
Kristalinė gardelė (arba kristalinė struktūra) – taisyklinga, pasikartojanti atomų, jonų ar molekulių išsidėstymo tvarka kietosiose medžiagose.
Metalas
Cheminis elementas, paprastai kietas, blizgantis, gerai praleidžiantis šilumą ir elektrą.
Puslaidininkis
Puslaidininkis – medžiaga, kurios elektrinis laidumas yra tarp laidininkų ir izoliatorių. Jų laidumas gali būti keičiamas įvairiais būdais, pavyzdžiui, keičiant temperatūrą ar įterpiant priemaišų.
Savitoji elektrinė varža
Medžiagos savybė, apibūdinanti jos elektrinę varžą, nepriklausomai nuo jos matmenų. Ji matuojama omais padaugintais iš metrų (Ω⋅m).
Silicis
Silicis yra cheminis elementas, puslaidininkis, plačiai naudojamas elektronikoje.
Temperatūra
Temperatūra – fizikinis dydis, apibūdinantis medžiagos ar sistemos šiluminę būseną, t. y. jos šiltumą ar šaltumą.
Valentiniai elektronai
Šie elektronai lemia, kaip atomai reaguoja su kitais atomais.