semiklasi čni opis prevodnikov …
DESCRIPTION
Semiklasi čni 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. lupine. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
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
lupine lupine
Pasovi v kristalu
atomska limita
lupine
Pasovi v kristalu
atomska limita
lupine
vrzelivrzeli
atomska limita
jedro
lupina
vrzel
atomska limita kristal
jedro
lupina
vrzel
energ. pas
atomska limita
jedro
lupina
vrzel
valenčni
prevodni pas
atomska limita
jedro
lupina
vrzel
valenčni
prevodni pas
atomska limita kristal
jedro
lupina
vrzel
energ. pas
vrzeli
prevodni pas
valenčni pas
prevodni pas
Priključimo na baterijo: tok ne teče
E
Priključimo na baterijo: tok teče
E
- pot navzgor: +- pot navzdol:
"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
- pot navzgor- pot navzdol
prevodni pas
- pot navzgor- pot navzdol
prevodni pas
- pot navzgor- pot navzdol
prevodni pas
- pot navzgor- pot navzdol
prevodni pas
- pot navzgor- pot navzdol
prevodni pas
- pot navzgor- pot navzdol
?
zapolnjen pas
- pot navzgor- pot navzdol
?
zapolnjen pas
- pot navzgor- pot navzdol
?
zapolnjen pas
- pot navzgor- pot navzdol
?
zapolnjen pas
- pot navzgor- pot navzdol
?
zapolnjen pas
- pot navzgor- pot navzdol
semi - [lat. polovičen; popoli; ...]duco - [vleči; nesti; peljati]conduco - [peljati; skupaj nesti; ...]conductor - [najemnik; zakupnik; podjetnik...]
0T 0T
zapolnjen pasvrzeli
elektroni
semi - [lat. polovičen; popoli; ...]duco - [vleči; nesti; peljati]conduco - [peljati; skupaj nesti; ...]conductor - [najemnik; zakupnik; podjetnik...]
0T 0T
zapolnjen pasvrzeli
elektroni
semi - [lat. polovičen; popoli; ...]duco - [vleči; nesti; peljati]conduco - [peljati; skupaj nesti; ...]conductor - [najemnik; zakupnik; podjetnik...]
0T 0T
0T 0T
0T 0T
prevodnik, kovina
izolator, dielektrik
polprevodnik
• V = S x.• n naj bo prostorninska gostota elektronov.• število elektronov v V je: n S x.• ustrezni naboj: e = (n S x)e.
• razdalja, ki ustreza potovanju s potovalno hitrostjo v t: x = v t.
• in e = (n S v t)e.
• Električni tok je torej: I = e/ t = env S.
Sv
e
vt
Tok in potovalna hitrost
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.
PrimerPo bakreni žici s presekom 3.00 mm2 teče tok 10 A. Gostota Cu je 8.95 g/cm3, vsak atom prispeva po en elektron. Kolikšna je potovalna hitrost v Cu?
Vemo torej:• S = 3.00.10-6 m2 • I = 10 A• = 8.95 g/cm3.• e = 1.6 x 10-19 C.• n = 6.02x1023 at./mol x 8.95 g/cm3 x ( 63.5 g/mol)-1
• n = 8.48 x 1022 / cm3.
22 3 19 6 2
10.0C/s
8.48 10 m 1.6 10 C 3.00 10 m
2.5mm/s
pot
Iv
enS
1 m dolgo žico torej elektron prepotuje v 1 uri.
Upor in Ohmov zakon
I U
I
Georg Simon Ohm(1787-1854)
U
I
V
UI
R
RI
U
Ohm
UI
R
RI
U
.pot pot
UI env S v U konst
R
Ohm
eEF ma a U v t
m
pot
e
mv a
E eE
Um
Čas med trkoma
UI
R
RI
U
.pot pot
UI env S v U konst
R
Ohm
eEF ma a U v t
m
pot
e
mv a
E eE
Um
2
mR
e n S S
konst.
Vrzeli dobimo z dopiranjem
Gostota stanj
gostota stanj
ener
gija
kemijski potencial (najvišja energija elektronov pri T=0)
Gostota stanj
gostota stanj
ener
gija
kemijski potencial
Gostota stanj
gostota stanj
ener
gija
kemijski potencial
Gostota stanj
gostota stanj
ener
gija
kemijski potencial
Gostota stanj
gostota stanj
ener
gija
donorski pasvrzel
donor0T
Gostota stanj
gostota stanj
ener
gija
donorski pasvrzel
donor0T
Uporaba: tranzistor