Povratak na popis lekcija - fizika 8
Video
Tvari koje provode električnu struju nazivaju se vodiči, a tvari koje ne provode električnu struju nazivaju se izolatori. Posebnu vrstu tvari predstavljaju poluvodiči koji su u normalnim uvjetima izolatori, a u posebnim uvjetima postaju vodiči. Silicij je kemijski element koji je našao široku primjenu u proizvodnji poluvodiča.
Tri su vrste poluvodiča:
Pri niskim temperaturama u silicijevoj kristalnoj rešetki nema slobodnih elektrona i on je izolator. Povećanjem temperature, kovalentni elektroni napuštaju vezu sa susjednim atomima i gibaju se kristalnom rešetkom kao slobodni, te silicij postaje vodič. To je čisti poluvodič.
N - tip poluvodiča nastaje ugradnjom peterovalentnog arsena u kristalnu rešetku četverovalentnog silicija. Pri tome se četiri valentna arsenova elektrona vežu sa susjednim atomima silicija a jedan ostaje slobodan. Slobodni elektroni nositelji su struje u N - poluvodiču.
P - poluvodič nastaje ugradnjom trovalentnog indija u kristalnu rešetku četverovalentnog silicija. Pri tome se tri valentna elektrona indija vežu sa susjednim atomima silicija a jedan elektron nedostaje. Manjak elektrona u kristalnoj rešetki ponaša se kao pozitivni naboj koji se premješta kristalom i naziva se šupljina. Pokretljive šupljine nositelji su struje u P - poluvodiču.
Spajanjem N i P poluvodiča nastaje PN spoj koji propušta struju samo u jednom smjeru i naziva se poluvodička dioda. Takav spoj koristi se za ispravljanje izmjenične struje.
Spoj tri poluvodiča gdje je u sredini poluvodič drugog tipa, naziva se tranzistor. Tranzistor može biti sastavljen kao PNP ili NPN spoj. U strujnom krugu služi za pojačavanje signala ili kao brza sklopka.
Tranzistori se koriste u računalima čiji se rad zasniva na brzom otvaranju i zatvaranju ogromnog broja strujnih krugova. Deset godina nakon otkrića tranzistora napravljen je prvi čip koji se sastoji od silicijeve pločice na koju je ugrađen velik broj tranzistora, dioda i drugih elektroničkih elemenata.
Tri su vrste poluvodiča:
- čisti poluvodiči
- N - poluvodiči
- P - poluvodiči
Pri niskim temperaturama u silicijevoj kristalnoj rešetki nema slobodnih elektrona i on je izolator. Povećanjem temperature, kovalentni elektroni napuštaju vezu sa susjednim atomima i gibaju se kristalnom rešetkom kao slobodni, te silicij postaje vodič. To je čisti poluvodič.
N - tip poluvodiča nastaje ugradnjom peterovalentnog arsena u kristalnu rešetku četverovalentnog silicija. Pri tome se četiri valentna arsenova elektrona vežu sa susjednim atomima silicija a jedan ostaje slobodan. Slobodni elektroni nositelji su struje u N - poluvodiču.
P - poluvodič nastaje ugradnjom trovalentnog indija u kristalnu rešetku četverovalentnog silicija. Pri tome se tri valentna elektrona indija vežu sa susjednim atomima silicija a jedan elektron nedostaje. Manjak elektrona u kristalnoj rešetki ponaša se kao pozitivni naboj koji se premješta kristalom i naziva se šupljina. Pokretljive šupljine nositelji su struje u P - poluvodiču.
Spajanjem N i P poluvodiča nastaje PN spoj koji propušta struju samo u jednom smjeru i naziva se poluvodička dioda. Takav spoj koristi se za ispravljanje izmjenične struje.
Spoj tri poluvodiča gdje je u sredini poluvodič drugog tipa, naziva se tranzistor. Tranzistor može biti sastavljen kao PNP ili NPN spoj. U strujnom krugu služi za pojačavanje signala ili kao brza sklopka.
Tranzistori se koriste u računalima čiji se rad zasniva na brzom otvaranju i zatvaranju ogromnog broja strujnih krugova. Deset godina nakon otkrića tranzistora napravljen je prvi čip koji se sastoji od silicijeve pločice na koju je ugrađen velik broj tranzistora, dioda i drugih elektroničkih elemenata.
- poluvodiči - tvari koje su u normalnim uvjetima izolatori, a u posebnim uvjetima postaju vodiči
- vrste poluvodiča:
- čisti poluvodiči
- N - poluvodiči
- P - poluvodiči
- silicij - postaje čisti poluvodič povećanjem temperature
- N - poluvodič nastaje ugradnjom arsena u kristalnu rešetku silicija - nositelji struje su slobodni elektroni
- P - poluvodič - nastaje ugradnjom indija u kristalnu rešetku silicija - nositelji struje su pokretljive šupljine
- poluvodička dioda - PN spoj - propušta struju samo u jednom smjeru
- tranzistor - PNP ili NPN spoj - strujnom krugu služi za pojačavanje signala ili kao sklopka
Integrirani krug ili čip elektronički je element koji se sastoji od međusobno spojenih tranzistora i drugih elemenata. Jedan integrirani krug na silicijevoj pločici ploštine 1 cm2 sadrži oko milijun tranzistora. Ideju o integriranim krugovima prvi je razvio engleski inženjer Drummer a predstavio ju je u Americi 1952. godine. No nije uspio realizirati svoje zamisli i napraviti integrirani krug. Prvi integrirani krug napravio je J. Kilby i za to djelo dobio Nobelovu nagradu.