1 of 13

Puolijohteet

https://mikkorahikka.blog/

2011

2 of 13

sähkönjohtavuus

  • johde johtaa sähköä hyvin
  • puolijohde, pii Si germanium Ge
    • puolijohteen sähkönjohtavuutta voi muuttaa lisäämällä jotain toista ainetta
    • resistiivisyys voi riippua lämpötilasta, valaistuksesta tms.
  • eriste johtaa sähköä hyvin huonosti

3 of 13

p ja n-tyyppi

  • n-tyypin puolijohteissa epäpuhtausatomina (1:10 milj.) 15. ryhmän aine, esim. fosfori P
  • varauksen kuljettaja on elektroni
  • p-tyypin puolijohteissa epäpuhtausatomina 13. ryhmän alkuaine, esim. boori B
  • varauksen kuljettajana aukko

4 of 13

pn-rajapinta, diodi

  • rajapinnan lähellä tyhjennysalue
  • kynnysjännite noin 0,2 V- 0,8 V
  • päästösuuntaan p plussaan ja n miinukseen diodi päästää läpi virran kun jännite on yli kynnysjännitteen
  • estosuuntaan p miinukseen ja n plussaan diodi ei päästä virtaa läpi

5 of 13

ominaiskäyrä

muista että akseleiden skaalaukset ovat erilaisia päästö ja estosuuntaan

6 of 13

hohtodiodi LED

  • light emitting diode
  • Nykyään osataan tehdä ledejä joka aallonpituusalueelle
    • kaukosäätimissä IR-valoa
    • valkoinen valo sinisen ledin avulla
  • lähes kaikki sähköenergia muuttuu valoksi, ei hukkalämpöä
  • autoteollisuus on siirtymässä ledeihin
  • 2020-luvulla hehkulamppu ja loisteputket katoavat kodeista
  • telkkarit ja tietokoneen näytöt ledeillä jo nyt

​

7 of 13

zenerdiodi

  • päästää estosuunnassa virran läpi kun estosuunnassa jännite ylittää zenerjännitteen
  • zenerdiodi ei hajoa
  • jännitteen rajoittaminen virtapiirissä

​

8 of 13

LDR valovastus

  • valo kasvattaa resistanssia
  • hämäräkytkimet

9 of 13

valodiodi

  • valo saa aikaan jännitteen
  • hipaisukytkimet
  • optiset verkkoyhteydet

10 of 13

tasasuuntaussilta

11 of 13

PTC-termistori

  • ptc: resistanssi kasvaa kun lämpötila kasvaa

​

  • ntc: resistanssi pienenee lämpötilan kasvaessa

12 of 13

transistori

  • Brattain ja Bardeen 1947, Shockley 1948 puolijohdetransistori
  • e emitteri, b kanta ja c kollektori
  • transistori vahvistaa kantavirran 10-500 kertaiseksi kollektorivirraksi
  • vahvistimen, kytkimet,
  • mahdollistaa tietokoneen

13 of 13

mikropiiri

  • yhdellä lastulla suuri määrä transistoreja ja diodeja
  • neliösenttimetrillä 800 miljoonaa transistoria
  • tietokone
  • Mooren laki:�komponenttien �määrä�kaksinkertaistuu �vuodessa
  • laskentateho �kaksinkertaistuu�18 kuukaudessa