9-04 Polovodiče

Polovodič je pevná látka, jejíž elektrická vodivost závisí na vnějších nebo vnitřních podmínkách.

Vodivost vyvolaná změnou: 

        a) vnějších podmínek > dodáním jiného druhu energie (tepelné, elektrické nebo světelné) dojde ke změně vodivosti látky.

        b) vnitřních podmínek > dodáním příměsi cizího prvku se změní elek. vodivost látky.

Při výrobě polovodičů se nejčastěji využívají látky křemík nebo germánium. 

 

PN přechod

Polovodič typu P: obsahuje volné kladné náboje, tzv. díry (děrová vodivost)

Polovodič typu N: obsahuje volné  záporné náboje, elektrony (elektronová vodivost)

Vytvořením P a N vrstvy na jednom krystalu vzniká PN přechod, který má tu vlastnost, že propouští proud jen jedním směrem.

 

Stavy v PN přechodu

Vznik  hradlové vrstvy. Polovodič bez napětí, na PN přechodu se vytvoří vrstva (hradlo) bez elektrického náboje.
Polovodič zapojený v závěrném (nevodivém) směru. Volné náboje se přesunou k opačným pólům a na PN přechodu se vytvoří vrstva s velkým odporem.
Polovodič zapojený v propustném (vodivém) směru, záporná elektroda přitahuje +díry  a kladná elektroda -volné elektrony. Odpor PN vrstvy je malý a proud prochází polovodičem.

 

Praktické využití

Nejběžnější elektrotechnické součásky využívající PN přechod jsou dioda a tranzistor.

 

Dioda

Dioda je elek. vodivá v jednom směru (obsahuje jeden PN přechod).Této vlastnosti se využívá k usměrnění střídavého proudu na stejnosměrný.

Schéma jednocestného usměrňovače

Úkol: Nauč se popsat funkci jednocestného usměrňovače, použij výrazy: střídavé napětí, stejnosměrné napětí, transformátor, dioda, kladné napětí, záporné napětí, proud,  propustný směr, závěrný směr.

- - - - -  konec zápisu - - - - -

Obrázky k diodám

Úkol pro zvídavé: zjisti, co znamená stříbrný proužek na diodě (obrázek vlevo).