PowerPoint-presentatie

Geleiding in vaste stoffen
4.1. Metalen

geen spanning:
e- ordeloos door elkaar

wel spanning:
e- naar +-pool
4.2. Isolator

valentie-elektronen sterk gebonden
4.3. Halfgeleider
 element uit groep IVa
• Si
• Ge
 4 elektronen op buitenste schil
 covalente bindingen
 elektrische eign zijn afh van temperatuur
4.3.1. intrinsieke of zuivere halfgeleider
bij lage T:
 de 4 valentie-e- vormen
covalente bindingen met
omringende atomen
 alle valentie-e- gebonden
 isolator
bij hoge T:
 voldoende thermische energie
 excitatie van valentie-e•
•

° vrij e° positief gat of holte (ook vrij!)
evenveel vrije e- als gaten
 geleider


naburig e- maakt zich los
holte wordt opgevuld door dit
elektron (recombinatie)

bij aanleg spanning: geöriënteerde beweging van
gaten en e-
 intrinsieke halfgeleiding door e- en holten!
 toepassing: LDR (licht-afhankelijke weerstand)
thermische energie (licht) om elektronen te exciteren is
als licht ↑ → R ↓ → I ↑
4.3.2. gedopeerde halfgeleider

nadeel zuivere halfgeleiding: stroom heel klein
daarom:

vreemde atomen aan rooster toevoegen (doperen):
•
•
•
1 atoom per 106 atomen
weerstand daalt met factor 1200
2 soorten (n- en p-type dopering)
 extrinsieke halfgeleiding
n-type dopering

dopering met As (groep Va)
•
•
4 e- covalente binding
1 e- heel zwak gebonden (bijna vrij)
 donor

kern: vast positief ion (geen gat)
Samengevat
 As = vast positief roosterion (GEEN gat)

# vrije e- >> # gaten (gaten enkel van intrinsieke
halfgeleiding)

stroom veroorzaakt door negatieve e n-type dopering
p-type dopering

dopering met In (groep IIIa)
•
•
3 e- covalente binding
1 positieve holte over
 acceptor

kern: vast negatief ion (In neemt e- op)
Samengevat
 In = vast negatief roosterion

# gaten >> # vrije e- (vrije e- enkel van intrinsieke
halfgeleiding)

stroom veroorzaakt door positieve holten
 p-type dopering