Dva principa koji zadovoljavaju višelektronski atomi pri raspoejdli na energetske nivoe: Paulijev princip (dva elektrona ne mogu imati ista sva četiri kvanta broja; mora im se razlikovati barem jedan kvantni broj) i Princip minimuma energije atoma kao fizičkog sistema.

Kvantni brojevi:

n – glavni kvantni broj l – orbitalni kvantni broj m – magnetni kvantni broj s – spinalni kvantni broj

Iz formule za potencijalnu energiju elektrona vidi se da će najveću potencijalnu energiju imati elektroni koji se nalaze najdalje od jezgra atoma, tj. kako povećavamo “r” potencijalna energija se približava nuli s lijeve strane. Za veliko “r” potencijalna energija teži nuli. Ukoliko r->0 potencijalna energija je beskonačna i može se reći kako je elektron upao u jamu iz koje će teško izaći.

a) U nultoj polarizaciji.b) Nepokretni pozitivni donorski joni I nepokretni negativni akceptorski joni (donorski joni su

“izgubili” neke elektrone koji su iz n tipa prešli u p tip, pa su sada “pozitivni” jer su izgubili dio negativnog naelektrisanja; isto vrijedi I za akceptorske jone, suprotno).

c) Javlja se kontaktni napon (potencijal)

Vt=25 mA Vj [0,5 V , 1V] Vj>Vt

d)

a) Od donorskih I akceptorskih primjesa. Germanijumu se dodaje primjesa npr. antimona (koji je petovalentan) koji će dati suvišni elektron. Kada ode taj elektron, na njegovom mjestu se ne pojavljuje šupljina. Zbog toga će uvijek biti veća koncentracija slobodnih elektrona od slobodnih šupljina. Elektroni su većinski nosioci u n tipu poluvodiča, a zavisili su od koncentracije primjesa, u ovom slučaju antimona.

b) Manjiski nosioci ovise od temperature. Primjer isti kao I pod a). Usljed povećavanja temperature elektroni germanijuma će se oslobađati I napuštati kovalentne veze (na njihovom mjestu valjda

Pokretne šupljine iz p tipa prelaze u n tip, pokretni elektroni iz n tipa prelaze u p tip. U okolini metalurškog spoja ostaju nepokretni akceptori i donori koji nisu uspjeli preći na “drugu stranu”.

Struja difuzije - u svakom trenutku nekoliko elektrona će imati dovoljno energije da pređu u P oblast. Isto tako i šupljine iz P u N. Struja drifta - u N oblasti uvijek ima nekoliko šupljina generiranih termički. Tako ima i elektrona u P oblasti. Razmijenit će strane pomoću kontaktnog potencijala.Inače, povećane Ud-a (napona diode) utiče na povećanje struje difuzije, ali ne utiče na struju drifta.

ostane šupljina). Šupljina je u n tipu manjinski nosioc, a njeno “pojavljivanje” je zavisno od povećavanja temperature.

c) Napon proboja je zenerov proboj u koji varikap dioda ne smije doći. Najveći kapacitet varikap diode imat će kada se inverzni napon približava nuli (s lijeve strane). Kapacitet opada kako smanjujemo inverzi napon.

U formuli je zadano Ur (U reverse) I dajemo mu pozitivne vrijednosti iako je on manji od nule. Ako je Ur približno nula kapacitet će biti jednak kapacitetu pri nultoj polarizaciji. Ukoliko je Ur=5 npr, s karakteristike vidimo da će kapacitet biti 40pF.

Karakteristika varikap diode je ista kao karakteristika obične diode (I zenerove), a područje rada je poslije zenerovog proboja, pa do Ud=0.

Neupravljive tiristorske komponente: dinistor I dijak (neupravljive su zato što nemaju gejt I samim time ne možemo dovesti struju koja će dodatno “ubrzati” stvari I pokrenuti spoj na nekom nižem naponu (napon paljenja). Dinistor I dijak zavise od ulaznog napona na anodi.

Prikaz dinistora preko dva tranzistora

Tiristor ima gejt i kada je Ug=0 napon paljenja tiristora je npr 100 V. Kada povećano napon gejta pomoći ćemo pri bržem “stvaranju” bazne struje drugog (“izlaznog”) od dva tranzistora koji se nalaze u tiristoru i samim time prije ćemo dostići napon paljena na npr 80 V. Da je Ug ostalo nula, morali bismo “čekati” da prvi transistor provede, pa da onda drugi provede na osnovu provođenja prvog itd itd.

Prikaz tiristora preko dva tranzistora I napona gejta

Dijak je kombinacija dva dinistora (profesorica pita na usmenom).

Na izlaznoj karakteristici tiristora vidimo da se napon paljenja razlikuje za različite vrijednosti struje gejta. Što je struja gejta veća, to je napon paljenja manji. Za Ig1 nam npr treba 100 V na anodi tiristora da bi isti proveo, a za Ig2 bi nam npr trebalo 80 V na anodi tiristora da bi isti proveo. Kod dinistora ova karakteristika se sastoji od samo jedne krive, one koja je na karakteristici tiristora označena s Ig=0.

Ispod je poprečni presjek tiristora. Poprečni presjek dinistora je isti, samo nema gejt.

Ug

Ug pomaže pri bržem “stvaranju” dovoljno velike bazne struje tranzistora T2 koji će samim time ranije provesti nego što bi proveo kod dinistora koji nema Ug. Ovako kod tiristora za veću struju gejta (Ig) smanjujemo veličinu napona paljenja tiristora.

Da bi transistor radio kao pojačalo potrebno je da je Ube>0 I Uce<0 tj. da je transistor u direktnoj aktivnoj oblasti rada. Stoga je radnu tačku na prvoj karakteristici potrebno odabrati “u sredini”, a profesorica će onda upitati zašto baš tu. Odgovor je jer je tu karakteristika linearna (y=k*x) I neće se javljati “smetnje”. Tu Q radnu tačku s prve karakteristike isctrkanom linijom

pridružiti Q radnoj tački na drugoj izlaznoj karakteristici (paralelno). Na drugoj karakteristici radna tačka bi trebala biti u dir.akt. oblasti, a to je desni dio, a iznad Ib=0. Potrebno je radnu tačku izabrati “na sredini”, jer ako je blizu zasićenja ili odreza, to znači da će se dogoditi određene smetnje, a to naravno nije poželjno.