496 2

14 WŁASNOŚCI ELEKTRYCZNE MATERIAŁÓW

_m .^stosowaniem kryciu piezoelektrycznego je« _gcrłCrfJ

Alternatywnym    przyłożenie napięcia do kry_viil|

wantę przemieszczę*    _dj^_{lŁ a} dzięki temu równiej krysaalu Nap*,,;

wymuszą)#**⁰ ""■*"*    przedstawiono na rys. 14.2«c: nap,cen przeć,*

wymutanyece wydłużeń,^_ytoienie zmiennego nap,cc,a prowadź, _d,

ne wymusza jepkom^" wykorzystywany "nędzy „mym, do generowań,.,, wibracji kryształu. Efekt tenjcu

głosowych.

Podsumowanie

______________...-.vuaiOW /.alcż.j

odv?. elektron jest /dolny do pr7.enoszę_nj_a etównie od ,ch .truk.ury    _{gdy Jcsl} wzbudzony do pustego „_anu

kidunku elektrycznego ^ _m, _Mcta|_e zawdzręczaj, dobra przewód.

energetycznego    ----------—« “g-----------

Przewodność elektryczne nuteriałów zmienia się w bardzo szerokim zak, ■ ⁿ“^_s--prawie 25 rzędów wielkość. Własność, elcklryczne materiałów żal,.

- ----"0<J-

. niecałkowicte zapełnionemu pasmu walencyjnemu, dlatego naw_c, ność elektryczną 'nie    ^ Jjeplna wzbudza w nich duża liczbę elektronów _d>

w temperaturze^ou*    _mu ftrmiego Wzrost temperatury, zawanośc,

^PUS<>Czy^«e'i i gęstości defektów struktury krystalicznej powoduje zmmejszen.e

’~+gŻ£7ZZX^ sa nazywane izolatoramt. gdyżtch przewodność T, ok 20 rzędów wielkości mniejsza ntz metali. Tak duża różnic , elektryczna jes . _odowaJ)a ,_ym *_{e Ie ma}ter,aly maja całkow.ce zapełnione w przewodnie j s    _wf energetyczną (powyżej 2 eV) między pasmem i

pasmo walencyj    pasmem przewodnictwa. Ze względu na duz..

walencyjnym 11 _{/n    ciep|na n},ejest wystarczająca, aby wzbudzić wystar

elektronów powyżej poziomu Fermiego do pustych stanów enct-

*^e^P«p«w^^P^bńTe^Wjak izolatory charakteryzują się całkowicie zaoełntonym pasmem walencyjnym . pus.ym pasmem przewodmetwa. W pól-^    . c„r_nr,,rwa energetyczna między pasmem walencyjnym a pasmem

przewodnictw a jest jednak mniejsza (zwykle mieść, się w przedziale od 0.5 do 2 cV). Ł, mała ale ,stoma liczba elektronów jest w temperaturze pokojowej wzbudzo-na powyżej poziomu Ferm.ego do pustych stanów energetycznych w pasmte or/ewodnictwa Nośnikami ładunków są w tym przypadku elektrony wzbudzone do pasma przewodnictwa i utworzone w paśmie walencyjnym dziury po wzbudzonych elektronach W półprzewodnikach l.czba nośntków ładunków elektrycznych rośn.c wykładniczo z lemperalurą. a ponieważ liczba nośników ma dominujący wpływ „a orzewodność. to również przewodność półprzewodników rośnie wykładniczo z lemperalurą. Jeżeli do Si, który jest typowym półprzewodnikiem samoistnym należy do grupy 14 w układżie okresowym pierwiastków, wprowadzi się

_y 15. np. P. lo uzyska się półpr/r wodnik. domieszkowy siei** ⁶⁰ Sciowym nośnikiem ładunków są elektrony Piąty elektron p,crw.;isick"    ^_/ki z ,5 grupy tworzy poziom donorowy tui poniżej

typu m. w ki    ^Jlł _łHj_niclWa. Do wzbudzenia takiego elektronu do pustego

^Wa,t«o^yJr^ ^p,/n7/cwodmctwa wystarczy zatem mało energii Półprzewodnik ‘"l/um.u w    większościowym nośnikiem ładunków są dziury elektronowe.

!Vpu P• * ^kt6tyc/ wprowadzenie do pierwiastka grupy 14 pierwiastka grupy 13. np _u/>«kujc ^pr/>nJ 13 ma tylko trzy elektrony walencyjne, zatem po jego dodaniu _{u p},_cfwias^lcK^ _f^_{)WCJ lwor/y się} poziom akceptorowy tuz powyżej zapełmo-* itrukturze ^pkncyjncg0. Cieplne wzbudzanie elektronów / pasma walencyjnego _oCgopJ*^sn1*'^v'^a _lor0wcgo tworzy nośniki ładunków w postaci dziur elektrodo P°^/,omU ''

_n0wych ^ utworzenie złączp-n w monokrysztale Si uzyskuje się wiele urządzeń.

kład złącze P" J^CSl P^{roslown,kłcm}- ^{a tran/}y^slor okłada się / pary bardzo N3 pr/> położonych złącz p-n. Przez złącze p-n prąd w kierunku przewodzenia blisko mc ‘ _nal(jmij_iSt w kierunku zaporowym płynie jedynie bardzo slaby prąd płynie łatwo.    umożliwia umiesz.c/.cnic tysięcy tranzystorów na płytce

^W'^Ptaiowei kr/.emu o boku 5 mm i grubości 0,2 mm.

k*^aU Dielektryki są podatne na polaryzację w obecności pola elektrycznego.

. _l0 jest wykorzystywane w kondensatorach elektrycznych do zwiększenia •E* kondensatorów do magaz.ynowanta ładunków elektrycznych Materiały f^oelektryczne charakteryzują się polaryzacją spontaniczną, tj. polaryzacją, gdy nie ^fcrf _cwnęirznego poła elektrycznego. Przyłożenie do materiału w stanic ferroelek-m pola elektrycznego powoduje zmianę wymiarów materiału, natomiast ^ytożente naprężenia powoduje zmianę polaryzacji, zjawisko to jest nazywane

piezoclekirycznością.

Zadania

|Z&ddni6 14.1. Oblicz, ile elektronów w ciągu l sekundy płynie przez włókno żarów ki, jeżeli opór elektryczny włókna wynosi 500 Q, a żarówka świeci pod napięciem 220 V.

Odpowiedź: 2,75- 10*⁸ s~‘.

Zadanie 14.2. Prąd o natężeniu 5 A płynie przez drut z czystego Al o średnicy 2 mm i długości 2000 m. Oblicz stratę mocy w drucie (moc prądu elektrycznego P wyrażona w watach jest równa iloczynowi napięcia U i natężenia /):

a)    w temperaturze pokojowej,

b)    w temperaturze 75°C.

Odpowiedź: a) 450,3 W, b) 546,2 W.

497