5092c0fdcb47051b6b9ad13a32e8cd12.ppt
- Количество слайдов: 12
1 Metallik Katılar
Bant Teorisi 2
3 İletkenlik Bantı Boş Li atomlarının s ve p orbitalleri arasında etkileşim mevcut Dolu Fermi Seviyesi: T = 0 daki HOMO düzeyi Değerlik Bantı T > 0 da, Fermi düzeyindeki e lar uyarılarak iletkenlik bantına geçer. Bu e lar elektrik alanında hareket eder.
Silisyum 4 Have 1000 Si atoms 4000 e- or 2000 pairs 2 pairs per Si atom Band is completely filled This gives 2 bond per Si atom
5 yalıtkan yarıiletken Eg 6 Elmas Yalıtkan Eg 0. 5 – 3 Yarıiletkenler Eg 0 İletken Metaller iletken
Elektrik İletkenliği Metaller — Sıcaklık arttıkça iletkenlik azalır Yarıiletkenler —Sıcaklık arttıkça iletkenlik artar Yalıtkanlar— iletkenlikleri çok düşüktür Metallerde, T arttıkça atomların titreşimleri artar, bu durum iletkenliğin düşmesine neden olur. Yarıiletkenlerde, T arttıkça daha fazla elektron iletkenlik bantına geçtiğinden iletkenlik artar. 6
Öz Yarıiletkenler 7 Grup 4 A Band gap (e. V) C 6. 0 Si 1. 1 Ge 0. 7 Gri Sn (>13 ˚C) 0. 1 Bayaz Sn (<13 ˚C) 0 Karbon 0 Safsızlık Yarıiletkenleri • İletkenlik eser miktardaki safsızlık ilavesi ile kontrol edilir. • Safsızlıklar Ga, Al veya As atomlarıdır. • Aşılanan atom (dopant) Si atomları ile yer değiştirir. • Dopant atom ya Si dan daha az elektron ( Ga veya Al) yada Si dan daha fazla elektron ( As) içerir.
Silisyum p-tipi e- e- e- Acceptor level + + + İletkenlik bandı n-tipi e- 8 ee. Donor level 1. 1 e. V Değerlik Bandı Ga veya Al • Acceptor level is slightly higher in energy than Fermi level. • Electrons readily promoted into acceptor level. As veya Sb • Donor level has electrons. • Electrons promoted from donor level to conduction band. • Negative electrons are charge carriers and so called n-type.
9
Bant teorisinin uygulamaları: LED ve Güneş Pilleri 10 • Light-emitting diode (LED) –Converts electrical input to light output: electron in photon out –Light source with long life, low power, compact design. –Applications: traffic and car lights, large displays. • Solar Cell –Converts light input to electrical output: photon in electron out Renewable energy source! LED Solar Cell
Schematic of edge-emitting LED _ + Composition of p/n regions tuned to produce red & blue lasers. Green lasers (532 nm) use special optical means to double the frequency of infrared light emitted from p/n junction. 11
12 Schematic of a solar house
5092c0fdcb47051b6b9ad13a32e8cd12.ppt