Föreläsning 2 - Halvledare

Storlek: px
Starta visningen från sidan:

Download "Föreläsning 2 - Halvledare"

Transkript

1 Föreläsning 2 - Halvledare Historisk definition Atom Molekyl - Kristall Metall-Halvledare-Isolator lektroner Hål Intrinsisk halvledare effekt av temperatur 1

2 Komponentfysik - Kursöversikt Bipolära Transistorer Optokomponenter pn-övergång: strömmar och kapacitanser Minnen: Flash, DRAM MOSFT: strömmar MOSFT: laddningar pn-övergång: Inbyggd spänning och rymdladdningsområde Dopning: n-och p-typ material Laddningsbärare: lektroner, hål och ferminivåer Halvledarfysik: bandstruktur och bandgap llära: elektriska fält, potentialer och strömmar 2

3 Metall: ρ < 10-5 Ωm Isolator: ρ > 10 6 Ωm Halvledare skumt namn! Historisk definition från resistiviteten ρ = 1 eµ n n Halvledare varierande ρ från olika n 3

4 Vad är en kisel-kristall? Kiselatomer sitter ordnat i ett gitter. 1 m 3 stor kiselbit: atomer ~ m -3 elektroner varför är den inte metallisk? 4

5 Vad är en halvledare? Hur kan vi förstå: Var skiljer en atom från en kristall? Hur beter sig en elektron i en halvledare Varför är inte alla material metalliska? Band: Ledningsband, Valensband Fria laddningsbärare: lektroner, Hål Temperatur Intrinsisk laddningskoncentration L M N K 5

6 Atom skal och energier N M Kvantmekanisk beskrivning: lektronmoln runt om atomkärnan M L K L K N x 0.1 nm 0.1 nm 6

7 2-atomig molekyl - Pauliprincipen Valenselektronerna delas mellan båda atomerna! 0.2 nm Valenselektroner överlappar! x x x nm 0.2 nm 0.1 nm

8 16-atomig molekyl Valenselektronerna delas mellan alla atomerna! 0.4 nm 0.4 nm x x x,y Föreläsning 2, Komponentfysik nm 0.4 nm

9 atomig molekyl energiband Valenselektronerna delas mellan alla atomerna i kristallen! ~ nivåer 1 cm x,y,z x 1 cm nm

10 Valens- och ledningsband Ledningsband Valensband: Det högsta bandet som har elektroner Valensband Ledningsband: Nästa högre band Metall: Valensbandet halvfullt med elektroner Halvledare / Isolator: Valensbandet fullt med elektroner x,y,z 10

11 Ström kräver rörliga elektroner Tomt band inga elektroner nergi (ev) Fullt band alla platser upptagna Pauliprincipen Tomt band Ingen ström Fullt band Ingen ström x 11

12 Metall Isolator/Halvledare Metall halvfyllt valensband Lediga platser Kan gå ström nergi (ev) Halvledare / Isolator Pauliprincipen Fullt band Ingen ström x 12

13 Metall Halvledare - Isolator nergi (ev) Ledningsband Metall Ledningsband g Halvledare 0 < g < 4 ev Si: g =1.12 ev Ge: g =0.67 ev GaN: g =3.42 ev Ledningsband Ledningsband Isolator g > 4eV SiO 2 : g =9 ev Diamant (C): g =5.5 ev g Valensband Valensband Valensband Valensband 13 x

14 Vilka material är halvledare? två-atomig bas (4 atomer runtomkring) 8 elektroner i valensskalet! 4+1 4=8 3+5=8 III B Al Ga In IV C Si Ge Sn V N P As Sb C GaP Si Ge InAs Sn (Tenn) g 5.5 ev 2.24 ev 1.12 ev 0.67 ev 0.34 ev 0 Typ Isolator Hal vle da re Metall Föreläsning 2, Komponentfysik

15 Fria laddningar lektroner och hål Fria elektroner i ledningsbandet = Fria hål i ledningsbandet x 15

16 Varför varierar en halvledares ledningsförmåga??? Om T=0K Inga defekter i halvledaren Koncentration av (fria) elektroner och hål: n=p=0 Vi kan generera fria elektroner/hål via: Termisk energi (värme) Ljus (Opto-komponenter) Dopning (nästa föreläsning) 16

17 Termisk xcitation Varje elektron får i genomsnitt kin =3/2kT nergi (ev) g n elektron kan slumpvis exciteras till ledningsbandet Högre T fler elektroner Vi får i genomsnitt n (m -3 ) i ledningsbandet n elektroner i valensbandet p (m -3 ): (hål) n=p 17

18 Termisk xcitation - Fermienergi Sannolikheten att en energinivå har en elektron: Fermi-Dirac fördelningen nergi (ev) g C F Högre T större sannolikhet att en nivå har en elektron Fermi-Dirac är symmetrisk kring: F Fermi-energi. V Sätts så att halvledaren är laddningsneutral. 0 1 Sannolikhet 18

19 Termisk xcitation antal elektroner nergi (ev) f FD = f ( i, F ) i C Sannolikhet 19

20 Termisk xcitation - Fermienergi nergi (ev) g F C V n p = = N N c v exp( F exp( v kt kt N C, N V effektiva tillståndstätheter hur tätt sitter 1, 2, 3 Materialparametrar! c F ) ) Antal elektroner & hål funktion av F, T! Intrinsiskt halvledare: n=p=n i F sitter ungefär mitt i bandgapet 20

21 Intrinsisk halvledare antal elektroner & hål Varje elektron som lyfts från valensbandet till ledningsbandet ger en elektron n = p = n i = N n i c N v exp 2kT g T=300K Kisel: n i = m -3 g =1.11eV Ge: n i = m -3 g =0.67 ev 21

22 Sammanfattning g : Bandgap (ev) (J) c : Ledningsbandets undre kant (ev) v : Valensbandets övre kant (ev) n: elektronkoncentration (m -3 ) p: hålkoncentration (m -3 ) n i : Intrinsisk hål/elektronkoncentration (m -3 ) F : Fermienergi (ev) nergier anges oftast i ev. 1 ev = e 1 J nergier anges alltid i referens till något annat ex. f - c, v - f 22

Föreläsning 2 - Halvledare

Föreläsning 2 - Halvledare Föreläsning 2 - Halvledare Historisk definition Atom Molekyl - Kristall Metall-Halvledare-Isolator Elektroner Hål Intrinsisk halvledare effekt av temperatur Donald Judd, untitled 1 Komponentfysik - Kursöversikt

Läs mer

Föreläsning 6: Opto-komponenter

Föreläsning 6: Opto-komponenter Föreläsning 6: Opto-komponenter Opto-komponent Interaktion ljus - halvledare Fotoledare Fotodiod / Solcell Lysdiod Halvledarlaser Dan Flavin 2014-04-02 Föreläsning 6, Komponentfysik 2014 1 Komponentfysik

Läs mer

Föreläsning 6: Opto-komponenter

Föreläsning 6: Opto-komponenter Föreläsning 6: Opto-komponenter Opto-komponent Interaktion ljus - halvledare Fotoledare Fotodiod / Solcell Lysdiod Halvledarlaser 1 Komponentfysik - Kursöversikt Bipolära Transistorer pn-övergång: kapacitanser

Läs mer

Tentamen i Komponentfysik ESS030, ETI240/0601 och FFF090

Tentamen i Komponentfysik ESS030, ETI240/0601 och FFF090 011-01-10 08 00-13 00 Tentamen i Komponentfysik ESS030, ETI40/0601 och FFF090 Hjälpmedel: TEFYMA, ordlista, beteckningslista, formelsamlingar och räknare. Max 5p, för godkänt krävs 10p. Om inget annat

Läs mer

Ett materials förmåga att leda elektrisk ström beror på två förutsättningar:

Ett materials förmåga att leda elektrisk ström beror på två förutsättningar: Bandmodellen Som vi såg i föreläsningen om atommodeller lägger sig elektronerna runt en atom i ett gasformigt ämne i väldefinierade energinivåer. Dessa kan vara svåra att beräkna, men är i allmänhet experimentellt

Läs mer

Välkomna till kursen i elektroniska material! Martin Leijnse

Välkomna till kursen i elektroniska material! Martin Leijnse Välkomna till kursen i elektroniska material! Martin Leijnse Information Innehåll: fasta tillståndets fysik med fokus på halvledarfysik. Dioder, solceller, transistorer... Lärare: Martin Leijnse (föreläsare,

Läs mer

Föreläsning 9 Bipolära Transistorer II

Föreläsning 9 Bipolära Transistorer II Föreläsning 9 Bipolära Transistorer II Funktion bipolär transistor Småsignal-modell Hybrid-p 1 Komponentfysik - Kursöversikt Bipolära Transistorer pn-övergång: kapacitanser Optokomponenter pn-övergång:

Läs mer

Föreläsning 11 Fälteffekttransistor II

Föreläsning 11 Fälteffekttransistor II Föreläsning 11 Fälteffekttransistor Fälteffekt Tröskelspänning Beräkning av strömmen Storsignal, D Kanallängdsmodulation Flatband-shift pmosfet 013-05-03 Föreläsning 11, Komponentfysik 013 1 Komponentfysik

Läs mer

HALVLEDARE. Inledning

HALVLEDARE. Inledning HALVLEDARE Inledning Halvledare har varit den i särklass viktigaste materialkategorin för den högteknologiska utvecklingen under 1900-talet. Man kan också säga att inget annat exempel kan mer tydligt visa

Läs mer

Föreläsning 9 Bipolära Transistorer II

Föreläsning 9 Bipolära Transistorer II Föreläsning 9 ipolära Transistorer Funktion bipolär transistor Småsignal-modell Hybrid-p Designparametrar 1 Komponentfysik - Kursöversikt ipolära Transistorer pn-övergång: kapacitanser Optokomponenter

Läs mer

Lecture 6 Atomer och Material

Lecture 6 Atomer och Material Lecture 6 Atomer och Material Bandstruktur Ledare Isolatorer Halvledare Påminnelse Elektronerna ordnas i skal (n) och subskal (l) En elektron specificeras med 4 kvanttalen n,lm l,m s Två elektroner kan

Läs mer

HALVLEDARES ELEKTRISKA KONDUKTIVITET

HALVLEDARES ELEKTRISKA KONDUKTIVITET HALVLEDARES ELEKTRISKA KONDUKTIVITET 1 Inledning I fasta ämnen ockuperar ämnens elektroner s.k. energiband. För goda elektriska ledare är det översta ockuperade energibandet endast delvis fyllt vilket

Läs mer

Elektronik 2015 ESS010

Elektronik 2015 ESS010 Elektronik 2015 ESS010 Föreläsning 16 Halvledare PN-diod: likriktare Information inför tentamen Repetition 2015-10-21 Föreläsning 16, Elektronik 2015 1 USA Chicago Notre Dame New Orleans Tunneltransistorer

Läs mer

Komponentfysik Introduktion. Kursöversikt. Varför Komponentfysik? Hålltider --- Ellära, Elektriska fält och potentialer

Komponentfysik Introduktion. Kursöversikt. Varför Komponentfysik? Hålltider --- Ellära, Elektriska fält och potentialer Komponentfysik 2012 Introduktion Kursöversikt Varför Komponentfysik? Hålltider Ellära, Elektriska fält och potentialer 1 Lite om mig själv Erik Lind (Erik.Lind@eit.lth.se) Civ. Ing. i Teknisk Fysik Doktorerade

Läs mer

Atomer, ledare och halvledare. Kapitel 40-41

Atomer, ledare och halvledare. Kapitel 40-41 Atomer, ledare och halvledare Kapitel 40-41 Centrala begrepp Kvantiserade energinivåer i atomer Elektronspinn och finstruktur Elektronen i en atom både banimpulsmoment, som karakteriseras av kvanttalet

Läs mer

Halvledare och funktionella material i vår vardag. Mikael Syväjärvi. Linköpings universitet Underlag för sommarkurs juni-augusti 2007.

Halvledare och funktionella material i vår vardag. Mikael Syväjärvi. Linköpings universitet Underlag för sommarkurs juni-augusti 2007. Mikael Syväjärvi Linköpings universitet Underlag för sommarkurs juni-augusti 2007 Version 070619 msy@ifm.liu.se; people.ifm.liu.se/misyv Innehåll: Halvledare vad är det och vad används de till? Grundläggande

Läs mer

2: Räkna ut utsträckningen av rymdladdningsområdet i de två fallen i 1 för n-sidan, p-sidan och den totala utsträckningen.

2: Räkna ut utsträckningen av rymdladdningsområdet i de två fallen i 1 för n-sidan, p-sidan och den totala utsträckningen. Komponentfysik Uppgifter pn del 1 VT-15 Utredande uppgifter Ia) Rita skisser med nettoladdning, elektriskt fält och bandstruktur för en symmetrisk pn-övergång. b) Rita motsvarande skisser som i a), men

Läs mer

Vad är elektricitet?

Vad är elektricitet? Vad är elektricitet? Vad är elektricitet? Grundämnenas elektriska egenskaper avgörs av antalet elektroner i det yttersta skalet - valenselektronerna! Skol-modellen av en Kiselatom. Kisel med atomnumret

Läs mer

3.8. Halvledare. [Understanding Physics: 20.8-20.11] Den moderna fysikens grunder, Tom Sundius 2009 1

3.8. Halvledare. [Understanding Physics: 20.8-20.11] Den moderna fysikens grunder, Tom Sundius 2009 1 3.8. Halvledare [Understanding Physics: 20.8-20.11] Som framgår av fig. 20.27, kan energigapet i en halvledare uttryckas E g = E c E v, där E c är den lägsta energin i ledningsbandet och E v den högsta

Läs mer

Physics to Go! Part 1. 2:a på Android

Physics to Go! Part 1. 2:a på Android Physics to Go! Part 1 2:a på Android Halvledare Halvledare Halvledare V V V Grupp V: Si, Ge Transistorer, CCD, solceller, indirekt bandgap Grupp -V: GaP, GaAs, ngaasp LED, lasrar, detektorer Grupp -N:

Läs mer

Föreläsning 8 Bipolära Transistorer I

Föreläsning 8 Bipolära Transistorer I Föreläsning 8 iolära ransistorer Funktion biolär transistor Geometri nn D oeration, strömförstärkning Oerationsmoder Early-effekten n transistor G. alla 1 Komonentfysik - Kursöversikt iolära ransistorer

Läs mer

I princip gäller det att mäta ström-spänningssambandet, vilket tillsammans med kännedom om provets geometriska dimensioner ger sambandet.

I princip gäller det att mäta ström-spänningssambandet, vilket tillsammans med kännedom om provets geometriska dimensioner ger sambandet. Avsikten med laborationen är att studera de elektriska ledningsmekanismerna hos i första hand halvledarmaterial. Från mätningar av konduktivitetens temperaturberoende samt Hall-effekten kan en hel del

Läs mer

3.9. Övergångar... (forts: Halvledare i kontakt)

3.9. Övergångar... (forts: Halvledare i kontakt) 3.9. Övergångar... (forts: Halvledare i kontakt) [Understanding Physics: 20.9-20.12] Utjämningen av Ferminivåerna för två ledare i kontakt med varandra gäller också för två halvledare i kontakt med varandra.

Läs mer

Introduktion till halvledarteknik

Introduktion till halvledarteknik Introduktion till halvledarteknik Innehåll 4 Excitation av halvledare Optisk absorption och excitation Luminiscens Rekombination Diffusion av laddningsbärare Optisk absorption och excitation E k hv>e g

Läs mer

Om inget annat anges så gäller det kisel och rumstemperatur (300K)

Om inget annat anges så gäller det kisel och rumstemperatur (300K) Komponentfysik Övning 3 VT-0 Om inget annat anges så gäller det kisel och rumstemperatur (300K) Utredande uppgifter: I: En diod har två typer av kapacitanser, utarmningskapacitans och diffusionskapacitans.

Läs mer

Lösningsförslag till deltentamen i IM2601 Fasta tillståndets fysik. Onsdagen den 30 maj, Teoridel Ê Á Ê. B B T Ë k B T Ê. exp m BBˆ.

Lösningsförslag till deltentamen i IM2601 Fasta tillståndets fysik. Onsdagen den 30 maj, Teoridel Ê Á Ê. B B T Ë k B T Ê. exp m BBˆ. Lösningsförslag till deltentamen i IM60 Fasta tillståndets fysik Paramagnetism i ett tvånivåsystem Onsdagen den 30 maj, 0 Teoridel. a) För m S = - är m S z = -m B S z = +m B och energin blir U = -m B B

Läs mer

Föreläsning 13: Opto- komponenter

Föreläsning 13: Opto- komponenter Föreläsning 13: Opto- komponenter Opto- komponent Interak?on ljus - halvledare Fotoledare Fotodiod / Solcell Lysdiod Halvledarlaser CCD/CMOS Dan Flavin 1 Opto- komponenter En opto- komponent Omvandlar

Läs mer

Kap 2. Elektroner som partikel

Kap 2. Elektroner som partikel Kap. Elektroner som partikel.1 ström, spridning och diffusion Antar elektronerna som en klassisk gas. I denna model har elektronerna ensdast kinetisk energi (termisk) kraften. Laddningsbärare kommer separeras

Läs mer

Föreläsning 1. Metall: joner + gas av klassiska elektroner. l = v th =1/ Materialegenskaper

Föreläsning 1. Metall: joner + gas av klassiska elektroner. l = v th =1/ Materialegenskaper Föreläsning 1 Vi gick igenom kapitel 2.1 och (nästan hela) 2.2. Vi betraktade en mycket enkel modell av en metall, där valenselektronerna antas bilda en klassisk gas. Vid ändliga temperaturer rör sig elektronerna

Läs mer

Laboration: Optokomponenter

Laboration: Optokomponenter LTH: FASTA TILLSTÅNDETS FYSIK Komponentfysik för E Laboration: Optokomponenter Utförd datum Inlämnad datum Grupp:... Laboranter:...... Godkänd datum Handledare: Retur Datum: Återinlämnad Datum: Kommentarer

Läs mer

Miljöfysik. Föreläsning 6. Solel Solcellsanläggningar Halvledare En pn-övergång I-U karakteristik för solceller

Miljöfysik. Föreläsning 6. Solel Solcellsanläggningar Halvledare En pn-övergång I-U karakteristik för solceller Miljöfysik Föreläsning 6 Solel Solcellsanläggningar Halvledare En pn-övergång I-U karakteristik för solceller I-U karakteristik för solceller Förluster En solcells verkningsgrad Hur solceller påverkar

Läs mer

8-10 Sal F Generellt om kursen/utbildningen. Exempel på nanofenomen runt oss

8-10 Sal F Generellt om kursen/utbildningen. Exempel på nanofenomen runt oss Upplägg och planering för NanoIntro 15; Lars Samuelson (lars.samuelson@ftf.lth.se): Måndag 31/8: Presentationer av deltagarna 8-10 Sal F Generellt om kursen/utbildningen. Exempel på nanofenomen runt oss

Läs mer

Atom-, Molekyl- och Fasta Tillståndets Fysik

Atom-, Molekyl- och Fasta Tillståndets Fysik Föreläsning 8/9 Atom-, Molekyl- och Fasta Tillståndets Fysik Flerelektronatomer På motsvarande sätt som för väteatomen kommer elektronerna i atomerna hos grundämnen som har två eller fler elektroner också

Läs mer

3.3. Den kvantmekaniska fria elektronmodellen

3.3. Den kvantmekaniska fria elektronmodellen 3.3. Den kvantmekaniska fria elektronmodellen [Understanding Physics: 20.3-20.7] I kvantmekaniken behandlas ledningselektronerna som ett enda fermionsystem, på ett liknande sätt som elektronerna i flerelektronatomer.

Läs mer

Lågtemperaturfysik. Maria Ekström. November Första utgåvan

Lågtemperaturfysik. Maria Ekström. November Första utgåvan F7 Lågtemperaturfysik Maria Ekström November 2014 - Första utgåvan Syfte Målet är att använda lågtemperaturfysik för studera hur den elektriska ledningsförmågan hos olika typer av material ändras med temperatur.

Läs mer

Titandioxid som blockerande lager i inverterade organiska solceller. Anton Sundqvist 34208

Titandioxid som blockerande lager i inverterade organiska solceller. Anton Sundqvist 34208 Titandioxid som blockerande lager i inverterade organiska solceller Anton Sundqvist 34208 Pro gradu-avhandling i Fysik Institutionen för naturvetenskaper Åbo Akademi 2014 Innehåll 1 Introduktion 1 1.1

Läs mer

Kemiska bindningar. Matti Hotokka

Kemiska bindningar. Matti Hotokka Kemiska bindningar Matti Hotokka Definition Praktisk definition En bindning består av ett elektronpar, som befinner sig mellan de bundna atomerna Vardera atom bidrar med en elektron till bindningen H +

Läs mer

Laboration: pn-övergången

Laboration: pn-övergången LTH: FASTA TILLSTÅNDETS FYSIK Komponentfysik för E Laboration: pn-övergången Utförd datum Inlämnad datum Grupp:... Laboranter:...... Godkänd datum Handledare: Retur Datum: Återinlämnad Datum: Kommentarer

Läs mer

BANDGAP 2013-02-06. 1. Inledning

BANDGAP 2013-02-06. 1. Inledning 1 BANDGAP 13--6 1. Inledning I denna laboration studeras bandgapet i två halvledare, kisel (Si) och galliumarsenid (GaAs) genom mätning av transmissionen av infrarött ljus genom en tunn skiva av respektive

Läs mer

Topologiska material. Kvantmekaniska effekter med stora konsekvenser. Annica Black-Schaffer.

Topologiska material. Kvantmekaniska effekter med stora konsekvenser. Annica Black-Schaffer. Topologiska material Kvantmekaniska effekter med stora konsekvenser Annica Black-Schaffer annica.black-schaffer@physics.uu.se Lärardag i fysik, Kungl. Vetenskapsakademien 29 oktober 2014 Materiefysik Material

Läs mer

Miljöfysik vt2009. Mikael Syväjärvi, IFM

Miljöfysik vt2009. Mikael Syväjärvi, IFM Miljöfysik vt2009 Mikael Syväjärvi, IFM Energisituation I Sverige Cirka 150 TWh elektricitet 150 000 000 000 kwh 20 000 kwh per månad för hus 20-30% av energi belysning i hem Medelvärde - ca 20% hem, kontor,

Läs mer

Kvantbrunnar Kvantiserade energier och tillstånd

Kvantbrunnar Kvantiserade energier och tillstånd Kvantbrunnar Kvantiserade energier och tillstånd Inledning Syftet med denna laboration är att undersöka kvantiseringen av energitillstånd i kvantbrunnar. Till detta används en java-applet som hittas på

Läs mer

När man förklarar experiment för andra finns det en bra sekvens att följa:

När man förklarar experiment för andra finns det en bra sekvens att följa: Den inledande teoridelen ska läsas av alla studenter före laborationstillfället. Tänk igenom och lös förberedelseuppgifterna innan labben! De mest relevanta kapitlena i kompendiet är kapitel 6 och 7 om

Läs mer

BANDGAP 2009-11-17. 1. Inledning

BANDGAP 2009-11-17. 1. Inledning 1 BANDGAP 9-11-17 1. nledning denna laboration studeras bandgapet i två halvledare, kisel (Si) och galliumarsenid (GaAs) genom mätning av transmissionen av infrarött ljus genom en tunn skiva av respektive

Läs mer

Laborationer i miljöfysik. Solcellen

Laborationer i miljöfysik. Solcellen Laborationer i miljöfysik Solcellen Du skall undersöka elektrisk ström, spänning och effekt från en solcellsmodul under olika förhållanden, och ta reda på dess verkningsgrad under olika förutsättningar.

Läs mer

Tentamen i FTF140 Termodynamik och statistisk mekanik för F3

Tentamen i FTF140 Termodynamik och statistisk mekanik för F3 Chalmers Institutionen för Teknisk Fysik Göran Wahnström Tentamen i FTF14 Termodynamik och statistisk mekanik för F3 Tid och plats: Tisdag 25 aug 215, kl 8.3-13.3 i V -salar. Hjälpmedel: Physics Handbook,

Läs mer

11. Halvledare. [HH 5, Kittel 8, AM 28] Fasta tillståndets fysik, Kai Nordlund 2015 1

11. Halvledare. [HH 5, Kittel 8, AM 28] Fasta tillståndets fysik, Kai Nordlund 2015 1 11. Halvledare [HH 5, Kittel 8, AM 28] All modern datorteknologi baserar sig helt på halvledande materials fysik. Detta är ett bemärkningsvärt faktum, om man tänker på att den allra första transistorn

Läs mer

Halogenlampa Spektrometer Optisk fiber Laserdiod och UV- lysdiod (ficklampa)

Halogenlampa Spektrometer Optisk fiber Laserdiod och UV- lysdiod (ficklampa) Elektroner och ljus I den här laborationen ska vi studera växelverkan mellan ljus och elektroner. Kunskap om detta är viktigt för många tillämpningar men även för att förklara fenomen som t ex färgen hos

Läs mer

3.7 Energiprincipen i elfältet

3.7 Energiprincipen i elfältet 3.7 Energiprincipen i elfältet En laddning som flyttas från en punkt med lägre potential till en punkt med högre potential får även större potentialenergi. Formel (14) gav oss sambandet mellan ändring

Läs mer

Appendix B LED - Funktion

Appendix B LED - Funktion 1 Appendix B LED - Funktion 2 3 Följande information har erhållits via personlig kommuniktion med representanter från Philips. Härmed riktas ett varmt tack till dessa och Philips LED Funktion Injection

Läs mer

Införa begreppen ström, strömtäthet och resistans Ohms lag Tillämpningar på enkla kretsar Energi och effekt i kretsar

Införa begreppen ström, strömtäthet och resistans Ohms lag Tillämpningar på enkla kretsar Energi och effekt i kretsar Kapitel: 25 Ström, motstånd och emf (Nu lämnar vi elektrostatiken) Visa under vilka villkor det kan finnas E-fält i ledare Införa begreppet emf (electromotoric force) Beskriva laddningars rörelse i ledare

Läs mer

Fasta Tillståndets Fysik - Elektroniska material

Fasta Tillståndets Fysik - Elektroniska material Fasta Tillståndets Fysik Elektroniska material Formelsamling 00 Elektroner klassiskt F q( E+ v B) U R I, J σe N J ( e)v V d Lorentzkraft Ohms lag v d ee τ m Drifthastighet τ kollisionstid md + dt τ v F

Läs mer

530117 Materialfysik vt 2010. 10. Materiens optiska egenskaper. [Callister, etc.]

530117 Materialfysik vt 2010. 10. Materiens optiska egenskaper. [Callister, etc.] 530117 Materialfysik vt 2010 10. Materiens optiska egenskaper [Callister, etc.] 10.0 Grunder: upprepning av elektromagnetism Ljus är en elektromagnetisk våg våglängd, våglängd, k vågtal, c hastighet, E

Läs mer

När man förklarar experiment för andra finns det en bra sekvens att följa:

När man förklarar experiment för andra finns det en bra sekvens att följa: Den inledande teoridelen ska läsas av alla studenter före laborationstillfället. Tänk igenom och lös förberedelseuppgifterna innan labben det kommer ni att ha nytta av. De mest relevanta kapitlena i kompendiet

Läs mer

ENERGIBAND. Blochfunktioner. ψ k

ENERGIBAND. Blochfunktioner. ψ k ENERGIBAND Blochfunktioner Frilektronmodellen är användbar för att beskriva metallers elektriska och termiska egenskaper. Ska man beskriva elektrontillstånden i andra typer av material, såsom halvmetaller,

Läs mer

Repetition: Nätanalys för AC. Repetition: Elektricitetslära. Repetition: Halvledarkomponenterna

Repetition: Nätanalys för AC. Repetition: Elektricitetslära. Repetition: Halvledarkomponenterna FÖRELÄSNING 2 Repetition: Nätanalys för AC Repetition: Elektricitetslära Repetition: Halvledarkomponenterna Per Larsson-Edefors, Chalmers tekniska högskola EDA351 Kretselektronik 1(49) Repetition: Nätanalys

Läs mer

10.0 Grunder: upprepning av elektromagnetism

10.0 Grunder: upprepning av elektromagnetism 530117 Materialfysik vt 2010 10. Materiens optiska egenskaper [Callister, etc.] 10.0 Grunder: upprepning av elektromagnetism Ljus är en elektromagnetisk våg våglängd, våglängd, k vågtal, c hastighet, E

Läs mer

Föreläsning 7 Fälteffek1ransistor IV

Föreläsning 7 Fälteffek1ransistor IV Föreläsning 7 Fälteffek1ransistor IV måsignal FET A, f t MO- Kondensator D/MO- kamera Flash- minne 1 måsignalmodell A kapacitanser i mä1nadsmod δu Isolator io 2 D N ++ N ++ P- typ halvledare δ Q δu >>

Läs mer

10.0 Grunder: upprepning av elektromagnetism Materialfysik vt Materiens optiska egenskaper. Det elektromagnetiska spektret

10.0 Grunder: upprepning av elektromagnetism Materialfysik vt Materiens optiska egenskaper. Det elektromagnetiska spektret 10.0 Grunder: upprepning av elektromagnetism 530117 Materialfysik vt 2010 Ljus är en elektromagnetisk våg 10. Materiens optiska egenskaper [Callister, etc.] våglängd, våglängd, k vågtal, c hastighet, E

Läs mer

Föreläsning 10 (MOS)-Fälteffekttransistor I

Föreläsning 10 (MOS)-Fälteffekttransistor I öreläsig 10 (MOS)-älteffekttrasistor I älteffekt Geometri Grudläggade fuktio tarmig / svag iversio / stark iversio Tröskelsäig 013-05-0 öreläsig 10, Komoetfysik 013 1 Ilämigsugift P Trasistor / Lab! is

Läs mer

r 2 Arbetet är alltså endast beroende av start- och slutpunkt. Det följer av att det elektriska fältet är konservativt ( E = 0).

r 2 Arbetet är alltså endast beroende av start- och slutpunkt. Det följer av att det elektriska fältet är konservativt ( E = 0). 1 Föreläsning 2 Motsvarar avsnitten 2.4 2.5 i Griffiths. Arbete och potentiell energi (Kap. 2.4) r 1 r 2 C Låt W vara det arbete som måste utföras mot ett givet elektriskt fält E, då en laddning Q flyttas

Läs mer

Optokomponenter Laborationshandledning

Optokomponenter Laborationshandledning ESS030 Komponentfysik för E Optokomponenter Laborationshandledning FASTA TLLSTÅNDETS FYSK LTH Komponentfysik för E Optokomponenter modern elektronik används både elektriska och optiska signaler för överföring

Läs mer

Tentamen i FTF140 Termodynamik och statistisk fysik för F3

Tentamen i FTF140 Termodynamik och statistisk fysik för F3 Chalmers Institutionen för Teknisk Fysik Göran Wahnström Tentamen i FTF4 Termodynamik och statistisk fysik för F3 Tid och plats: Tisdag aug, kl 8.3-.3 i Väg och vatten -salar. Hjälpmedel: Physics Handbook,

Läs mer

Energidiagram enligt FEM

Energidiagram enligt FEM MEALLER emperaturens inverkan på elektrontillståndens fyllnadsgrad i en frielektronmetall I grundtillståndet besätter elektronerna de lägsta N e /2 st tillstånden med två elektroner i varje tillstånd.

Läs mer

rep NP genomgång.notebook March 31, 2014 Om du har samma volym av två olika ämnen så kan de väga helt olika. Det beror på ämnets densitet.

rep NP genomgång.notebook March 31, 2014 Om du har samma volym av två olika ämnen så kan de väga helt olika. Det beror på ämnets densitet. 1. Materia 2. Ellära 3. Energi MATERIA Densitet = Hur tätt atomerna sitter i ett ämne Om du har samma volym av två olika ämnen så kan de väga helt olika. Det beror på ämnets densitet. Vattnets densitet

Läs mer

Laborationer i miljöfysik. Solcellen

Laborationer i miljöfysik. Solcellen Laborationer i miljöfysik Solcellen Du skall undersöka elektrisk ström, spänning och effekt från en solcellsmodul under olika förhållanden, och ta reda på dess verkningsgrad under olika förutsättningar.

Läs mer

Metallers resistivitet vid 0 K

Metallers resistivitet vid 0 K SUPRALEDNING Vad händer med en metalls ledningsförmåga vid 0 K? Jag har i föreläsningen om metallers egenskaper visat kurvor på en metalls resistans som funktion av temperaturen. Resistansen sjunker med

Läs mer

Komponentfysik. - En introduktion. Anders Gustafsson Fasta tillståndets fysik Lunds Tekniska Högskola

Komponentfysik. - En introduktion. Anders Gustafsson Fasta tillståndets fysik Lunds Tekniska Högskola Komponentfysik - En introduktion Anders Gustafsson Fasta tillståndets fysik Lunds Tekniska Högskola Sjunde reviderade upplagan 2011 Halvledarkomponenter finns i ett antal olika former. Bilden nedan visar

Läs mer

12. Kort om modern halvledarteknologi

12. Kort om modern halvledarteknologi 12. Kort om modern halvledarteknologi Kursen i halvledarfysik behandlar i detalj halvledarkomponenter. På denna kurs går vi igenom bara den allra viktigaste av dem, MOSFET-transistorn som ger grunden till

Läs mer

0. Lite om ämnet och kursen

0. Lite om ämnet och kursen 0. Lite om ämnet och kursen Fasta tillståndets fysik (FTF) Vad är det? FTF förvaltar och utvecklar det centrala kunskapsstoffet rörande fasta ämnens olika egenskaper: - Elektriska - Optiska - Termiska

Läs mer

Elektriska och magnetiska fält Elektromagnetiska vågor

Elektriska och magnetiska fält Elektromagnetiska vågor 1! 2! Elektriska och magnetiska fält Elektromagnetiska vågor Tommy Andersson! 3! Ämnens elektriska egenskaper härrör! från de atomer som bygger upp ämnet.! Atomerna i sin tur är uppbyggda av! en atomkärna,

Läs mer

5. Elektrisk ström Introduktion

5. Elektrisk ström Introduktion 5. Elektrisk ström [RMC] Elektrodynamik, vt 2013, Kai Nordlund 5.1 5.1. Introduktion Hittills har vi granskat egenskaper hos statiska laddningsfördelningar, d.v.s. laddningar i vila. Vi ska nu undersöka

Läs mer

elektrostatik: laddningar I vila eller liten rörelse utan acceleration

elektrostatik: laddningar I vila eller liten rörelse utan acceleration Ellära 1 Elektrostatik, kap 22 Eleonora Lorek Begrepp elektricitet (franska électricité, till nylatin ele ctricus, till latin ele ctrum, av grekiska ē lektron 'bärnsten'), ursprungligen benämning på den

Läs mer

5. Elektrisk ström [RMC] Elektrodynamik, vt 2013, Kai Nordlund 5.1

5. Elektrisk ström [RMC] Elektrodynamik, vt 2013, Kai Nordlund 5.1 5. Elektrisk ström [RMC] Elektrodynamik, vt 2013, Kai Nordlund 5.1 5.1. Introduktion Hittills har vi granskat egenskaper hos statiska laddningsfördelningar, d.v.s. laddningar i vila. Vi ska nu undersöka

Läs mer

Lektion 1: Automation. 5MT001: Lektion 1 p. 1

Lektion 1: Automation. 5MT001: Lektion 1 p. 1 Lektion 1: Automation 5MT001: Lektion 1 p. 1 Lektion 1: Dagens innehåll Electricitet 5MT001: Lektion 1 p. 2 Lektion 1: Dagens innehåll Electricitet Ohms lag Ström Spänning Motstånd 5MT001: Lektion 1 p.

Läs mer

12 Elektromagnetisk strålning

12 Elektromagnetisk strålning LÖSNINGSFÖRSLAG Fysik: Fysik oc Kapitel lektromagnetisk strålning Värmestrålning. ffekt anger energi omvandlad per tidsenet, t.ex. den energi ett föremål emitterar per sekund. P t ffekt kan uttryckas i

Läs mer

Vad är KiselGermanium?

Vad är KiselGermanium? Vad är KiselGermanium? Kiselgermanium, eller SiGe, får nog sägas vara den nya teknologin på modet inom området integrerade kretsar för radiofrekvenser, RF-ASIC. Det kan vara på sin plats med en genomgång

Läs mer

Lärarhandledning: Ellära. Författad av Jenny Karlsson

Lärarhandledning: Ellära. Författad av Jenny Karlsson Lärarhandledning: Författad av Jenny Karlsson Målgrupp: Grundskola 4-6, Grundskola 7-9 Ämnen: Fysik Speltid: 6/5/5/6 minuter Produktionsår: 2017 INNEHÅLL: Elektricitet, spänning och ström Elsäkerhet och

Läs mer

1. Figuren nedan visar ämnet grafén. The figure below shows graphene. Problem

1. Figuren nedan visar ämnet grafén. The figure below shows graphene. Problem . Figuren nedan visar ämnet grafén. The figure below shows graphene. a) Rita en translationsvektor T i figuren som lämnar mönstret oförändrat. Draw in the figure a translation vector T which transforms

Läs mer

1 Speciell relativitetsteori

1 Speciell relativitetsteori TFFY17 Modern fysik Y: Lektion 1 1 1 Speciell relativitetsteori 1.1 Einsteins postulat 1. Fysikens lagar är desamma i alla inertialramar. 2. Ljusets hastighet är densamma (c 3 10 8 m/s) i alla inertialramar.

Läs mer

Föredrag av Tor Paulin för kursen seminarier på svenska 2009 LYSDIODER: TEKNOLOGI OCH FRAMTIDSUTSIKTER

Föredrag av Tor Paulin för kursen seminarier på svenska 2009 LYSDIODER: TEKNOLOGI OCH FRAMTIDSUTSIKTER Föredrag av Tor Paulin för kursen seminarier på svenska 2009 LYSDIODER: TEKNOLOGI OCH FRAMTIDSUTSIKTER Lysdiod eller kort LED (Light Emitting Diode) är en halvledarkomponent. Halvledare Ett material med

Läs mer

5. Elektrisk ström Introduktion

5. Elektrisk ström Introduktion 5. Elektrisk ström [RMC] Elektrodynamik, ht 2005, Krister Henriksson 5.1 5.1. ntroduktion Hittills har vi granskat egenskaper hos statiska laddningsfördelningar, d.v.s. laddningar i vila. Vi ska nu undersöka

Läs mer

Chalmers Tekniska Högskola Tillämpad Fysik Igor Zoric

Chalmers Tekniska Högskola Tillämpad Fysik Igor Zoric Chalmers Tekniska Högskola 2002 05 28 Tillämpad Fysik Igor Zoric Tentamen i Fysik för Ingenjörer 2 Elektricitet, Magnetism och Optik Tid och plats: Tisdagen den 28/5 2002 kl 8.45-12.45 i V-huset Examinator:

Läs mer

Komponentfysik ESS030. Den bipolära transistorn

Komponentfysik ESS030. Den bipolära transistorn Komponentfysik ESS030 Den bipolära transistorn T- 2016 Syfte Syftet med denna laboration är att studenten ska bekanta sig med den grundläggande fysiken i en bipolär transistor. Det fundamentala byggblocket

Läs mer

9. Materiens magnetiska egenskaper. 9.0 Grunder: upprepning av elektromagnetism

9. Materiens magnetiska egenskaper. 9.0 Grunder: upprepning av elektromagnetism 530117 Materialfysik vt 2010 9. Materiens magnetiska egenskaper [Callister, Ashcroft-Mermin, Kittel, etc. Se också anteckningarna för Fasta Tillståndets fysik kapitel 14-15] 9.0 Grunder: upprepning av

Läs mer

Skolceller. Grätzelceller i skolexperiment Laborationshandledning och teori

Skolceller. Grätzelceller i skolexperiment Laborationshandledning och teori Skolceller Grätzelceller i skolexperiment Laborationshandledning och teori 2 3 Förord Hej Med skolcellslådan vill vi låta dig bygga din egna solcell och visa på tvärvetenskapen i teorin bakom. Kemi, fysik,

Läs mer

Sensorer och elektronik. Grundläggande ellära

Sensorer och elektronik. Grundläggande ellära Sensorer och elektronik Grundläggande ellära Innehåll Grundläggande begrepp inom mekanik Elektriskt fält och elektrisk potential Dielektrika och kapacitans Ström och strömtäthet Ohms lag och resistans

Läs mer

Moment 1 - Analog elektronik. Föreläsning 1 Transistorn del 1

Moment 1 - Analog elektronik. Föreläsning 1 Transistorn del 1 Moment 1 - Analog elektronik Föreläsning 1 Transistorn del 1 Jan Thim 1 F1: Transistorn del 1 Innehåll: Historia Funktion Karakteristikor och parametrar Transistorn som förstärkare Transistorn som switch

Läs mer

Lösningsförslag - Tentamen. Fysik del B2 för tekniskt / naturvetenskapligt basår / bastermin BFL 122 / BFL 111

Lösningsförslag - Tentamen. Fysik del B2 för tekniskt / naturvetenskapligt basår / bastermin BFL 122 / BFL 111 Linköpings Universitet Institutionen för Fysik, Kemi, och Biologi Avdelningen för Tillämpad Fysik Mike Andersson Lösningsförslag - Tentamen Måndagen den 21:e maj 2012, kl 14:00 18:00 Fysik del B2 för tekniskt

Läs mer

KAPITEL 2 MTU AB

KAPITEL 2 MTU AB KAPITEL 2 MTU AB 2007 29 HALVLEDARE De komponenter som vi hittills behandlat är motstånd av olika slag, lampor samt batterier. Det kan diskuteras om batteriet ska kallas komponent. Motstånd är den komponent

Läs mer

Analysis of Structure, Composition and Growth of Semiconductor Nanowires by Transmission Electron Microscopy

Analysis of Structure, Composition and Growth of Semiconductor Nanowires by Transmission Electron Microscopy Analysis of Structure, Composition and Growth of Semiconductor Nanowires by Transmission Electron Microscopy Martin Ek POPULÄRVETENSKAPLIG SAMMANFATTNING 2013 Polymer & Materials Chemistry Centre for Analysis

Läs mer

ELLÄRA. Denna power point är gjord för att du ska få en inblick i elektricitet. Vad är spänning, ström? Var kommer det ifrån? Varför lyser lampan?

ELLÄRA. Denna power point är gjord för att du ska få en inblick i elektricitet. Vad är spänning, ström? Var kommer det ifrån? Varför lyser lampan? Denna power point är gjord för att du ska få en inblick i elektricitet. Vad är spänning, ström? Var kommer det ifrån? Varför lyser lampan? För många kan detta vara ett nytt ämne och till och med en helt

Läs mer

Fysik del B2 för tekniskt basår / teknisk bastermin BFL 120/ BFL 111

Fysik del B2 för tekniskt basår / teknisk bastermin BFL 120/ BFL 111 Linköpings Universitet Institutionen för Fysik, Kemi och Biologi Avdelningen för Tillämpad Fysik Mike Andersson Lösningsförslag Tentamen Torsdagen den 5:e juni 2008, kl. 08:00 12:00 Fysik del B2 för tekniskt

Läs mer

Konc. i början 0.1M 0 0. Ändring -x +x +x. Konc. i jämvikt 0,10-x +x +x

Konc. i början 0.1M 0 0. Ändring -x +x +x. Konc. i jämvikt 0,10-x +x +x Lösning till tentamen 2013-02-28 för Grundläggande kemi 10 hp Sid 1(5) 1. CH 3 COO - (aq) + H 2 O (l) CH 3 COOH ( (aq) + OH - (aq) Konc. i början 0.1M 0 0 Ändring -x +x +x Konc. i jämvikt 0,10-x +x +x

Läs mer

Kemisk bindning I, Chemical bonds A&J kap. 2

Kemisk bindning I, Chemical bonds A&J kap. 2 Kemisk bindning I, Chemical bonds A&J kap. 2 Dagens Olika bindningstyper - Jonbindning - Kovalent bindning - Polär kovalent bindning - Metallbindning Elektronegativitet - Jonbindning eller kovalent bindning?

Läs mer

Försättsblad Tentamen (Används även till tentamenslådan.) Måste alltid lämnas in. OBS! Eventuella lösblad måste alltid fästas ihop med tentamen.

Försättsblad Tentamen (Används även till tentamenslådan.) Måste alltid lämnas in. OBS! Eventuella lösblad måste alltid fästas ihop med tentamen. Försättsblad Tentamen (Används även till tentamenslådan.) Måste alltid lämnas in. OBS! Eventuella lösblad måste alltid fästas ihop med tentamen. Institution DFM Skriftligt prov i delkurs Fastatillståndsfysik

Läs mer

Alla svar till de extra uppgifterna

Alla svar till de extra uppgifterna Alla svar till de extra uppgifterna Fö 1 1.1 (a) 0 cm 1.4 (a) 50 s (b) 4 cm (b) 0,15 m (15 cm) (c) 0 cm 1.5 2 m/s (d) 0 cm 1.6 1.2 (a) A nedåt, B uppåt, C nedåt, D nedåt 1.7 2,7 m/s (b) 1.8 Våglängd: 2,0

Läs mer

ETE310 Miljö och Fysik VT2016 BELYSNING. Linköpings universitet Mikael Syväjärvi

ETE310 Miljö och Fysik VT2016 BELYSNING. Linköpings universitet Mikael Syväjärvi ETE310 Miljö och Fysik VT2016 BELYSNING Linköpings universitet Mikael Syväjärvi Det finns mycket belysning i världen. Photo: Philip Hens EU beslutade att fasa ut glödlampan Corren 8 okt 2008 EU beslut

Läs mer

Varför förbrukar ersätta glödlampor?

Varför förbrukar ersätta glödlampor? Material för att styra färgen på LED lampor Inom EU kommer snart glödlampan att förbjudas. Ett alternativ är då lampor uppbyggda av lysdioder (LED). Problemet med dessa är att de inte alltid ger rätt ljusspektrum

Läs mer