- Stahuj zápisky z přednášek a ostatní studijní materiály
- Zapisuj si jen kvalitní vyučující (obsáhlá databáze referencí)
- Nastav si své předměty a buď stále v obraze
- Zapoj se svojí aktivitou do soutěže o ceny
- Založ si svůj profil, aby tě tví spolužáci mohli najít
- Najdi své přátele podle místa kde bydlíš nebo školy kterou studuješ
- Diskutuj ve skupinách o tématech, které tě zajímají
Studijní materiály
Hromadně přidat materiály
Taháček
X12UEM - Úvod do elektrotechnických materiálů
Hodnocení materiálu:
Zjednodušená ukázka:
Stáhnout celý tento materiálk:Vazba vzniká částečným překryvem orbitálů nad posledními energetickými hladinami(valenční vrstvy). Vazbu tvoří jeden nebo více elektronových párů, které nepatří ani jednomu z nich. Jsou sdílené. Nejdůležitějším kritériem vzniku je energetické hledisko. Nejdříve dojde k poklesu celkové energie, která má při určité vzdálenosti atomů minimum. Při dalším přiblížení začne poternciální energie narůstat. Čím více energie se při vzniku uvolní, tím je vazba pevnější a sloučenina stálejší.
Vazebná energie: je energie potřebná k rozštěpení vazby.
Typy vazeb: Kovová vazba - kovové krystaly - odiče,kovy. Kovalentní vazba - kovalentní krystaly -polovodiče,polokovy. Iontová vazba - iontové krystaly - izolanty,nekovy
Reálný plyn – stavová rovnice reálného plynu.
Má silové pole = jedinci na sebe působí ikdyž nejsou ve srážce. Má vnitřní tření.
Lze ho stlačit na objem kapaliny vzniklé zkapalněním.
Stavová rovnice realného plynu:
Korekce na tlak: pi=a/V2 pi-kohézní tlak, a-1.VanDerWaalsova kontanta
Korekce na objem: (p+a/V2)(V-b) = RT b-2.VanDer Waalsova kontanta
Kapaliny (teplotní závislost objemu a hustoty, povrchové napětí, viskozita).
Ideální kapalina: dokonale tekutá(bez vizkozity) a zcela nestlačitelná.
Kapaliny se vypařují za každé teploty.Částice na hladině se vypařují nad hladinu a zároveň se děje opak. Pokud dojde k rovnováze mezi vypařováním a kondenzací, tak nad hladinou vznikne sytá pára.
Var: teplota, kdy tlak syté páry dosáhne vnějšího tlaku a kapalina se odpařuje z celého svého objemu.
Povrchové napětí:Síla, působící v povrchu kapaliny, kolmo na délkovou jednotku, zvolenou v libovolném směru(koule) způsobí, že kapalina se snaží zaujmout co nejmenší povrch = tvoří kuličky. σ = F/l [N/m]
Viskozita: částice urostřed proudu se pohybují rychleji než částice blíže okraji. Způsobuje to vnitřní tření v kapalinách.
Tekuté krystaly.
Jsou to složité organické látky, které vykazují optickou anizotropii v blízkosti bodu tání.
Anizotropie: stav, kdy látka navenek vypadá jako kapalina, ve skutečnosti má pevnou strukturu.
1.Nematické - vláknité krystaly
2.Cholesterické - lístkové krystaly. Jsou pokládány více nad sebou ale tvoří šroubovici.
3.Smektické - lístkové krystaly. Jsou rovnoběžné.
Struktury tuhého skupenství (charakteristika).
Energeticky nejchudší ale prostorově nejuspořádanější skupenství.
Krystalická struktura: Částice jsou pravidelně rozmístěny v prostoru a každá má stejné okolí. Při zvýšení teploty dochází k rozrušení vazeb v celém objemu. Krystaloamorfní: Dochází k uspořádání částic jen v některých oblastech. Krystalická struktura je oddělena amorfní.
Amorfní: Částice mají mezi sebou různé vzdálenosti a působí na sebe ruznými silami, proto se při zvýšení teploty porušují nejprve slabší vazby a pak teprve vazby silnější.
Organické : Mají vysokou viskozitu a tuhnout před bodem tuhnutí(vosky,sklo).(linerní a cyklické)
Makromolekulární: Nacházejí se buď v přírodě nebo se vyrábějí polymerací a vznikají Monomery.
Elementární buňka (primitivní, složená).
Rovnoběžnostěn, definovaný pomocí 3 zákadních translačních vektorů a úhlů mezi nimi.
Primitivní: má uzlové body pouze ve vrcholech
Složená: má uzlové body i mimo vrcholy
Koordinační číslo: udává počet nejbližších sousedních atomů
Činitel zaplnění: udává jaká část prostoru je vyplněna atomy
κ = NbVk/V = Nb(4/3π r3)/(a3); a=2r! Nb - počet atomů na buňku
Bazálně centrovaná buňka: Obsahuje 1 atom. Nadbytečné částice jsou ve středech rovnoběžných stěn.
Prostorově centrovaná buňka: Obsahuje 2 atomy. 1 složený z rohů a 1 na tělesové uhlopříčce.
Plošně centrovaná buňka: Obsahuje 3 atomy. 1 složený z rohů a 2 z půlek na plošných uhloříčkách.
Diamantová buňka: Obsahuje 8 atomů.
Typy krystalových mřížek.
Molekulové: částice jsou celé molekuly, které jsou spojeny Van Der Waalsovými silami. Tyto krystaly jsou měkké snadno se deformují (všechny organické krystaly).
Iontové: ionty jsou spojeny silnými iontovými vazbami. Tyhle krystaly jsou tvrdé ale snadno se rozpadají působením polárních rozpouštědel.
Kovové: atomy jsou umístěny v rovnovážných polohách a mezi nimi je elektronový obal. Krystaly se snadno deformují a vedou teplo i proud.
Kovalentní: v rovnovážných polohách jsou atomy spojené kovalentní vazbou. Velmi tvrdé krystaly.
Nevedou proud, protože nemají valenční elekrony.
Vrstevnaté: silné vazby jsou v rámci vrstev. Vrstvy jsou k sobě poutány slabě (viz plástve od včel). Vedou proud.
Krystalografické soustavy.
Krychlová - kubická
Čtverečná - tertragonální
Kosočtverečná - ortorombická
Šesterečná - Hexagonální
Jednoklonná - Monoklinická
Trojklonná - Triklinická
Klencová - Romboedrická
Poruchy krystalů.
Dělení podle velikosti:
Makroskopické (>10-5 m)
Mikroskopické (10-5 - 10-7 m)
Submikroskopické (< 10-7 m)
Bodové:
Vakance-prázdné rovnovážné polohy(vznikají kmitáním částic v mřížce,ozářením krystalu,plastickou deformací)
Atomy cizích prvků - Substituční, Intersticiální
Čárové: (dislokace)
Hranové, Šroubové
Plošné:
Vrstevné,Maloúhlové
Difúze.
Samovolné pronikaní molekul jednoho plynu v prostoru, zujímaného původně jiným plynem.Při tomto ději koncentrace původního plynu klesá. Rychlost difuze: látkové množství disperzních částic, které projde za jednotku času jednotkou plochy ve směru koncentračního vpádu.
Aktivační energie: energie potřebná k uvolnění částic z rovnovážné polohy
Pásová teorie.
Vodiče: malý měrný odpor (10-8 - 10-6 Ω m)
Polovodiče: měrný odpor něco mezi vodiči a izolanty
Izolanty: velký měrný odpor (108 - 1020 Ω m)
Elektrické vlastnosti krystalu závisí na velikosti zakázaného pásu.
Prostě nakreslit grafík vodivostních pásů. U vodičů se jednotlivé pásy buď překrývají, nebo jsou těsně u sebe. U polovodičů je nevodivý pás Δ Eg buď malý nebo velký.
Valenční pás je dole, vodivostní pás nahoře a zakázaný pás uprostřed.
Vodiče (rozdělení, charakteristika).
Podle mechanismu vedení proudu dělíme vodiče na vodiče první a druhé třídy.
1.Třída:
Uhlík ve formě grafitu.
Proud přenášejí volné elektrony obsažené v mřížce. Vodiče se při průchodu proudu chemicky nemění.
Vlivem malých rozměrů elektronů a jejich dobré pohyblivosti je vodivost 1. třídy o několik řádů lepší než vodivost 2. třídy.
2.Třída:
Proud přenášejí elektricky nabité částice - ionty. Průchodem proudu vzniká současně přenos hmoty a tím i chemické změny v elektrolytu.
Ionty jsou větší než elektrony => jejich pohyblivost je menší => vodivost je menší.
Vodiče II. řádu (dělení na silné a slabé, disociace, vodivost).
2.Třída:
Proud přenášejí elektricky nabité částice - ionty.
Průchodem proudu vzniká současně přenos hmoty a tím i chemické změny v elektrolytu. Ionty jsou větší než elektrony => jejich pohyblivost je menší => vodivost je menší.
Disociace: rozpad molekul na ionty vlivem polárního rozpouštědla
2 fáze: Rozpad krystalové mřížky - ionty jsou vytrhávány molekulami rozpouštědla. Obalování - molekuly rozpouštědla obalují vyvtrhané ionty.
Silné:obsahují pouze ionty, disociace proběhla zcela
Slabé: obsahují jak ionty tak nedisociované molekuly.
Poloha Fermiho hladiny (Fermiho energie):
U klasických polovodičů je Fermiho hladina vždy uprostřed zakázaného pásu.
EF=1/2(Ec+Ev)+4/3kT * ln(mp*/mn*)
Ec-energie vodivostního pásu
Ev-energie valenčního pásu
mp*/mn*-efektivní hmotnost díry/elektronu
k-Boltzmanova konstanta
Polovodiče – vodivost N, P. Nemám....
Polovodiče – Ohmův zákon.
Předpoklady:
- konstantní teplota, aby se s teplotou nezměnila koncentrace a pohyblivost nosičů.
- intenzita pole E použití do 400K. Je rozšířen ve formě sloučenin, čistý se nevyskytuje.
Použití: usměrňovací diody, varikapů, tunelových diod, tranzistorů, integrovaných obvodů.
Sloučeniny AIIIBV:GaAs: krystalizuje ve struktuře sfaleritu. Šířka zak. pásu umožňuje použití do 400K, možnost vzinku Gunnova jevu. Použití: optoelektronika, příprava diod, polem řízenych tranzistorů, mikrovlných integrovaných obvodů.
Sloučeniny AIIBVI:mají přímou pásovou strukturu,obsahují strukturální poruchy(vakance).
Největšího rozšíření dosáhl roztok HgTe a CdTe pro konstrukci laserů a detekčních zařízení.
Vodiče I. řádu – vodivost (Ohmův zákon).
1.Třída:
Uhlík ve formě grafitu.
Proud přenášejí volné elektrony obsažené v mřížce. Vodiče se při průchodu proudu chemicky nemění.
Vlivem malých rozměrů elektronů a jejich dobré pohyblivosti je vodivost 1. třídy o několik řádů lepší než vodivost 2. třídy.
Ohmův zákon:
Je to vztah pro hustotu proudu v určitém bodě vodiče za předpokladu, že známe celkovou intenzitu elektrického pole v tomto bodě.
j = σ E; j-proudová hustota, E-celkova intenzita elektrickeho pole σ-konduktivita[S/m]
Vodiče I. řádu – rezistivita.
1.Třída:
Uhlík ve formě grafitu.
Proud přenášejí volné elektrony obsažené v mřížce. Vodiče se při průchodu proudu chemicky nemění.
Vlivem malých rozměrů elektronů a jejich dobré pohyblivosti je vodivost 1. třídy o několik řádů lepší než vodivost 2. třídy.
Rezistivi
Vloženo: 23.04.2009
Velikost: 108,50 kB
Komentáře
Tento materiál neobsahuje žádné komentáře.
Copyright 2024 unium.cz