Geleiding in vaste stoffen
4.1. Metalen geen spanning: e- ordeloos door elkaar wel spanning: e- naar +-pool
4.2. Isolator valentie-elektronen sterk gebonden
4.3. Halfgeleider element uit groep IVa Si Ge 4 elektronen op buitenste schil covalente bindingen elektrische eign zijn afh van temperatuur
4.3.1. intrinsieke of zuivere halfgeleider bij lage T: de 4 valentie-e- vormen covalente bindingen met omringende atomen alle valentie-e- gebonden isolator
voldoende thermische energie excitatie van valentie-e- bij hoge T: voldoende thermische energie excitatie van valentie-e- ° vrij e- ° positief gat of holte (ook vrij!) evenveel vrije e- als gaten geleider naburig e- maakt zich los holte wordt opgevuld door dit elektron (recombinatie)
intrinsieke halfgeleiding door e- en holten! bij aanleg spanning: geöriënteerde beweging van gaten en e- intrinsieke halfgeleiding door e- en holten!
toepassing: LDR (licht-afhankelijke weerstand) thermische energie (licht) om elektronen te exciteren is als licht ↑ → R ↓ → I ↑
4.3.2. gedopeerde halfgeleider nadeel zuivere halfgeleiding: stroom heel klein daarom: vreemde atomen aan rooster toevoegen (doperen): 1 atoom per 106 atomen weerstand daalt met factor 1200 2 soorten (n- en p-type dopering) extrinsieke halfgeleiding
n-type dopering dopering met As (groep Va) 4 e- covalente binding 1 e- heel zwak gebonden (bijna vrij) donor kern: vast positief ion (geen gat)
Samengevat As = vast positief roosterion (GEEN gat) # vrije e- >> # gaten (gaten enkel van intrinsieke halfgeleiding) stroom veroorzaakt door negatieve e- n-type dopering
p-type dopering dopering met In (groep IIIa) 3 e- covalente binding 1 positieve holte over acceptor kern: vast negatief ion (In neemt e- op)
Samengevat In = vast negatief roosterion # gaten >> # vrije e- (vrije e- enkel van intrinsieke halfgeleiding) stroom veroorzaakt door positieve holten p-type dopering