52205A PUOLIJOHDEKOMPONENTTIEN PERUSTEET
|
|
- Sami Korhonen
- 7 vuotta sitten
- Katselukertoja:
Transkriptio
1 52205A PUOLIJOHDEKOMPONENTTIEN PERUSTEET Mikroelektroniikan laboratorio, Luennot: ma TA105 Marina Tjunina, TS1324 ke 8-10 L7 Harjoitukset: to TF104 Janne Narkilahti, TS1326 Oppikirja: Streetman: Solid State Electronic Devices, Prentice Hall Intern., Inc., 1995, 4 th edition, s , TAI 5 th edition, 2000, kappaleet 5,6,7,8,10 ja 11 Luentomoniste: Mikroelektroniikan laboratorio, toimisto, 2.kerros
2 Kurssin tarkoitus: Antaa perustiedot puolijohdekomponenttien ja niihin perustuvien piirien toiminnan ymmärtämiselle, jotta niitä osattaisiin käyttää oikein ja suunnitella
3 III: Puolijohteet - Liitokset (Junctions) - pn-diodit (pn-junction Diodes) IV: Bipolaari liitostransistori (Bipolar Junction Transistors) - Kenttävaikutustransistorit; FET (Field Effect Transistors) - Laserit (Lasers) - p-n-p-n kytkinkomponentit (Switching Devices)
4 PUOLIJOHTEET : vallankumous elektroniikassa Putket radiossa 1930-luvulla 1:n toimiva Au-Ge transistori (1947, Bell Lab)
5 Poulijohdekomponentti korvasi suuremmat, epäluotettavammat ja enemmän tehoa kuluttavat elektroniputket. Erilaisia transistoreita Muut nykyiset komponenttit
6 Nykyisin yksittäispakattujen komponenttien lisäksi käytetään mikropiirejä. Samalla mikropiirillä voi olla satoja miljoonia PK-kappaleita. Elektroniputki PK mikropiiri -kehitys on mahdollistanut elektroniikan jatkuvan pienenemisen ja samanaikaisen tehon (älykkyyden) kasvun, siis mm. tietokoneet, digi- TV:t, matkapuhelimet, laajakaistayhteydet,... Metallikoteloitu mikropiiri vuodelta 1984 (kotelo avattu) Piikiekkoja, joilla on mikropiirejä
7 Transistorien lukumäärä mikropiireissä on kasvanut: PIIRI TRANS. VUOSI TEOLL. Intel Intel :::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::: POWER IBM RV AMD GT NVIDIA D-C Itanium Intel Q C Itanium Intel Nanotechnology in producing chips at the 32 nm and smaller.
8 Puolijohdefysiikan perusteet 1. Kiinteän aineen sidosvoimat Kaksiatomisen systeemin potentiaalienergiaa E pot atomien välimatkan funktiona Lyhyillä etäisyyksillä kahden atomin välinen voima on aina repulsiivinen. Tämä johtuu suureksi osaksi Paulin kieltosäännöstä, joka estää useampaa kuin yhtä elektronia olemasta samassa tilassa. Myös elektronien välinen Coulombin repulsio on olennainen. E pot 0 Suuremmilla etäisyyksillä voimat ovat usein attraktiivisia. r
9 Atomien negatiivisesti varatut elektronipilvet hylkivät toisiaan. Energia kasvaa, kun atomit tulevat lahemmaksi toisiaan. E pot Repulsiivinen komponentti A/r n (n>>1). 0 Tätä vastaava energia pienenee atomien etäisyyden lyhetessä, minkä aiheuttajana on pyrkimys pienempään elektronipilven energiaan atomien muodostamassa systeemissä. Tästä seuraa täydet elektronikuoret (elektronioktetti). Attraktiivinen komponentti B/r m. r
10 Kokonaispotentiaalienergia on em. komponenttien summa, jonka minimi saavutetaan kohdassa r 0 : E(r 0 ) = E MIN. Tämä vastaa atomien tasapainoetäisyyttä. E pot Kun r = r 0, atomeihin vaikuttava systeemin sisäisistä vuorovaikutuksista johtuva voima on nolla: F(r 0 ) = 0 Energia, joka tarvitaan hajottamaan tämä systeemi, on dissosiaatioenergia = - koheesioenergia: E dis r 0 r Dissosiaatioenergia on energia, joka tarvitaan poistamaan yksi atomi kiteen tasapainoasemasta ja viemään se äärettoman kauas kiteestä. E dis Kiinteässä aineessa atomit muodostavat systeemin, jonka potentiaalienergia pyrkii minimoitumaan edellä kuvatun kaksiatomisysteemin kanssa analogisella tavalla, minka johdosta kiteen atomeilla on tietyt tasapainoasemat toisiinsa nähden.
11 2. Kiinteiden atomien sidostyyppijaottelu Kiinteät aineet ovat luonteeltaan erilaisia siitä riippuen millaisilla voimilla atomit ovat toisissaan kiinni. Atomien välisen sidoksen erilaisuus johtuu taas pääasiallisesti ulkoelektronien jakaumassa esiintyvistä eroista. Tarkeimmat erilaiset sidostyypit ovat: Multipolisidos (dipole to dipole, or van der Waals) Vetysidos (hydrogen bond) Ionisidos (ionic bond) Kovalenttisidos (covalent bond) Metallisidos (metallic bond)
12 Van der Waals -vuorovaikutus Tämä antaa heikon attraktion varauksettomien atomien välille elektronijakauma Elektronien kiertoliikkeestä johtuen varauksettomat atomit ovat värähteleviä sähköisiä dipoleja. Hetkellinen dipolimomentti toisessa atomissa synnyttää sähkökentän, joka polarisoi toisen atomin, jolloin niiden välillä vaikuttaa dipolidipoli-voima. Vuorovaikutus riippuu etäisyydestä kuten 1/r 6 ja on olennainen mm. jalokaasuatomien välillä (Kr, Ar, Xe).
13 Vetysidos Vedyllä on vain yksi elektroni. Kun vety liittyy esimerkiksi happiatomiin, siirtyy pääosa elektronin aaltofunktiosta hapelle ja vedylle jää positiivinen varaus. Tällä varauksella se voi vetää puoleensa jotain kolmatta atomia, mistä syntyvää sidosta molekyylien välille kutsutaan vetysidokseksi. Tämä sidos on tärkeä mm. jäässä. + - N H O
14 Ionisidos. Yksinkertaisimmat ioneista rakentuneet kiteet sisältävät kahdenlaisia atomeja, joissa on pareittain yhden täyden kuoren edellyttämä lukumäärä ulkoelektroneja. Positiiviset ionit (kationit) ovat pelkkiä atomisydamiä. Kaikki ulkoelektronit (kation.) ovat siirtyneet toista lajia oleviin atomeihin. Esintyy taysikuorisia negatiivisia ioneja eli anioneja. Ionien vuorovaikutus koostuu lähes kokonaan niiden klassisesta sähkostaattisesta attraktiosta ja repulsiosta. Na Cl Na+ Cl- Joissain yhdisteissä esim. NaCl, Na luovuttaa lähes kokonaan uloimman elektroninsa klooriatomille. Na+ kationi, Cl- anioni Tässä tapauksessa attraktiivinen voima aiheutuu Coulombin potentiaalista.
15 Kovalenttisidos Attraktiivinen voima johtuu siitä että atomit pareittain jakavat keskenään osan elektroneistaan. Koska elektronit pääsevät liikkumaan laajemmalla alueella, niiden kineettinen energia alenee. 8 Kovalenttisten aineiden atomeissa on pareittain yhden täyden kuoren verran ulkoelektroneja. Jos jokaisessa atomissa on neljä ulkoelektronia, voi atomijoukko järjestyä kolmiulotteiseksi kiteeksi, jossa kunkin atomin ympärillä on neljä kahden elektronin muodostamaa sidosta.
16 Metallisidos. Suuri joukko atomeja jakaa osan elektroneistaan niin että ne pääsevät liikkumaan koko kiteen läpi. Perustelu muuten samanlainen kuin kovalentilla sidoksella. Atomisydämiä ympäröi elektroniverho. Se on muodostunut kaikkien atomien ulkoelektroneista ja jakautunut kiteen koko alueelle. Metalleissa elektronien jakauma on tasaisempi kuin kovalenttisissa aineissa. Metallien koheesio perustuu pääasiallisesti elektronivarauksen ja kationin väliseen klassiseen attraktioon ja elektronien vaihtovuorovaikutukseen.
17 3. Energiakaistat Tarkastellaan aluksi elektronitiloja yhdessä atomissa. Atomiytimen positiivinen varaus muodostaa elektroneille Coulombin potentiaalin. Elektronit ovat atomissa vain tietyissä energiatiloissa, joita kuvassa on merkitty a, b ja c:llä. E c b a +
18 Kun kaksi atomia tuodaan lähekkäin, madaltuu niiden välissä oleva energiavalli. c b a Tiloissa c elektronit pääsevät liikkumaan molekyylissä täysin vapaasti. Tilassa b elektronien tunneloituminen on merkittävää. Nämä tilat osallistuvat sidoksen muodostamiseen. Atomin alimmat a energiatilat säilyvät muuttumattomina sidoksia muodostettaessa. Kahden atomin yhdisteessä jokainen atomin elektronitila jakautuu kahdeksi. (Näiden tilojen energiaero on sitä suurempi mitä voimakkaampaa tunneloituminen atomitilojen välillä on.) Neljän atomin ketjussa jokainen atomitila on jakautunut neljään. Kiinteässä aineessa on hyvin suuri joukko atomeja yhdessä, N~ Tällöin, yksittäisten energia-arvojen sijasta, saadaan energiakaistoja.
19 Kiinteässä aineessa saadaan energiakaistoja (energy bands). Sallitut energia-arvot muodostavat kaistoja. Niiden väleissä on kiellettyjä energia-arvoja, joita kutsutaan energiaraoiksi (energy gap). Joissain tapauksissa kaistat menevät päällekkäin, jolloin energiarakoja ei jää.
20 Energy gap - idea Energy band gap general phenomenon. (Photonic Band Gap = PBG). It appears when WAVES interact with PERIODIC system. The system contains scattering objects, periodically arranged in space. Diffraction and propagation of the wave take place. (Diffracted wave is not propagating in system.) aalto λ a sirottava kohde aalto Maximum of diffraction (Bragg condition) i.e. NO propagation (NO such waves in the system) θ = π 2 λ = 2a n = hc ( λ) E light E = diffraktio ( hc 2) ( n a) NO such energies in the system S.K.-n jaksollinen järjestelmä eteneminen 2a sinθ = nλ, n = ± 1,2,3,...
21 Kvanttimekaniikkaa Elektronin tilaa kuvaa aaltofunktio. Tämä funktio määräytyy Schrödingerin yhtälöstä m - elektronin massa, V (x) - potentiaalienergia ja E - kokonaisenergia. Vapaa elektroni : V(x) = 0 -
22 Kiteisessä aineessa potentiaalin V (x) huomioon ottaminen on helppoa, koska sillä on erittäin merkittävä symmetria. Tutkitaan tapausta jossa hilavakio on a. Tällöin on jaksollinen funktio Schrödingerin yhtälö Blochin teoreema jaksollinen Jos se ratkaistaan yhdessä alkeiskopissa, saadaan ratkaisu kaikkialla.
23 Energiakaistat Vapaan elektronin energia riippuu aaltovektorista k Kun lisätään jaksollinen potentiaali Sironneet (elektroni)aallot ovat samassa vaiheessa kun sironta tapahtuu kahdestaperäkkäisestä ionista θ = π / 2 2a = nλ Elektronin aaltofunktio ei ole etenevä (e ikx ) vaan siinä sekoittuvat vastakkaisiin suuntiin etenevät aallot (e ikx ja e ikx ). Näistä muodostuu kaksi seisovaa aaltoa jotka ovat esim. cos(kx) ja sin(kx).
24 Muistutetaan aaltofunktion fysikaalinen tulkinta: ψ(x) 2 on todennäköisyystiheys. Se kuvaa todennäköisyyttä, että mittausta tehdessä elektroni löytyy paikasta x. todennäköisyystiheys ψ(x) 2 = 0
25 Muilla k:n arvoilla kuin energia on vapaiden elektronien energia Näin syntyy energiakaistoja ja niiden väliin energiarakoja.
26 Energiakaistoja Si:ssa.
27 3s, 3p johtavuuskaista (conduction band) energiarako (energy gap) valenssikaista (valence band) Elektronit noudattavat Paulin kieltösääntöä: yhteen tilaan voi mennä enintään kaksi elektronia. Atomin perustilassa elektronit täyttävät sen energiatilat järjestyksessä pienimmän energian tilasta lähtien. Tämän perusteella voidaan mm. selittää alkuaineiden jaksollinen järjestelmä. Kiinteässä aineessa elektronit täyttävät energiakaistat pienimmästä energiasta lähtien. Sitä kaistaa, joka täyttyy vain osittain kutsutaan johtavuuskaistaksi. Täydet kaistat eivät johda sähköä.
28 4. Eristeiden, puolijohteiden ja metallien tyypilliset kaistarakenteet Kiinteiden aineiden sähkönjohtokyky vaihtelee suuresti. Tämän perusteella kiinteät aineet jaetaan johteisiin, puolijohteisiin ja eristeisiin. Nämä erot voidaan suureksi osaksi selittää aineiden energiakaistarakenteen avulla. Materiaalin johtavuuden perusedellytys on se, että ulkoisen sähkökentän vaikuttaessa materiaalissa on tyhjiä energiatiloja, mihin elektronit voivat siirtyä. johtavuuskaista valenssikaista Elektronit eivät voi liikkua valenssikaistalla, koska se on täysi. Metalleilla johtavuuskaista ja valenssikaista ovat osaltaan päällekkäin, joten elektronit voivat liikkua vapaasti ulkoisen sahkökentän vaikutuksesta.
29 Puolijohteilla on samankaltainen kaistarakenne kuin eristeillä (lämpötilassa 0 K). Johtavuuskaistan ja valenssikaistan välillä on energiarako Eg, joka on paljon pienempi kuin eristeillä. Pieni terminen energia voi virittaa puolijohteissa varauksenkuljettajia valenssikaistalta johtavuuskaistalle
30
31 List of semiconductor materials Group IV elemental semiconductors C Si Ge Group IV compound semiconductors SiC SiGe III-V semiconductors AlSb, AlAs, AlN AlP BN BP BAs GaSb GaAs GaN GaP InSb InAs InN InP III-V ternary semiconductor alloys AlGaAs, AlxGa1-xAs InGaAs, InxGa1-xAs InGaP AlInAs AlInSb GaAsN GaAsP AlGaN AlGaP InGaN InAsSb InGaSb III-V quaternary semiconductor alloys AlGaInP, also InAlGaP, InGaAlP, AlInGaP AlGaAsP InGaAsP AlInAsP AlGaAsN InGaAsN InAlAsN GaAsSbN III-V quinary semiconductor alloys GaInNAsSb GaInAsSbP II-VI semiconductors CdSe CdS CdTe ZnO ZnSe ZnS ZnTe II-VI ternary alloy semiconductors CdZnTe, CZT HgCdTe HgZnTe HgZnSe I-VII semiconductors CuCl IV-VI semiconductors PbSe PbS PbTe SnS SnTe IV-VI ternary semiconductors PbSnTe Tl2SnTe5 Tl2GeTe5 V-VI semiconductors Bi2Te3 II-V semiconductors Cd3P2 Cd3As2 Cd3Sb2 Zn3P2 Zn3Sb2 Zn3As2 Layered semiconductors PbI2 MoS2 GaSe SnS Others CIGS PtSi BiI3 HgI2 TlBr Miscellaneous oxides TiO2 Cu2O CuO UO2 UO3 Organic semiconductors Magnetic semiconductors
32 List of band gaps Material Symbol B.g. 300K Silicon Si 1.11 Germanium Ge 0.67 Silicon carbide SiC 2.86 Aluminum phosphide AlP 2.45 Aluminium arsenide AlAs 2.16 Aluminium antimonide AlSb 1.6 Aluminium nitride AlN 6.3 Diamond C 5.5 Gallium(III) phosphide GaP 2.26 Gallium(III) arsenide GaAs 1.43 Gallium(III) nitride GaN 3.4 Gallium(II) sulfide GaS 2.5 (@ 295 K) Gallium antimonide GaSb 0.7 Indium(III) phosphide InP 1.35 Indium(III) arsenide InAs 0.36 Zinc oxide ZnO 3.37 Zinc sulfide ZnS 3.6 Zinc selenide ZnSe 2.7 Zinc telluride ZnTe 2.25 Cadmium sulfide CdS 2.42 Cadmium selenide CdSe 1.73 Cadmium telluride CdTe 1.49 Lead(II) sulfide PbS 0.37 Lead(II) selenide PbSe 0.27 Lead(II) telluride PbTe 0.29
33 5. Puolijohteiden energiarakotyypit Puolijohteiden energiarako voi olla suora tai epäsuora (direct or indirect gap). Suora johtavuuskaistan minimiarvo ja valenssikaistan maksimiarvo ovat samalla aaltovektorin k arvolla. Kaistalta-kaistalle elektronitransitiossa k (ja elektronin liikemäärä) ei muutu. Epäsuora - johtavuuskaistan minimiarvo ja valenssikaistan maksimiarvo eivat ole samalla aaltovektorin k arvolla. Transitiossa k muuttuu.
34 suora energiarako k
35 epäsuora energiarako k Si
36 E E E g hν=e g E k g k GaAs. Suora energiarako. Elektronin transitiossa johtavuuskaistalta valenssikaistalle sen liikemäärä ei muutu. Si. Epäsuora energiarako. Elektronin transitio johtavuuskaistalta valenssikaistalle voi tapahtua energiaraossa olevan välitilan kautta. Elektronin liikemäärä muuttuu vähän, ja se luovuttaa energiaa fononeille.
37 6. Puolijohteissa esiintyvat elektronit ja aukot E Puolijohteissa energiarako on pieni. Siksi lämpöliike virittää elektroneja sen yli. E g johtavuuskaista Osa valenssikaistan elektroneista saa tarpeeksi termista energiaa (k B T), jonka avulla ne voivat virittyä johtavuuskaistalle. Tällöin puolijohdemateriaalin valenssikaistalle syntyy aukko (hole). valenssikaista Puolijohdemateriaaliin on syntynyt elektroniaukko pari (EHP = electron-hole pair). Hole = missing electron Tasapainotilanteessa olevassa piissä (T = 293 K) on ainoastaan EHP/ cm 3, kun piiatomien tiheys on cm' 3.
38 7. Intrinsiivinen puolijohde (intrinsic semiconductor). E E g johtavuuskaista valenssikaista Intrinsiivisellä puolijobteella valenssikaista on taynnä ja johtavuuskaista on tyhjä lampötilassa T = 0 K. Ideaalinen puolijohde, jossa ei ole epäpuhtauksia eikö kidevikoja. Terminen energia mahdollistaa etektronien virittymisen valenssikaistalta johtavuuskaistalle. Näin syntyneet EHPparit ovat ainoat varauksenkuljettajat intrinsiivisella puolijohteella.
39 T = 0 T 0 aukko elektroni EHP-parin generaatio voidaan ajatella tapahtuvan siten, että kidehilassa kovalenttinen sidos rikkoutuu ja yksi valenssielektroni on vapaa liikkumaan kidehilassa. Rikkoutunut kovalenttisidos on aukko ja kovalenttisidoksesta vapautunut elektroni on johde-elektroni. Intrinsiivisellä materiaalilla johtavuuskaistan elektronien konsentraatio on yhtä suuri kuin valenssikaistan aukkojen konsentraatio: n = p = n i Termisessa tasapainotilanteessa EHP-parien generaatio on sama kuin EHP-parien rekombinaatio.
Alikuoret eli orbitaalit
Alkuaineiden jaksollinen järjestelmä Alkuaineen kemialliset ominaisuudet määräytyvät sen ulkokuoren elektronirakenteesta. Seuraus: Samanlaisen ulkokuorirakenteen omaavat alkuaineen ovat kemiallisesti sukulaisia
LisätiedotKiteinen aine. Kide on suuresta atomijoukosta muodostunut säännöllinen ja stabiili, atomiseen skaalaan nähden erittäin suuri, rakenne.
Kiteinen aine Kide on suuresta atomijoukosta muodostunut säännöllinen ja stabiili, atomiseen skaalaan nähden erittäin suuri, rakenne. Kiteinen aine on hyvä erottaa kiinteästä aineesta, johon kuuluu myös
Lisätiedot4 ev OY/MFP R Materiaalifysiikan perusteet P Ratkaisut 6, Kevät 2017
OY/MFP R6 017 Materiaalifysiikan perusteet 514P Ratkaisut 6, Kevät 017 1. Koska kuvitteellisten materiaalien hila on pkk-hila, niiden käänteishila on tkk-hila ja Brillouin-koppi on Kuvan 1.1 mukainen.
LisätiedotLuento 1: Sisältö. Vyörakenteen muodostuminen Molekyyliorbitaalien muodostuminen Atomiketju Energia-aukko
Luento 1: Sisältö Kemialliset sidokset Ionisidos (suolat, NaCl) Kovalenttinen sidos (timantti, pii) Metallisidos (metallit) Van der Waals sidos (jalokaasukiteet) Vetysidos (orgaaniset aineet, jää) Vyörakenteen
LisätiedotMUUTOKSET ELEKTRONI- RAKENTEESSA
MUUTOKSET ELEKTRONI- RAKENTEESSA KEMIAA KAIK- KIALLA, KE1 Ulkoelektronit ja oktettisääntö Alkuaineen korkeimmalla energiatasolla olevia elektroneja sanotaan ulkoelektroneiksi eli valenssielektroneiksi.
LisätiedotTASASUUNTAUS JA PUOLIJOHTEET
TASASUUNTAUS JA PUOLIJOHTEET (YO-K06+13, YO-K09+13, YO-K05-11,..) Tasasuuntaus Vaihtovirran suunta muuttuu jaksollisesti. Tasasuuntaus muuttaa sähkövirran kulkemaan yhteen suuntaan. Tasasuuntaus toteutetaan
Lisätiedot, m s ) täytetään alimmasta energiatilasta alkaen. Alkuaineet joiden uloimmalla elektronikuorella on samat kvanttiluvut n,
S-114.6, Fysiikka IV (EST),. VK 4.5.005, Ratkaisut 1. Selitä lyhyesti mutta mahdollisimman täsmällisesti: a) Keskimääräisen kentän malli ja itsenäisten elektronien approksimaatio. b) Monen fermionin aaltofunktion
LisätiedotLuku 2: Atomisidokset ja ominaisuudet
Luku 2: Atomisidokset ja ominaisuudet Käsiteltävät aiheet: Mikä aikaansaa sidokset? Mitä eri sidostyyppejä on? Mitkä ominaisuudet määräytyvät sidosten kautta? Chapter 2-1 Atomirakenne Atomi elektroneja
LisätiedotKvanttifysiikan perusteet 2017
Kvanttifysiikan perusteet 207 Harjoitus 2: ratkaisut Tehtävä Osoita hyödyntäen Maxwellin yhtälöitä, että tyhjiössä magneettikenttä ja sähkökenttä toteuttavat aaltoyhtälön, missä aallon nopeus on v = c.
LisätiedotIonisidos ja ionihila:
YHDISTEET KEMIAA KAIK- KIALLA, KE1 Ionisidos ja ionihila: Ionisidos syntyy kun metalli (pienempi elek.neg.) luovuttaa ulkoelektronin tai elektroneja epämetallille (elektronegatiivisempi). Ionisidos on
LisätiedotPUOLIJOHTEISTA. Yleistä
39 PUOLIJOHTEISTA Yleistä Pyrittäessä löytämään syy kiinteiden aineiden erilaiseen sähkön johtavuuteen joudutaan perehtymään aineen kidehilassa olevien atomien elektronisiin energiatiloihin. Seuraavassa
LisätiedotSMG-4300: Yhteenveto ensimmäisestä luennosta
SMG-4300: Yhteenveto ensimmäisestä luennosta Aurinko lähettää avaruuteen sähkömagneettista säteilyä. Säteilyn aallonpituusjakauma määräytyy käytännössä auringon pintalämpötilan (n. 6000 K) perusteella.
LisätiedotULKOELEKTRONIRAKENNE JA METALLILUONNE
ULKOELEKTRONIRAKENNE JA METALLILUONNE Palautetaan mieleen jaksollinen järjestelmä ja mitä siitä saa- Kertausta daan irti. H RYHMÄT OVAT SARAKKEITA Mitä sarakkeen numero kertoo? JAKSOT OVAT RIVEJÄ Mitä
Lisätiedotψ(x) = A cos(kx) + B sin(kx). (2) k = nπ a. (3) E = n 2 π2 2 2ma 2 n2 E 0. (4)
76A KIINTEÄN AINEEN FYSIIKKA Ratkaisut 4 Kevät 214 1. Tehtävä: Yksinkertainen malli kovalenttiselle sidokselle: a) Äärimmäisen yksinkertaistettuna mallina elektronille atomissa voidaan pitää syvää potentiaalikuoppaa
LisätiedotPuolijohteet. luku 7(-7.3)
Puolijohteet luku 7(-7.3) Metallit vs. eristeet/puolijohteet Energia-aukko ja johtavuus gap size (ev) InSb 0.18 InAs 0.36 Ge 0.67 Si 1.11 GaAs 1.43 SiC 2.3 diamond 5.5 MgF2 11 Valenssivyö Johtavuusvyö
LisätiedotValodiodit (Photodiodes)
Valodiodit (Photodiodes) Valoa, jonka fotonin energia hv E g (kielletty energiarako) voidaan käyttää lisäämään puolijohteen varauksenkuljettajien määrää eli aiheuttamaan ylimäärävarauksenkuljettajia δn
LisätiedotFysiikan ja kemian perusteet ja pedagogiikka Kari Sormunen Kevät 2012
Fysiikan ja kemian perusteet ja pedagogiikka Kari Sormunen Kevät 2012 Aine koostuu atomeista Nimitys tulee sanasta atomos = jakamaton (400 eaa, Kreikka) Atomin kuvaamiseen käytetään atomimalleja Pallomalli
LisätiedotMolekyylit. Helsinki University of Technology, Laboratory of Computational Engineering, Micro- and Nanosciences Laboratory. Atomien väliset sidokset
Molekyylit. Atomien väliset sidokset. Vetymolekyyli-ioni 3. Kaksiatomiset molekyylit ja niiden molekyyliorbitaalit 4. Muutamien kaksiatomisten molekyylien elektronikonfiguraatio 5. Moniatomiset molekyylit
LisätiedotKaikenlaisia sidoksia yhdisteissä: ioni-, kovalenttiset ja metallisidokset Fysiikan ja kemian perusteet ja pedagogiikka
Kaikenlaisia sidoksia yhdisteissä: ioni-, kovalenttiset ja metallisidokset Fysiikan ja kemian perusteet ja pedagogiikka Kari Sormunen Kevät 2012 Kertausta IONIEN MUODOSTUMISESTA Jos atomi luovuttaa tai
LisätiedotSÄHKÖMAGNETISMI: kevät 2017
SÄHKÖMAGNETISMI: kevät 2017 Viikko Aihe kirjan luku Viikko 1 Sähköken>ä, pistevaraukset 14 Viikko 2 Varausjakauman sähköken>ä 16 Viikko 2 Sähköinen poteniaalienergia ja poteniaali 17 Viikko 3 Sähköken>ä
LisätiedotHEIKOT VUOROVAIKUTUKSET MOLEKYYLIEN VÄLISET SIDOKSET
HEIKOT VUOROVAIKUTUKSET MOLEKYYLIEN VÄLISET SIDOKSET Tunnin sisältö 2. Heikot vuorovaikutukset Millaisia erilaisia? Missä esiintyvät? Biologinen/lääketieteellinen merkitys Heikot sidokset Dipoli-dipolisidos
LisätiedotJaksollinen järjestelmä ja sidokset
Booriryhmä Hiiliryhmä Typpiryhmä Happiryhmä Halogeenit Jalokaasut Jaksollinen järjestelmä ja sidokset 13 Jaksollinen järjestelmä on tärkeä kemian työkalu. Sen avulla saadaan tietoa alkuaineiden rakenteista
Lisätiedot1. Materiaalien rakenne
1. Materiaalien rakenne 1.1 Johdanto 1. Luento 2.11.2010 1.1 Johdanto Materiaalit voidaan luokitella useilla eri tavoilla Kemiallisen sidoksen mukaan: metallit, keraamit, polymeerit Käytön mukaan: komposiitit,
LisätiedotMolekyylit. Helsinki University of Technology, Laboratory of Computational Engineering. Atomien väliset sidokset
Molekyylit. Atomien väliset sidokset. Vetymolekyyli-ioni 3. Kaksiatomiset molekyylit ja niiden molekyyliorbitaalit 4. Muutamien kaksiatomisten molekyylien elektronikonfiguraatio 5. Moniatomiset molekyylit
LisätiedotMääritelmä, metallisidos, metallihila:
ALKUAINEET KEMIAA KAIK- KIALLA, KE1 Metalleilla on tyypillisesti 1-3 valenssielektronia. Yksittäisten metalliatomien sitoutuessa toisiinsa jokaisen atomin valenssielektronit tulevat yhteiseen käyttöön
LisätiedotPotentiaalikuopalla tarkoitetaan tilannetta, jossa potentiaalienergia U(x) on muotoa
Potentiaalikuoppa Luento 9 Potentiaalikuopalla tarkoitetaan tilannetta, jossa potentiaalienergia U(x) on muotoa U( x ) = U U( x ) = 0 0 kun x < 0 tai x > L, kun 0 x L. Kuopan kohdalla hiukkanen on vapaa,
LisätiedotKovalenttinen sidos ja molekyyliyhdisteiden ominaisuuksia
Kovalenttinen sidos ja molekyyliyhdisteiden ominaisuuksia 16. helmikuuta 2014/S.. Mikä on kovalenttinen sidos? Kun atomit jakavat ulkoelektronejaan, syntyy kovalenttinen sidos. Kovalenttinen sidos on siis
LisätiedotKemiallinen reaktio
Kemiallinen reaktio REAKTIOT JA ENERGIA, KE3 Johdantoa: Syömme elääksemme, emme elä syödäksemme! sanonta on totta. Kun elimistömme hyödyntää ravintoaineita metaboliassa eli aineenvaihduntareaktioissa,
Lisätiedot1240eV nm. 410nm. Kun kappaleet saatetaan kontaktiin jännite-ero on yhtä suuri kuin työfunktioiden erotus ΔV =
S-47 ysiikka III (ST) Tentti 88 Maksimiaallonpituus joka irroittaa elektroneja metallista on 4 nm ja vastaava aallonpituus metallille on 8 nm Mikä on näiden metallien välinen jännite-ero? Metallin työfunktio
LisätiedotFYSA242 Statistinen fysiikka, Harjoitustentti
FYSA242 Statistinen fysiikka, Harjoitustentti Tehtävä 1 Selitä lyhyesti: a Mikä on Einsteinin ja Debyen kidevärähtelymallien olennainen ero? b Mikä ero vuorovaikutuksessa ympäristön kanssa on kanonisella
LisätiedotHEIKOT SIDOKSET. Heikot sidokset ovat rakenneosasten välisiä sidoksia.
HEIKOT SIDOKSET KEMIAN MIKRO- MAAILMA, KE2 Palautetaan mieleen (on tärkeää ymmärtää ero sisäisten ja ulkoisten voimien välillä): Vahvat sidokset ovat rakenneosasten sisäisiä sidoksia. Heikot sidokset ovat
LisätiedotSÄHKÖ KÄSITTEENÄ. Yleisnimitys suurelle joukolle ilmiöitä ja käsitteitä:
FY6 SÄHKÖ Tavoitteet Kurssin tavoitteena on, että opiskelija ymmärtää sähköön liittyviä peruskäsitteitä, tutustuu mittaustekniikkaan osaa tehdä sähköopin perusmittauksia sekä rakentaa ja tutkia yksinkertaisia
LisätiedotLasku- ja huolimattomuusvirheet ½ p. Loppupisteiden puolia pisteitä ei korotettu ylöspäin, esim. 2 1/2 p = 2 p.
Diplomi-insinöörien ja arkkitehtien yhteisvalinta dia-valinta 014 Insinöörivalinnan kemian koe 8.5.014 MALLIRATKAISUT ja PISTEET Lasku- ja huolimattomuusvirheet ½ p. Loppupisteiden puolia pisteitä ei korotettu
LisätiedotLuento 8. Lämpökapasiteettimallit Dulong-Petit -laki Einsteinin hilalämpömalli Debyen ääniaaltomalli. Sähkönjohtavuus Druden malli
Luento 8 Lämpökapasiteettimallit Dulong-Petit -laki Einsteinin hilalämpömalli Debyen ääniaaltomalli Sähkönjohtavuus Druden malli Klassiset C V -mallit Termodynamiikka kun Ei ennustetta arvosta! Klassinen
Lisätiedot4. Selitä sanoin ja kuvin miten n- ja p-tyypin puolijohteiden välinen liitos toimii tasasuuntaajana?
Tentti 4..2006. a) Selitä Braggin laki röntgensäteiden heijastukselle kiteistä. b) Tutki onko tasoissa (00), (0) ja () sammuneita heijastuksia tilakeskeisessä kuutiollisessa rakenteessa. Toista sama pintakeskeisessä
LisätiedotKäytetään nykyaikaista kvanttimekaanista atomimallia, Bohrin vetyatomi toimii samoin.
1.2 Elektronin energia Käytetään nykyaikaista kvanttimekaanista atomimallia, Bohrin vetyatomi toimii samoin. -elektronit voivat olla vain tietyillä energioilla (pääkvanttiluku n = 1, 2, 3,...) -mitä kauempana
LisätiedotOsallistumislomakkeen viimeinen palautuspäivä on maanantai
Jakso : Materiaalihiukkasten aaltoluonne. Teoriaa näihin tehtäviin löytyy Beiserin kirjasta kappaleesta 3 ja hyvin myös peruskurssitasoisista kirjoista. Seuraavat videot demonstroivat vaihe- ja ryhmänopeutta:
LisätiedotMolekyylit. Atomien välisten sidosten muodostuminen
Molekyylit. Johdanto. Vetymolekyyli-ioni 3. Kaksiatomiset molekyylit ja niiden molekyyliorbitaalit 4. Muutamien kaksiatomisten molekyylien elektronikonfiguraatio 5. Moniatomiset molekyylit 6. Orgaaniset
LisätiedotShrödingerin yhtälön johto
Shrödingerin yhtälön johto Tomi Parviainen 4. maaliskuuta 2018 Sisältö 1 Schrödingerin yhtälön johto tasaisessa liikkeessä olevalle elektronille 1 2 Schrödingerin yhtälöstä aaltoyhtälöön kiihtyvässä liikkeessä
LisätiedotSähköstatiikka ja magnetismi Coulombin laki ja sähkökenttä
Sähköstatiikka ja magnetismi Coulombin laki ja sähkökenttä Antti Haarto.5.13 Sähkövaraus Aine koostuu Varauksettomista neutroneista Positiivisista protoneista Negatiivisista elektroneista Elektronien siirtyessä
LisätiedotSMG-4450 Aurinkosähkö
SMG-4450 Aurinkosähkö Toisen luennon aihepiirit Lyhyt katsaus aurinkosähkön historiaan Valosähköinen ilmiö: Mistä tässä luonnonilmiössä on kyse? Piihin perustuvan puolijohdeaurinkokennon toimintaperiaate
LisätiedotFysiikka 1. Coulombin laki ja sähkökenttä. Antti Haarto
ysiikka 1 Coulombin laki ja sähkökenttä Antti Haarto 7.1.1 Sähkövaraus Aine koostuu Varauksettomista neutroneista Positiivisista protoneista Negatiivisista elektroneista Elektronien siirtyessä voi syntyä
LisätiedotLuku 23. Esitiedot Työ, konservatiivinen voima ja mekaaninen potentiaalienergia Sähkökenttä
Luku 23 Tavoitteet: Määritellä potentiaalienergia potentiaali ja potentiaaliero ja selvittää, miten ne liittyvät toisiinsa Määrittää pistevarauksen potentiaali ja sen avulla mielivaltaisen varausjakauman
LisätiedotDEE Aurinkosähkön perusteet
DEE-53010 Aurinkosähkön perusteet Kolmannen luennon aihepiirit Reduktionistinen tapa aurinkokennon virta-jännite-käyrän muodon ymmärtämiseen Lähdetään liikkeelle aurinkokennosta, ja pilkotaan sitä pienempiin
Lisätiedot12. Eristeet Vapaa atomi. Muodostuva sähköinen dipolimomentti on p =! " 0 E loc (12.4)
12. Eristeet Eristeiden tyypillisiä piirteitä ovat kovalenttiset sidokset (tai vahvat ionisidokset) ja siitä seuraavat mekaaniset ja sähköiset ominaisuudet. Makroskooppisen ulkoisen sähkökentän E läsnäollessa
LisätiedotVapaan hiukkasen Schrödingerin yhtälö (yksiulotteinen)
Vapaan hiukkasen Schrödingerin yhtälö (yksiulotteinen Vapaaseen hiukkaseen ei vaikuta voimia, joten U(x = 0. Vapaan hiukkasen energia on sen liike-energia eli E=p /m. Koska hiukkasella on määrätty energia,
LisätiedotKvanttimekaaninen atomimalli. "Voi hyvin sanoa, että kukaan ei ymmärrä kvanttimekaniikkaa. -Richard Feynman
Kvanttimekaaninen atomimalli "Voi hyvin sanoa, että kukaan ei ymmärrä kvanttimekaniikkaa. -Richard Feynman Tunnin sisältö 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Kvanttimekaaninen atomimalli Orbitaalit Kvanttiluvut Täyttymisjärjestys
Lisätiedot9. JAKSOLLINEN JÄRJESTELMÄ
9. JAKSOLLINEN JÄRJESTELMÄ Jo vuonna 1869 venäläinen kemisti Dmitri Mendeleev muotoili ajatuksen alkuaineiden jaksollisesta laista: Jos alkuaineet laitetaan järjestykseen atomiluvun mukaan, alkuaineet,
LisätiedotREAKTIOT JA TASAPAINO, KE5 KERTAUSTA
KERTAUSTA REAKTIOT JA TASAPAINO, KE5 Aineiden ominaisuudet voidaan selittää niiden rakenteen avulla. Aineen rakenteen ja ominaisuuksien väliset riippuvuudet selittyvät kemiallisten sidosten avulla. Vahvat
LisätiedotS-114.1327 Fysiikka III (Est, 6,0 op) Viikko 11
S-114.1327 Fysiikka III (Est, 6,0 op) LUENTOSUUNNITELMA KEVÄT 2007, 2. PUOLILUKUKAUSI Toisen puolilukukauden aikana käydään läpi keskeiset kohdat Kvanttifysiikan opetusmonisteen luvuista 3-7. Laskuharjoituksia
LisätiedotKertausta 1.kurssista. KEMIAN MIKROMAAILMA, KE2 Atomin rakenne ja jaksollinen järjestelmä. Hiilen isotoopit
KEMIAN MIKROMAAILMA, KE2 Atomin rakenne ja jaksollinen järjestelmä Kertausta 1.kurssista Hiilen isotoopit 1 Isotoopeilla oli ytimessä sama määrä protoneja, mutta eri määrä neutroneja. Ne käyttäytyvät kemiallisissa
LisätiedotPHYS-C0240 Materiaalifysiikka (5op), kevät 2016
PHYS-C0240 Materiaalifysiikka (5op), kevät 2016 Prof. Martti Puska Emppu Salonen Tomi Ketolainen Ville Vierimaa Luento 7: Hilavärähtelyt tiistai 12.4.2016 Aiheet tänään Hilavärähtelyt: johdanto Harmoninen
Lisätiedot11. MOLEKYYLIT. Kvanttimekaniikka on käyttökelpoinen molekyyleille, jos se pystyy selittämään atomien välisten sidosten syntymisen.
11. MOLEKYYLIT Vain harvat alkuaineet esiintyvät luonnossa atomeina (jalokaasut). Useimmiten alkuaineet esiintyvät yhdisteinä: pieninä tai isoina molekyyleinä, klustereina, nesteinä, kiinteänä aineena.
LisätiedotLuento 12. Kiinteät aineet
Kiinteät aineet Luento 12 Kiinteät aineet ja nesteet kuuluvat molemmat kondensoituneisiin aineisiin. Niissä atomien väliset etäisyydet ovat atomien koon suuruusluokkaa eli 0.1 0.5 nm. Kiinteä aineen erottaa
LisätiedotE p1 = 1 e 2. e 2. E p2 = 1. Vuorovaikutusenergian kolme ensimmäistä termiä on siis
763343A IINTEÄN AINEEN FYSIIA Ratkaisut 3 evät 2017 1. Tehtävä: CsCl muodostuu Cs + - ja Cl -ioneista, jotka asettuvat tilakeskeisen rakenteen vuoropaikoille (kuva). Laske tämän rakenteen Madelungin vakion
LisätiedotKULJETUSSUUREET Kuljetussuureilla tai -ominaisuuksilla tarkoitetaan kaasumaisen, nestemäisen tai kiinteän väliaineen kykyä siirtää ainetta, energiaa, tai jotain muuta fysikaalista ominaisuutta paikasta
LisätiedotSMG-4450 Aurinkosähkö
SMG-4450 Aurinkosähkö Toisen luennon aihepiirit Lyhyt katsaus aurinkosähkön historiaan Valosähköinen ilmiö: Mistä tässä luonnonilmiössä on kyse? Piihin perustuvan puolijohdeaurinkokennon toimintaperiaate
Lisätiedot1.Growth of semiconductor crystals
BST, fall 2012 1 1.Growth of semiconductor crystals Origin of the properties of matter is in the atomic structure, or in more details, both in how electrons bind the atoms and in quantum dynamics of the
LisätiedotLuento 11. Elektronin spin
Elektronin spin Luento 11 Spektrimittaukset osoittivat, että energiatasot jakautuvat todellisuudessa useampaan kuin normaalin Zeemanin ilmiön ennustamaan kolmeen. Ruvettiin puhumaan anomaalisesta Zeemanin
Lisätiedotelektroni = -varautunut tosi pieni hiukkanen nukleoni = protoni/neutroni
3.1 Atomin rakenneosat Kaikki aine matter koostuu alkuaineista elements. Jokaisella alkuaineella on omanlaisensa atomi. Mitä osia ja hiukkasia parts and particles atomissa on? pieni ydin, jossa protoneja
LisätiedotDEE-11110 Sähkötekniikan perusteet
DEE-11110 Sähkötekniikan perusteet Antti Stenvall Peruskäsitteet Luennon keskeinen termistö ja tavoitteet sähkövaraus teho ja energia potentiaali ja jännite sähkövirta Tarkoitus on määritellä sähkötekniikan
Lisätiedot3.1 Varhaiset atomimallit (1/3)
+ 3 ATOMIN MALLI 3.1 Varhaiset atomimallit (1/3) Thomsonin rusinakakkumallissa positiivisesti varautuneen hyytelömäisen aineen sisällä on negatiivisia elektroneja kuin rusinat kakussa. Rutherford pommitti
LisätiedotChem-C2400 Luento 2: Kiderakenteet Ville Jokinen
Chem-C2400 Luento 2: Kiderakenteet 11.1.2019 Ville Jokinen Oppimistavoitteet Metalli-, ioni- ja kovalenttinen sidos ja niiden rooli metallien ja keraamien kiderakenteissa. Metallien ja keraamien kiderakenteen
LisätiedotNyt n = 1. Tästä ratkaistaan kuopan leveys L ja saadaan sijoittamalla elektronin massa ja vakiot
S-1146 Fysiikka V (ES) Tentti 165005 1 välikokeen alue 1 a) Rubiinilaserin emittoiman valon aallonpituus on 694, nm Olettaen että fotonin emissioon tällä aallonpituudella liittyy äärettömän potentiaalikuopan
LisätiedotKE1 KERTAUSTA SIDOKSISTA VASTAUKSET 2013. a) K ja Cl IONISIDOS, KOSKA KALIUM ON METALLI JA KLOORI EPÄMETALLI.
KE1 KERTAUSTA SIDOKSISTA VASTAUKSET 2013 Atomien väliset VAVAT sidokset: Molekyylien väliset EIKOT sidokset: 1. IOISIDOS 1. DISPERSIOVOIMAT 2. KOVALETTIE SIDOS 2. DIPOLI-DIPOLISIDOS 3. METALLISIDOS 3.
LisätiedotTeddy 1. harjoituksen malliratkaisu kevät 2011
Teddy 1. harjoituksen malliratkaisu kevät 2011 1. Dipolimomentti voidaan määritellä pistevarauksille seuraavan vektoriyhtälön avulla: µ = q i r i, (1) i missä q i on i:nnen varauksen suuruus ja r i = (x
LisätiedotREAKTIOT JA TASAPAINO, KE5 KERTAUSTA
KERTAUSTA REAKTIOT JA TASAPAINO, KE5 Aineiden ominaisuudet voidaan selittää niiden rakenteen avulla. Aineen rakenteen ja ominaisuuksien väliset riippuvuudet selittyvät kemiallisten sidosten avulla. Vahvat
LisätiedotAtomien rakenteesta. Tapio Hansson
Atomien rakenteesta Tapio Hansson Ykköskurssista jo muistamme... Atomin käsite on peräisin antiikin Kreikasta. Demokritos päätteli alunperin, että jatkuva aine ei voi koostua äärettömän pienistä alkeisosasista
LisätiedotRATKAISUT: 18. Sähkökenttä
Physica 9 1. painos 1(7) : 18.1. a) Sähkökenttä on alue, jonka jokaisessa kohdassa varattuun hiukkaseen vaikuttaa sähköinen voia. b) Potentiaali on sähkökenttää kuvaava suure, joka on ääritelty niin, että
LisätiedotKvantittuminen. E = hf f on säteilyn taajuus h on Planckin vakio h = 6, Js = 4, evs. Planckin kvanttihypoteesi
Kvantittuminen Planckin kvanttihypoteesi Kappale vastaanottaa ja luovuttaa säteilyä vain tietyn suuruisina energia-annoksina eli kvantteina Kappaleen emittoima säteily ei ole jatkuvaa (kvantittuminen)
Lisätiedot12. Eristeet Vapaa atomi
12. Eristeet Eristeiden tyypillisiä piirteitä ovat kovalenttiset sidokset (tai vahvat ionisidokset) ja siitä seuraavat mekaaniset ja sähköiset ominaisuudet. Makroskooppisen ulkoisen sähkökentän E läsnäollessa
LisätiedotOPETUSSUUNNITELMALOMAKE
OPETUSSUUNNITELMALOMAKE v0.90 Tällä lomakkeella dokumentoit opintojaksoasi koskevaa opetussuunnitelmatyötä. Lomake on suunniteltu niin, että se palvelisi myös Oodia varten tehtävää tiedonkeruuta. Voit
LisätiedotLisävaatimuksia aaltofunktiolle
Lisävaatimuksia aaltofunktiolle (1) Koska Ψ*Ψ on äärellinen => Ψ on äärellinen. () Koska P = Ψ*Ψdτ => Ψ on yksiselitteinen. (3) Ψ on jatkuva. (4) dψ/dτ on jatkuva. Esimerkki Epäkelpoja aaltofunktioita
LisätiedotHomogeeniset puolijohteet Olemme jakaneet kiteet kahteen ryhmään:
Homogeeniset puolijohteet Olemme jakaneet kiteet kahteen ryhmään: metallit ainakin yksi energiavyö on osittain täytetty eristeet energiavyöt ovat joko tyhjiä tai täysiä. Eristeitä karakterisoi nollasta
Lisätiedot1 WKB-approksimaatio. Yleisiä ohjeita. S Harjoitus
S-114.1427 Harjoitus 3 29 Yleisiä ohjeita Ratkaise tehtävät MATLABia käyttäen. Kirjoita ratkaisut.m-tiedostoihin. Tee tuloksistasi lyhyt seloste, jossa esität laskemasi arvot sekä piirtämäsi kuvat (sekä
Lisätiedotm h = Q l h 8380 J = J kg 1 0, kg Muodostuneen höyryn osuus alkuperäisestä vesimäärästä on m h m 0,200 kg = 0,
76638A Termofysiikka Harjoitus no. 9, ratkaisut syyslukukausi 014) 1. Vesimäärä, jonka massa m 00 g on ylikuumentunut mikroaaltouunissa lämpötilaan T 1 110 383,15 K paineessa P 1 atm 10135 Pa. Veden ominaislämpökapasiteetti
LisätiedotVIELÄ KÄYTÄNNÖN ASIAA
VIELÄ KÄYTÄNNÖN ASIAA Kurssin luentomuis8inpanot (ja tulevat laskarimallit) näkyvät vain kun olet kirjautunut sisään ja rekisteröitynyt kurssille WebOodin kauga Kurssi seuraa oppikirjaa kohtuullisen tarkkaan,
Lisätiedot1. a) Selitä kemian käsitteet lyhyesti muutamalla sanalla ja/tai piirrä kuva ja/tai kirjoita kaava/symboli.
Kemian kurssikoe, Ke1 Kemiaa kaikkialla RATKAISUT Maanantai 14.11.2016 VASTAA TEHTÄVÄÄN 1 JA KOLMEEN TEHTÄVÄÄN TEHTÄVISTÄ 2 6! Tee marinaalit joka sivulle. Sievin lukio 1. a) Selitä kemian käsitteet lyhyesti
LisätiedotCoulombin laki. Sähkökentän E voimakkuus E = F q
Coulombin laki Kahden pistemäisen varatun hiukkasen välinen sähköinen voima F on suoraan verrannollinen varausten Q 1 ja Q 2 tuloon ja kääntäen verrannollinen etäisyyden r neliöön F = k Q 1Q 2 r 2, k =
LisätiedotIonisidos syntyy, kun elektronegatiivisuusero on tarpeeksi suuri (yli 1,7). Yleensä epämetallin (suuri el.neg.) ja metallin (pieni el.neg.) välille.
2.1 Vahvat sidokset 1. Ionisidokset 2. 3. Kovalenttiset sidokset Metallisidokset Ionisidos syntyy, kun elektronegatiivisuusero on tarpeeksi suuri (yli 1,7). Yleensä epämetallin (suuri el.neg.) ja metallin
LisätiedotLuku 8. Mekaanisen energian säilyminen. Konservatiiviset ja eikonservatiiviset. Potentiaalienergia Voima ja potentiaalienergia.
Luku 8 Mekaanisen energian säilyminen Konservatiiviset ja eikonservatiiviset voimat Potentiaalienergia Voima ja potentiaalienergia Mekaanisen energian säilyminen Teho Tavoitteet: Erottaa konservatiivinen
LisätiedotCHEM-A1200 Kemiallinen rakenne ja sitoutuminen
CHEM-A1200 Kemiallinen rakenne ja sitoutuminen Orgaaninen reaktio Opettava tutkija Pekka M Joensuu Orgaaniset reaktiot Syyt Pelkkä törmäys ei riitä Varaukset (myös osittaisvaraukset) houkuttelevat molekyylejä
Lisätiedot766334A Ydin- ja hiukkasfysiikka
1 766334A Ydin- ja hiukkasfysiikka Luentomonistetta täydentävää materiaalia: 4 Juhani Lounila Oulun yliopisto, Fysiikan laitos, 01 6 Radioaktiivisuus Kuva 1 esittää radioaktiivisen aineen ydinten lukumäärää
LisätiedotKorkeammat derivaatat
Korkeammat derivaatat Jo kerran derivoitu funk6o voidaan derivoida uudelleen. d! df(x) $ dx " # dx % & = d2 f(x) = f''(x) = f (2) (x) dx 2 Yleisemmin merkitään: d n f(x) dx n = f (n) (x) Esimerkki: 2-
LisätiedotS Fysiikka III (EST) (6 op) 1. välikoe
S-114.1327 Fysiikka III (EST) (6 op) 1. välikoe 1.3.21 Ilkka Tittonen 1. Vastaa seuraaviin kysymyksiin perustellusti, mutta ytimekkäästi (esim. 5-1 lausetta) (2p per kohta). a) Mikä on sidottu tila? Anna
LisätiedotFysikaalisten tieteiden esittely puolijohdesuperhiloista
Fysikaalisten tieteiden esittely puolijohdesuperhiloista "Perhaps a thing is simple if you can describe it fully in several different ways without immediately knowing that you are describing the same thing."
LisätiedotKEMIA HYVÄN VASTAUKSEN PIIRTEET
BILÄÄKETIETEEN enkilötunnus: - KULUTUSJELMA Sukunimi: 20.5.2015 Etunimet: Nimikirjoitus: KEMIA Kuulustelu klo 9.00-13.00 YVÄN VASTAUKSEN PIIRTEET Tehtävämonisteen tehtäviin vastataan erilliselle vastausmonisteelle.
LisätiedotDEE-11110: SÄHKÖTEKNIIKAN PERUSTEET
DEE-11110: SÄHKÖTEKNIIKAN PERUSTEET Kurssin esittely Sähkömagneettiset ilmiöt varaus sähkökenttä magneettikenttä sähkömagneettinen induktio virta potentiaali ja jännite sähkömagneettinen energia teho Määritellään
LisätiedotPUOLIJOHTEET + + - - - + + + - - tyhjennysalue
PUOLIJOHTEET n-tyypin- ja p-tyypin puolijohteet - puolijohteet ovat aineita, jotka johtavat sähköä huonommin kuin johteet, mutta paremmin kuin eristeet (= eristeen ja johteen välimuotoja) - resistiivisyydet
LisätiedotPHYS-C0220 TERMODYNAMIIKKA JA STATISTINEN FYSIIKKA
PHYS-C0220 TERMODYNAMIIKKA JA STATISTINEN FYSIIKKA Kevät 206 Emppu Salonen Lasse Laurson Arttu Lehtinen Toni Mäkelä Luento 2: BE- ja FD-jakaumat, kvanttikaasut Pe 5.4.206 AIHEET. Kvanttimekaanisesta vaihtosymmetriasta
LisätiedotKuva 6.6 esittää moniliitosaurinkokennojen toimintaperiaatteen. Päällimmäisen
6.2 MONILIITOSAURINKOKENNO Aurinkokennojen hyötysuhteen kasvattaminen on teknisesti haastava tehtävä. Oman lisähaasteensa tuovat taloudelliset reunaehdot, sillä tekninen kehitys ei saisi merkittävästi
LisätiedotVoima ja potentiaalienergia II Energian kvantittuminen
Voima ja potentiaalienergia II Energian kvantittuminen Mene osoitteeseen presemo.helsinki.fi/kontro ja vastaa kysymyksiin Tavoitteena tällä luennolla Miten määritetään voima kun potentiaalienergia U(x,y,z)
LisätiedotKorkeammat derivaatat
Korkeammat derivaatat Jo kerran derivoitu funk1o voidaan derivoida uudelleen. d df(x) dx dx = d2 f(x) dx 2 = f''(x) = f 2 (x) Yleisemmin merkitään: d n f(x) dx n = f n (x) Esimerkki: 2 atominen molekyyli
LisätiedotKemian opiskelun avuksi
Kemian opiskelun avuksi Ilona Kuukka Mukana: Petri Järvinen Matti Koski Euroopan Unionin Kotouttamisrahasto osallistuu hankkeen rahoittamiseen. AINE JA ENERGIA Aine aine, nominatiivi ainetta, partitiivi
LisätiedotKVANTTITEORIA MODERNI FYSIIKKA KVANTTITEORIAN SYNTY AALTO HIUKKAS-DUALISMI EPÄTARKKUUSPERIAATE TUNNELOITUMINEN ELEKTRONIRAKENNE UUSI MAAILMANKUVA
KVANTTITEORIA 1 MODERNI FYSIIKKA KVANTTITEORIAN SYNTY AALTO HIUKKAS-DUALISMI EPÄTARKKUUSPERIAATE TUNNELOITUMINEN ELEKTRONIRAKENNE UUSI MAAILMANKUVA Fysiikka KVANTTITEORIA Metso Tampere 13.11.2005 MODERNI
LisätiedotKEMIA. Kemia on tiede joka tutkii aineen koostumuksia, ominaisuuksia ja muuttumista.
KEMIA Kemia on tiede joka tutkii aineen koostumuksia, ominaisuuksia ja muuttumista. Kemian työturvallisuudesta -Kemian tunneilla tutustutaan aineiden ominaisuuksiin Jotkin aineet syttyvät palamaan reagoidessaan
Lisätiedotja KVANTTITEORIA MODERNI FYSIIKKA KVANTTITEORIAN SYNTY AALTO HIUKKAS-DUALISMI EPÄTARKKUUSPERIAATE TUNNELOITUMINEN ELEKTRONIRAKENNE UUSI MAAILMANKUVA
ja KVANTTITEORIA 1 MODERNI FYSIIKKA KVANTTITEORIAN SYNTY AALTO HIUKKAS-DUALISMI EPÄTARKKUUSPERIAATE TUNNELOITUMINEN ELEKTRONIRAKENNE UUSI MAAILMANKUVA Fysiikka WYP2005 ja KVANTTITEORIA 24.1.2006 WYP 2005
Lisätiedotj = I A = 108 A m 2. (1) u kg m m 3, (2) v =
764A KIINTEÄN AINEEN FYSIIKKA Ratkaisut 6 Kevät 28. Tehtävä: Aiemmi olemme laskeeet kupari johtavuuselektroie tiheydeksi 8.5 28 m. Kuparijohdossa, joka poikkipita-ala o mm 2, kulkee A: virta. Arvioi Drude
LisätiedotT R Hψ = H(r + R)ψ(r + R) = H(r)ψ(r + R) Kahden peräkkäisen translaation vaikutus ei riipu
Elektronit periodisessa potentiaalissa Tarkastellaan täydellistä Bravais n hilan kuvaamaa kidettä. Vaikka todelliset kiinteät aineet eivät esiinnykään täydellisinä hiloina, voidaan poikkeamat periodisuudesta
LisätiedotDiplomi-insinöörien ja arkkitehtien yhteisvalinta - dia-valinta 2011 Insinöörivalinnan fysiikan koe 1.6.2011, malliratkaisut
A1 Diplomi-insinöörien ja arkkitehtien yhteisvalinta - dia-valinta 2011 Täydennä kuhunkin kohtaan yhtälöstä puuttuva suure tai vakio alla olevasta taulukosta. Anna vastauksena kuhunkin kohtaan ainoastaan
Lisätiedot