Varauksenkuljettajien diffuusio. Puolijohteissa varauksenkuljettajat diffusoituvat termisen energian vaikutuksesta (k B
|
|
- Arto Turunen
- 6 vuotta sitten
- Katselukertoja:
Transkriptio
1 Varauksekuljettajie iffuusio Puolijohteissa varauksekuljettajat iffusoituvat termise eergia vaikutuksesta (k B T) suuremmasta kosetraatiosta ieemaa (/ tai /) ( if ) ( if ) D, D ( ) D D iffuusiokerroi ( ) Diffuusio o ilmiö, jossa (molekyylit) yrkivät siirtymää väkevämmästä itoisuuesta laimeamaa tasoittae maholliset itoisuuserot aja mittaa. Partikkeli siirtyy aikaltaa sellaisee aikkaa, missä ei ole artikkelia. Sokeri sekoittumie kahvii o eräs esimerkki iffuusiosta. Lämmö voiaa ajatella iffuoituva tasoittae lämötilaerot. ( if ), ( if ) iffuusiovirta O kosetraatiograietti / Partikkelit siirtyvät (virta ) isommasta kosetraatiosta ieemaa (graietta vastaa) / -/ Kosetraatiograietti tasoittuu.
2 Varauksekuljettajie iffuusio- ja rift-komoetit Ulkoie sahkökettä Ε vaikuttaa uolijohteesee (voimavaraus kettä) lektroie ja aukkoje virtatiheyet, ja kokoaisvirtatiheys ( ) ( ) ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( D D μ μ istei-relaatio kt D D μ μ
3 5. LIITOKST (UCTIOS) juctio tieristeys materiaali I materiaali II materiaali II materiaali I liitos
4 Materiaalit (kaistarakee, eergiarako, johtavuus, johtavuustyyi) c v g eriste uolijohe metalli materiaali II materiaali I liitos
5 Liitokset Au - Ge SiO -Al trasistori 47 uolijohe metalli eriste metalli Si-SiO Si-Ge uolijohe eriste uolijohe uolijohe
6 Si-Ge PUOLIOHD eergiarako g johtavuustyyi i,, uolijohe uolijohe g1 g g1 g g1 < g g1 g
7 - liitos Si(4) Si(4) B(3) P(5) a aksetori eäuhtaus oori eäuhtaus
8 -liitoste valmistus 1. Kasvatetut liitokset (grow juctios). Seostetut liitokset (alloye juctios) 3. Diffusoiut liitokset (iffuse juctios) 4. Ioi-istutetut liitokset (io imlatatio juctios) kurssi: Mikroelektroiika ja -mekaiika erusteet
9 -liitoste valmistus ja rofiili a a - - a a Metallurgie rajaita: muuttuu -tyyiksi tai äivastoi. -liitoksessa metallurgise rajaia ymäristössä taahtuvat vaaie varauksekuljettajie siirtymät. -liitokse valmistusmeetelmä määrää liitokse eäuhtausrofiili (metallurgise rajaia rofiili)
10 -liitoste rofiili Metallurgie rajaita Metallurgie rajaita Askelliitos (ste juctio) Lieaariliitos (liearly grae juctio) Kurssissa -liitoste omiaisuuet johetaa yleesä askel-liitokselle.
11 -liitoste rofiili Aksetorieäuhtaus (oig) a a ksoetiaalie liitos
12 -liitos: tasaaio-olosuhteet Tasaaiotilateella tarkoitetaa tilaetta, jossa varauksekuljettajie määrät ovat termoyaamisessa tasaaiossa (ei ulkoista jäitettä eikä säteilyä). Tasaaiotilassa elektroikosetraatio johtavuuskaistalla T k B F c c e 0 3 πh T m k B c johtavuuskaista effektiivie tilatiheys Tasaaiotilassa aukkoje kosetraatio valessikaistalla T k B V F V e 0 3 πh T k m B V valessikaista effektiivie tilatiheys
13 -liitos: tasaaio-olosuhteet a Liittämise jälkee -uolelta -uolelle iffusoi aukkoja, ( if ) D jättäe jälkeesä kiehila, ( ) - - -uolelta -uolelle iffusoi elektroeja, ( if ) D jättäe jälkeesä kiehila, ( ) joka o egatiivisesti varautuut. a - a - joka o ositiivisesti varautuut.
14 W - Muoostuut ioli-avaruusvaraus aiheuttaa alueessa W sähköketä, joka tasaaiotilateessa estää varauksekuljettajie siirtymiset. ( ) μ ( ) ( ) D ( ) ( ) μ( ) ( ) D ( )
15 metallurgie rajaita avaruusvaraus Varauksekuljett. kosetraatio eutraali aukkoja - eutraali elektroeja iffuusio-voima iffuusio-voima -voima -voima 0
16 Liitosotetiaali, U 0 (cotact otetial) iffuusio-voima iffuusio-voima -voima 0 -voima Liittämise jälkee liitoksessa vallitsee yaamie tasaaio, jolloi varauksekuljettajie kosetraatioeroista aiheutuvie iffuusiovirtoje if ja sähköketästä aiheutuvie kettävirtoje rift tulee kumota toisesa, eli elektroivirtatiheys ( if ) ( rift ) 0 aukkovirtatiheys ( ) ( rift ) 0 if
17 rift ( ) ( ) 0 if D ( if ) D μ ( ) ( ) μ ( ) 1 ( ) ( ) D ( ) ( ) ( rift ) μ ( ) ( ) o alkeisvaraus, μ o aukkoje liikkuvuus (cm /vs), D o aukkoje iffuusiokerroi (cm /s) ja () o aukkoje tiheys ( ) μ D U kt U( ) 1 ( ) kt ( )
18 U( ) 1 ( ) kt ( ) itegroimalla U kt U U U otetiaali -uolella, U otetiaali -uolella, 0 aukkoje tiheys -uolella, 0 aukkoje tiheys -uolella saaaa ( U U ) kt l otetiaalieroa U 0 U U kutsutaa iffuusiootetiaaliksi U kt 0 l kt a U 0 l a i i
19 kt U 0 l a i Liitosotetiaali arvo riiuu varauksekuljettajie tiheyestä aluee W reuoilla Yleesä liitos o eäsymmetrie eli jomikumi uoli o huomattavasti voimakkaammi seostettu [ ( a >> ) tai ( >> a ) ] sim cm -3 a cm -3 i (300K) 1, cm -3 (kt 6 mv, T 300K) U 0 0,84 V
20 Liitokse avaruusvaraus (sace charge at a juctio) Varauksekuljett. kosetraatio eutraali aukkoja avaruusvarausalue W - eutraali elektroeja 0 Liitosotetiaali U 0 aluetta W kutsutaa moella imellä: avaruusvarausalue (sace charge) tyhjeysalue (eletio regio) trasitioalue (trasitio regio) Tyhjeysalue W muoostuu kahesta osasta W uole tyhjeysaluee laajuus 0 -uole tyhjeysaluee laajuus
21 Oletus: tyhjeysalueessa ja << a, (eletio aroimatio) A liitokse oikkiita Liitokse iolivaraukset kumoavat toisesa A A 0 0 a Varauksista aiheutuva sähkökettä tyhjeysalueessa ( ) ( a ) ε ε uolijohtee ermittiviteetti Yhtälö yksikertaistuu ku tarkastellaa eriksee tyhjeysaluee -uolta ja -uolta ( ) ( ) ε ε a 0 0 ; (>>, >> ) - 0 < < 0 ; a- a (>>, >>)
22 Itegroiaa 0 0 ε 0 0 ε 0 < < 0 0 a ε ε a - 0 < < 0 Tyhjeysaluee reuassa ( 0 ja 0 ) sähkökettä 0 Metallurgisessa iossa ( 0) sähkökettä 0. Metallurgisessa iossa sähkökettä o maksimissaa 0 0 a 0
23 avaruusvarausalue W Varauksekuljett. kosetraatio eutraali aukkoja Liitosotetiaali U 0 - eutraali elektroeja Q -
24 avaruusvarausalue W Varauksekuljett. kosetraatio eutraali aukkoja Liitosotetiaali U 0 - eutraali elektroeja
25 Q - U U 0
26 Kotaktiotetiaali voiaa yt laskea liitokse yli vaikuttava sähköketä erusteella ( ) U ( ) U U ( ) 0 1 W 0 1 ε 0 W yt W, 0 ja 0 voiaa ratkaista
27 l 1 1 a i a a kt U W ε ε a o W 1 a o W 1 -liitokse taauksessa: a >> ; 0 W ; 0 0
28 0 l i a kt U ( ) ε ( ) a ε 0 < < 0-0 < < ) 0 ( a l a i a kt W ε a o W 1 a o W 1
29 sim cm -3 a cm -3 U 0 0,85 V W 0,334 μm 0 0,333 μm 0-5, V/cm 0 8,3 Å eli << 0
30 - a Sähköketästä aiheutuva otetiaali, U 0, laskee -uole eergiatasoja eergialla U 0, joka seurauksea alueri eri korkeuksilla olevat fermitasot asettuvat samalle korkeuelle c c Fermi Fermi Fermi Fermi v v Fermi Fermi
kurssi: Mikroelektroniikan ja -mekaniikan perusteet pn-liitoksen valmistusmenetelmä määrää liitoksen epäpuhtausprofiilin.
5. LIITOKSET, JUNCTIONS 1 5.1 n-liitosten valmistus 1. KASVATETUT LIITOKSET (GROWN JUNCTIONS) 2. SEOSTETUT LIITOKSET (ALLOYED JUNCTIONS) 3. DIFFUSOIDUT LIITOKSET (DIFFUSED JUNCTIONS) 4. IONI-ISTUTETUT
LisätiedotPuolijohteet II. luku 2 ja 4
Puolijohteet II luku 2 ja 4 Satuaisliike Varauksekuljettaja siroaa kitee epäideaalisuuksista. Termie ettoopeus o olla. Törmäyste välie aika m ~ 0,1 ps 2 Keskimääräie eergia o E 3kT 2 m v 2 mistä saadaa
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
LisätiedotPuolijohdekomponenttien perusteet A Ratkaisut 5, Kevät qad L. 1, C 3,6 10 m m s 10 m 0,6 ev
OY/PJKOMP R5 8 Puolijohdekomoettie erusteet 57A Ratkaisut 5, Kevät 8 (a) deaalise ormaalimoodi -trasistori kollektorivirta o W csch qu ex kt W csch 6-9 8 -,6 C,6 m 5 m s m,6 ev 6-5 m 5 m, 59 ev ex csch,,855a,
LisätiedotPuolijohdekomponenttien perusteet A Ratkaisut 5, Kevät Ideaalisen normaalimoodin pnp-transistorin kollektorivirta on.
OY/PJKOMP R5 7 Puolijohdekooettie erusteet 57A Ratkaisut 5, Kevät 7. (a) deaalise oraalioodi -trasistori kollektorivirta o,6 L -9 D Ł L - C 3,6 5-6,9...A» 8, A L 6-4 s - Ø qu Œex º Ł k T deaalise oraalioodi
Lisätiedot52205A PUOLIJOHDEKOMPONENTTIEN PERUSTEET
12.11.2008. 52205A PUOLIJOHDKOMPONNTTIN PRUSTT Lueot: ma 12-14 TA105 Maria Tjuia, TS1324 ke 8-10 L7 Harjoitukset: to 16-18 TF104 Jae Narkilahti, TS1326 Oppikirja: Streetma: Solid State lectroic Devices,
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
Lisätiedottasapainotila saavutetaan kun vuo aukon läpi on sama molempiin suuntiin
S-445 FYSIIKKA III (Sf) Sysy 4, LH, Rataisut LHSf-* Kaasusäiliö o jaettu ahtee osaa, joide välisee eristävää seiämää o tehty iei ymyrämuotoie auo, joa halaisija o D Säiliö molemmissa osissa o helium aasua
LisätiedotValo-oppia. Haarto & Karhunen. www.turkuamk.fi
Valo-oia Haarto & Karhue Valo sähkömageettisia aaltoia Sähkömageettiste aaltoje teoria erustuu Maxwelli yhtälöihi S S E da 0 B da Q (Gaussi laki) 0 (Gaussi laki magetismissa) dφb E ds dt (Faraday laki)
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
LisätiedotSATE2180 Kenttäteorian perusteet syksy / 5 Laskuharjoitus 5 / Laplacen yhtälö ja Ampèren laki
STE80 Kenttäteorian perusteet syksy 08 / 5 Tehtävä. Karteesisessa koordinaatistossa potentiaalin nollareferenssitaso on y = 4,5 cm. Määritä johteelle (y = 0) potentiaali ja varaustiheys, kun E = 6,67 0
LisätiedotPuolijohdekomponenttien perusteet A Ratkaisut 2, Kevät 2017
OY/PJKOMP R 017 Puolijohdekomoeie erusee 571A Rakaisu, Kevä 017 1. Massavaikuuslai mukaisesi eemmisö- ja vähemmisövarauksekuljeajie ulo o vakio i, joka riiuu uolijohdemaeriaalisa ja lämöilasa. Kuvasa 1
LisätiedotAineaaltodynamiikka. Aikariippuva Schrödingerin yhtälö. Stationääriset tilat. Ei-stationääriset tilat
Aieaaltodyamiikka Aikariiuva Scrödigeri ytälö Aieaaltoketä aikariiuvuude määrää ytälö Aieaaltokettie riiuvuus ajasta aikariiuva Scrödigeri ytälö Statioääriset ja ei-statioääriset tilat Aaltoaketit Kvattimekaiika
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
LisätiedotJakso 5. Johteet ja eristeet Johteista
Jakso 5. Johteet ja eristeet Johteista Johteet ja eristeet käyttäytyvät sähkökentässä eri tavalla. Koska johteessa on vaaasti liikkuvia varauksia, ne siirtyvät joko sähkökentän suuntaan (ositiiviset varaukset)
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.
LisätiedotSMG-4200 Sähkömagneettisten järjestelmien lämmönsiirto Ehdotukset harjoituksen 6 ratkaisuiksi
SMG-400 Sähkömageettiste järjestelmie lämmösiirto Ehdotukset harjoitukse 6 ratkaisuiksi Tarkastellaa suljetu järjestelmä tehotasaaioa joka o P + P P = P i g out st Oletetaa että verkotetussa alueessa jossa
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
Lisätiedottilavuudessa dr dk hetkellä t olevien elektronien
Semiklassie johtavuusmalli Metalleissa vastus aiheutuu virrakuljettajie törmäyksistä, joita karakterisoi relaksaatioaika τ Oletetaa, että ifiitesimaalisella aikavälillä dt elektroi törmäystodeäköisyys
LisätiedotKULJETUSSUUREET Kuljetussuureilla tai -ominaisuuksilla tarkoitetaan kaasumaisen, nestemäisen tai kiinteän väliaineen kykyä siirtää ainetta, energiaa, tai jotain muuta fysikaalista ominaisuutta paikasta
Lisätiedotdx = d dψ dx ) + eikx (ik du u + 2ike e ikx u i ike ikx u + e udx
763333A KIINTEÄN AINEEN FYSIIKKA Ratkaisut 5 Kevät 2014 1. Tehtävä: Johda luetomateriaali kaavat d 2 u i k du 2 m + Uxu = E k 2 u p = k + u x i d ux. Ratkaisu: Oletetaa, että ψx = e ikx ux, missä ux +
Lisätiedot= 84. Todennäköisin partitio on partitio k = 6,
S-435, Fysiikka III (ES) entti 43 entti / välikoeuusinta I Välikokeen alue Neljän tunnistettavissa olevan hiukkasen mikrokanonisen joukon mahdolliset energiatasot ovat, ε, ε, 3ε, 4ε,, jotka kaikki ovat
LisätiedotN:n kappaleen systeemi
: kappalee ssteemi Tulokset voiaa leistää : kappalee ssteemille. Tällöi missä M = Rcm = m 1 1 +m 2 2 +... +m m 1 +m 2 +... +m = 1 M m, m o ssteemi kokoaismassa. Kokoaisliikemäärä ja -kieettie eergia ovat
Lisätiedotλ x = 0,100 nm, Eγ = 0,662 MeV, θ = 90. λ λ+ λ missä ave tarkoittaa aikakeskiarvoa.
S-114.46 Fysiikka V (Sf) Tetti 16.5.00 välikokee alue 1. Oletetaa, että protoi ja elektroi välie vetovoia o verraollie suureesee r ( F =- kr) eikä etäisyyde eliö kääteisarvoo ( F =-k / r ). Käytä kulaliikeäärä
Lisätiedot1 a) Eristeiden, puolijohteiden ja metallien tyypilliset energiakaistarakenteet.
a) ristid, puolijohtid ja talli tyypillist rgiakaistaraktt. i) NRGIAKAISTAT: (lktroi sallitut rgiatilat) Kaksiatoi systi: pottiaalirgia atoi väliatka fuktioa pot rpulsiivi kopotti -lktroit hylkivät toisiaa
LisätiedotSATE1120 Staattinen kenttäteoria kevät / 5 Laskuharjoitus 6 / Virta, virtatiheys ja johteet
ATE0 taattie kettäteoria kevät 07 / 5 Tehtävä. Pitkä pyöreä a-säteise laga johtavuus o ja se päällystetää ateriaalilla, joka johtavuus o 0,4. a) uika paksu kerros päällystävää ateriaalia tarvitaa, jotta
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."
LisätiedotS , Fysiikka III (ES) Tentti Tentti / välikoeuusinta. Laaditaan taulukko monisteen esimerkin 3.1. tapaan ( nj njk Pk
S-.35, Fysiia III (ES) entti 8..3 entti / välioeuusinta I älioeen alue. Neljän tunnistettavissa olevan hiuasen miroanonisen jouon mahdolliset energiatasot ovat, ε, ε, 3ε, ε,, jota aii ovat degeneroitumattomia.
Lisätiedot( ) k 1 = a b. b 1) Binomikertoimen määritelmän mukaan yhtälön vasen puoli kertoo kuinka monta erilaista b-osajoukkoa on a-joukolla.
Kombiatoriikka, kesä 2010 Harjoitus 2 Ratkaisuehdotuksia (RT) (5 sivua) Käytä tehtävissä 1-3 kombiatorista päättelyä. 1. Osoita, että kaikilla 0 b a pätee ( ) a a ( ) k 1 b b 1 kb Biomikertoime määritelmä
LisätiedotSchottky, Ohmic. heteroliitos. Si-Ge. Au Ge, eriste. puolijohde. metalli. metalli. puolijohde puolijohde
Schottky, Ohmic Au Ge, Pt Si, uolijohde metalli eriste metalli homoliitos Si-nSi uolijohde eriste uolijohde uolijohde heteroliitos Si-Ge n-homoliitos metallurginen rajainta avaruusvaraus Varauksenkuljett.
LisätiedotEnsimmäinen pääsääntö
4 Ensimmäinen ääsääntö Luvuissa 2 ja 3 käsiteltiin eri taoja siirtää energiaa termodynaamisten systeemien välillä joko lämmön tai työn kautta. 1840-luvulla erityisesti Robert Julius von Mayern ja James
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
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
Lisätiedotν = S Fysiikka III (ES) Tentti Ratkaisut
S-45 Fysiikka III (ES) etti 8500 Ratkaisut Ideaalikaasu suorittaa oheise kua esittämä kiertoprosessi abca Pisteessä a lämpötila o 0 K a) Kuika mota moolia kaasua o? b) Määritä kaasu lämpötila pisteissä
LisätiedotPUOLIJOHTEEN SÄHKÖNJOHTAVUUS
PUOLIJOHTEEN SÄHKÖNJOHTAVUUS 1 Johdanto Kiinteissä aineissa aineen elektronit ovat järjestyneet niin kutsutuille energiavöille. Hyvissä sähkönjohteissa ylin elektroneita sisältävä energiavyö on vain osittain
Lisätiedot1 Johdanto. energiavyö, saavutetaan (1) missä E on
35 PUOLIJOHTEEN ENERGIA-AUKKO 1 Johdanto Kiinteissä aineissa aineen elektronitt ovat järjestyneet niin kutsutuille energiavöille. Hyvissä sähkönjohteissa ylin elektroneita sisältävä energiavyö on vain
LisätiedotS Laskennallinen systeemibiologia
S-4250 Laskeallie systeemibiologia Harjoitus Mittaustuloksea o saatu havaitoparia (x, y ),, (x, y ) Muuttuja y käyttäytymistä voidaa selittää muuttuja x avulla esimerkiksi yksikertaise lieaarise riippuvuude
Lisätiedot1. Oletetaan, että protonin ja elektronin välinen vetovoima on verrannollinen suureeseen r eikä etäisyyden neliön käänteisarvoon
S-.6 Fysiikka IV (Sf) Tetti 6.5.5 I välikokee alue. Oletetaa, että protoi ja elektroi välie vetovoima o verraollie suureesee r ( F kr) eikä etäisyyde eliö kääteisarvoo ( F k/ r ). Käytä kulmaliikemäärä
LisätiedotKURSSIN TÄRKEIMPIÄ AIHEITA
KURSSIN TÄRKEIMPIÄ AIHEITA varausjakauman sähköken/ä, Coulombin laki virtajakauman ken/ä, Biot n ja Savar8n laki erilaisten (piste ja jatkuvien) varaus ja virtajakautumien poten8aalienergia, poten8aali,
LisätiedotAlkuräjähdysteoria. Kutistetaan vähän...tuodaan maailmankaikkeus torille. September 30, fy1203.notebook. syys 27 16:46.
Alkuräjähdysteoria Maailmakaikkeude umerot Ikä: 14. 10 9 a Läpimitta: 10 26 m = 10 000 000 000 valovuotta Tähtiä: Aiaki 10 24 kpl Massaa: 10 60 kg Atomeja: 10 90 kpl (valtaosa vetyä ja heliumia) syys 27
Lisätiedoti ni 9 = 84. Todennäköisin partitio on partitio k = 6, k k
1. Neljä tuistettavissa oleva hiuase iroaoise jouo ahdolliset eergiatasot ovat 0, ε, ε, ε, 4ε,, jota aii ovat degeeroituattoia. Systeei ooaiseergia o 6ε. sitä aii ahdolliset partitiot ja osoita, että irotiloje
LisätiedotVyöteoria. Orbitaalivyöt
Vyöteoria Elektronirakenne ja sähkönjohtokyky: Metallit σ = 10 4-10 6 ohm -1 cm -1 (sähkönjohteet) Epämetallit σ < 10-15 ohm -1 cm -1 (eristeet) Puolimetallit σ = 10-5 -10 3 ohm -1 cm -1 σ = neµ elektronien
Lisätiedot:n perustilaan energiasta. e) Elektronien ja ytimien välinen vuorovaikutusenergia H 2
S-11446 Fysiikka IV (Sf), II Välikoe 15 1 H vetyioi perustila eergia (ytimie välimatka 1,6 Å) verrattua systeemii, jossa perustilassa oleva vetyatomi ja H -ioi ovat äärettömä kaukaa toisistaa o,65 ev Laske
LisätiedotDEE Aurinkosähkön perusteet
DEE-53010 Aurinkosähkön perusteet Viidennen luennon aihepiirit Olosuhteiden vaikutus aurinkokennon toimintaan: Mietitään kennon sisäisten tapahtumien avulla, miksi ja miten lämpötilan ja säteilyintensiteetin
LisätiedotLIITTEET Liite A Stirlingin kaavan tarkkuudesta...2. Liite B Lagrangen kertoimet...3
LIITTEET... 2 Liite A Stirligi kaava tarkkuudesta...2 Liite B Lagrage kertoimet... 2 Liitteet Liitteet Liite A Stirligi kaava tarkkuudesta Luoollista logaritmia suureesta! approksimoidaa usei Stirligi
LisätiedotTERMINEN ELEKTRONIEMISSIO
FYSA240/4 TERMINEN ELEKTRONIEMISSIO Työssä tutkitaan termistä elektroniemissiota volramista, todetaan Steanin Boltzmannin lain paikkansapitävyys ja Richardsonin Dushmanin yhtälön avulla määritetään elektronien
LisätiedotPUOLIJOHTEISTA. Yleistä
39 PUOLIJOHTEISTA Yleistä Pyrittäessä löytämään syy kiinteiden aineiden erilaiseen sähkön johtavuuteen joudutaan perehtymään aineen kidehilassa olevien atomien elektronisiin energiatiloihin. Seuraavassa
LisätiedotLuku 13: Elektronispektroskopia. 2-atomiset molekyylit moniatomiset molekyylit Fluoresenssi ja fosforesenssi
Luku 13: Elektronispektroskopia 2-atomiset molekyylit moniatomiset molekyylit Fluoresenssi ja fosforesenssi 1 2-atomisen molekyylin elektronitilan termisymbolia muodostettaessa tärkeä ominaisuus on elektronien
LisätiedotFYSA240/4 (FYS242/4) TERMINEN ELEKTRONIEMISSIO
FYSA240/4 (FYS242/4) TERMINEN ELEKTRONIEMISSIO Työssä tutkitaan termistä elektroniemissiota volframista, todetaan Stefanin - Boltzmannin lain paikkansapitävyys ja Richardsonin - Dushmanin yhtälön avulla
LisätiedotVenymälle isotermisessä tilanmuutoksessa saadaan AE AE
S-11435, Fyskka III (ES) Tntt 75 1 Stsmän tunnstttavssa olvaa hukkasta on jakautunut kahdll nrgatasoll Ylm taso on dgnrotumaton ja sn nrga on 1, mv korkam kun almman tason, joka uolstaan on dgnrotunut
LisätiedotPIENTAAJUISET SÄHKÖ- JA MAGNEETTIKENTÄT HARJOITUSTEHTÄVÄ 1. Pallomaisen solun relaksaatiotaajuus 1 + 1
Aalto-yliopisto HARJOITUSTEHTÄVIEN Sähkötekniikan korkeakoulu RATKAISUT Sähkömagneettisten kenttien ja optisen säteilyn biologiset 8.1.016 vaikutukset ja mittaukset ELEC-E770 Lauri Puranen Säteilyturvakeskus
LisätiedotOletetaan kaasu ideaalikaasuksi ja sovelletaan Daltonin lakia. Kumpikin seoksen kaasu toteuttaa erikseen ideaalikaasun tilanyhtälön:
S-445, ysiikka III (Sf) entti 653 Astiassa on, µmol vetyä (H ) ja, µg tyeä ( ) Seoksen lämötila on 373 K ja aine,33 Pa Määritä a) astian tilavuus, b) vedyn ja tyen osaaineet ja c) molekyylien lukumäärä
LisätiedotLasketaan kullekin a euron maksuerälle erikseen, kuinka suureksi erä on n vuodessa kasvanut:
Varsi arkiäiväisiä, geometrise joo teoriaa liittyviä käytäö sovellutuksia ovat jaksottaisii maksuihi ja kuoletuslaiaa (auiteettilaiaa) liittyvät robleemat. Tällaisii joutuu lähes jokaie yhteiskutakeloie
LisätiedotFysiikka 1. Kondensaattorit ja kapasitanssi. Antti Haarto
Fysiikka Konensaattorit ja kapasitanssi ntti Haarto 4..3 Yleistä Konensaattori toimii virtapiirissä sähköisen potentiaalin varastona Kapasitanssi on konensaattorin varauksen Q ja jännitteen suhe Yksikkö
Lisätiedotk = = 8,98755 10 9 Nm 2 /C 2 (MAOL s. 71) (ε o = tyhjiön permittiivisyys eli sähkövakio)
6. KSS: Sähkö (FOTON 6: PÄÄKOHDT). SÄHKÖVS J SÄHKÖVT SÄHKÖVS Q - kappalee varaus Q = ± e, =,,3, varaukse yksikkö [Q] = C (= coulombi) - alkeisvaraus e =,60773 0-9 C (MOL s. 7) - sähkövaraukse säilymislaki:
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.
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
LisätiedotTERMINEN ELEKTRONIEMISSIO
FYSA242/K1 TERMINEN ELEKTRONIEMISSIO Työssä tutkitaan termistä elektroniemissiota volramista, todetaan Steanin Boltzmannin lain paikkansapitävyys ja Richardsonin Dushmanin yhtälön avulla määritetään elektronien
LisätiedotVenymälle isotermisessä tilanmuutoksessa saadaan dl = α LdT + df = df AE AE Ulkoisen voiman tekemä työ saadaan integroimalla δ W = FdL :
S-11435, Fyskka III (ES) Tentt 194 1 Setsemän tunnstettavssa olevaa hukkasta on jakautunut kahdelle energatasolle Ylem taso on degenerotumaton ja sen energa on 1, mev korkeam kun alemman tason, joka uolestaan
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
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
LisätiedotSMG-4450 Aurinkosähkö
Väriaineaurinkokenno Rakenne Toimintaperiaate Kehityskohteet SMG-4450 Aurinkosähkö Neljännen luennon aihepiirit 1 AURINKOKENNOJEN SUKUPOLVET Aurinkokennotyypit luokitellaan yleensä kolmeen sukupolveen.
LisätiedotJoensuun yliopisto Kemian valintakoe/3.6.2009
Joesuu yliopisto Kemia valitakoe/.6.009 Mallivastaukset 1. Selitä lyhyesti (korkeitaa kolme riviä), a) elektroegatiivisuus b) elektroiaffiiteetti c) amfolyytti d) diffuusio e) Le Chatelieri periaate. a)
LisätiedotDEE Aurinkosähkön perusteet
DEE-53010 Aurinkosähkön perusteet Kuudennen luennon aihepiirit Tulevaisuuden aurinkokennotyypit: väriaineaurinkokenno Rakenne Toimintaperiaate Kehityskohteet 1 AURINKOKENNOJEN NYKYTUTKIMUS Aurinkokennotutkimuksessa
LisätiedotKohinan ominaisuuksia
Kohia omiaisuuksia Kohiamekaismit Termie kohia Raekohia 1/f kohia (Kvatisoitikohia) Kohia käsittely Kohialähteide yhteisvaikutus Kohiakaistaleveys Sigaali-kohia suhde Kohialuku Kohialämpötila 1 Kohia omiaisuuksia
LisätiedotValomylly. (tunnetaan myös Crookesin radiometrinä) Pieni välipala nykyisin lähinnä leluksi jääneen laitteen historiasta.
Valomylly (tunnetaan myös Crookesin radiometrinä) Mikko Marsch Pieni välipala nykyisin lähinnä leluksi jääneen laitteen historiasta Valomylly (tunnetaan myös Crookesin radiometrinä) Pieni välipala nykyisin
LisätiedotLuku 5: Diffuusio kiinteissä aineissa
Luku 5: Diffuusio kiinteissä aineissa Käsiteltävät aiheet... Mitä on diffuusio? Miksi sillä on tärkeä merkitys erilaisissa käsittelyissä? Miten diffuusionopeutta voidaan ennustaa? Miten diffuusio riippuu
LisätiedotLuku6 Tilanyhtälö. Ideaalikaasun N V. Yleinen aineen. paine vakio. tilavuus vakio
Luku6 Tilanyhtälö paine vakio tilavuus vakio Ideaalikaasun N p= kt pinta V Yleinen aineen p= f V T pinta (, ) Isotermit ja isobaarit Vakiolämpötilakäyrät saadaan leikkaamalla painepinta pv suuntaisilla
LisätiedotS , Fysiikka III (Sf) tentti/välikoeuusinta
S-445, Fysiikka III (Sf) tentti/välikoeuusinta 43 välikokeen alue ristetyssä astiassa, jonka lämötila idetään, kelvinissä, on nestemäistä heliumia tasaainossa helium kaasun kanssa Se on erotettu toisesta
Lisätiedot(1) (2) Normalisointiehdoksi saadaan nytkin yhtälö (2). Ratkaisemalla (2)+(3) saamme
S-446 Fysiikka IV (Sf) Tentti 3934 Oletetaan, että φ ja φ ovat ajasta riippumattoman Scrödingerin yhtälön samaan ominaisarvoon E liittyviä ominaisfunktioita Nämä funktiot ovat normitettuja, mutta eivät
LisätiedotMekaniikan jatkokurssi Fysp102
Mekaiika jatkokurssi Fysp102 Kevät 2010 Jukka Maalampi LUENTO 13 Superpositio Aalto ilmeee aiehiukkase liikkeeä tasapaioasema ympärillä. Liikkee syyä o aapurihiukkaste aiheuttama voima. Ku hiukkase kohdalle
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
LisätiedotMiehitysluvuille voidaan kirjoittaa Maxwell Boltzmann jakauman mukaan. saamme miehityslukujen summan muodossa
S-4.7 Fysiia III (EST) Tetti..6. Tarastellaa systeemiä, jossa ullai hiuasella o olme mahdollista eergiatasoa, ε ja ε, missä ε o eräs vaio. Oletetaa, että systeemi oudattaa Maxwell-Boltzma jaaumaa ja, että
LisätiedotPUOLIJOHTEISTA. Yleistä
39 POLIJOHTEISTA Yleistä Pyrittäessä löytämään syy kiinteiden aineiden erilaiseen sähkön johtavuuteen joudutaan perehtymään aineen kidehilassa olevien atomien elektronisiin energiatiloihin. Seuraavassa
LisätiedotS Elektroniset mittaukset ja elektroniikan häiriökysymykset 2 ov. Kurssin aihealue
S-108.180 Elektroiset mittaukset ja elektroiika häiriökysymykset ov Kurssi aihealue Kurssi suorittamie Hyväksytty tetti (määrää arvosaa), 5 tehtävää Hyväksytysti suoritetut labrat, 4 kpl Mittausvahvistimet
LisätiedotMekaniikan jatkokurssi Fys102
Mekaniikan jatkokurssi Fys10 Kevät 010 Jukka Maalampi LUENTO 10 Noste Nesteeseen upotettuun kappaleeseen vaikuttaa nesteen pintaa kohti suuntautuva nettovoima, noste F B Kappaleen alapinnan kohdalla nestemolekyylien
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.
LisätiedotLuku 27. Tavoiteet Määrittää magneettikentän aiheuttama voima o varattuun hiukkaseen o virtajohtimeen o virtasilmukkaan
Luku 27 Magnetismi Mikä aiheuttaa magneettikentän? Magneettivuon tiheys Virtajohtimeen ja varattuun hiukkaseen vaikuttava voima magneettikentässä Magneettinen dipoli Hallin ilmiö Luku 27 Tavoiteet Määrittää
LisätiedotS , Fysiikka III (Sf) tentti/välikoeuusinta
S-114.45, Fysiikka III (Sf) tentti/välikoeuusinta.11.4 1. välikokeen alue 1. Osoita, että hyvin alhaisissa lämpötiloissa elektronin FD systeemin energia on U = (3/ 5) ε F. Opastus: oleta, että kaikki tilat
Lisätiedot5.7 METALLI-PUOLIJOHDELIITOS (Metal-Semiconductor Junctions) Schottky vallit (Schottky barriers) 1) n-puolijohde ja metalli φ m > φ s
5.7 METALLI-PUOLIJOHDELIITOS (Metal-Semiconductor Junctions) 57 5.7.1 Schottky vallit (Schottky barriers) 1) n-puolijohde ja metalli φ m > φ s Fig. 5-31 qφ m = metallin työfunktio (Al; 4,3 ev, Au; 4,8
LisätiedotFYSA220/1 (FYS222/1) HALLIN ILMIÖ
FYSA220/1 (FYS222/1) HALLIN ILMIÖ Työssä perehdytään johteissa ja tässä tapauksessa erityisesti puolijohteissa esiintyvään Hallin ilmiöön, sekä määritetään sitä karakterisoivat Hallin vakio, varaustiheys
LisätiedotLuku 14: Elektronispektroskopia. 2-atomiset molekyylit moniatomiset molekyylit Fluoresenssi ja fosforesenssi
Luku 14: Elektronispektroskopia 2-atomiset molekyylit moniatomiset molekyylit Fluoresenssi ja fosforesenssi 1 2-atomisen molekyylin elektronitilan termisymbolia muodostettaessa tärkeä ominaisuus on elektronien
LisätiedotCHEM-A1410 Materiaalitieteen perusteet
CHEM-A1410 Materiaalitieteen perusteet Laskuharjoitus 18.9.2017, Materiaalien ominaisuudet Tämä harjoitus ei ole arvioitava, mutta tämän tyyppisiä tehtäviä saattaa olla tentissä. Tehtävät perustuvat kurssikirjaan.
LisätiedotDerivaatat lasketaan komponenteittain, esimerkiksi E 1 E 2
MS-C50 Osittaisdifferentiaaliyhtälöt Harjoitukset syksy 07. Oletetaan että vektorikenttä E E E E : R R on kaksi kertaa jatkuvasti derivoituva E C R. Näytä että E E. Derivaatat lasketaan komponenteittain
LisätiedotF e. R kertaa ioniparien lukumäärä N. Kun laskemme tämän yhteen Coulombin attraktioenergian kanssa saamme kiteen kokonaisenergiaksi.
S-436, FYSIIKKA IV (EST) Kevät 5, LH Rtisut LH- Lse liui Ferieergi olettll että joie toi luovutt yhde eletroi johtovyöhö Johtvuuseletroit uodostvt vp vuoroviutttto eletroisu Kliui tiheys o 8,5 g / c 3
Lisätiedot2 u = 0. j=1. x 2 j=1. Siis funktio v saavuttaa suurimman arvonsa jossakin alueen Ω pisteessä x. Pisteessä x = x on 2 v. (x ) 0.
0. Maksimiperiaate Laplace-yhtälölle 0.. Maksimiperiaate. Alueessa Ω R määritelty kaksi kertaa erivoituva fuktio u o harmoie, jos u = j= = 0. 2 u x 2 j Lause 0.. Olkoot Ω R rajoitettu alue ja u C(Ω) C
LisätiedotHALLIN ILMIÖ 1. TUTKITTAVAN ILMIÖN TEORIAA
1 ALLIN ILMIÖ MOTIVOINTI allin ilmiötyössä tarkastellaan johteen varauksenkuljettajiin liittyviä suureita Työssä nähdään kuinka all-kiteeseen generoituu all-jännite allin ilmiön tutkimiseen soveltuvalla
Lisätiedot1 NIBE FIGHTER 410P ilmanvaihdon lämmöntalteenoton vuosihyötysuhteen laskenta lämmöntarveluvuilla
1/7 29.9.2008 1 NIBE FIGHTER 410P ilmanvaihdon lämmöntalteenoton vuosihyötysuhteen laskenta lämmöntarveluvuilla 1.1 Ilmanvaihdon lämmöntalteenoton vuosihyötysuhteen laskentamenetelmä NIBE FIGHTER 410P
LisätiedotKJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka. Luento Susanna Hurme
KJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka Luento 17.3.2016 Susanna Hurme Päivän aihe: Energian, työn ja tehon käsitteet sekä energiaperiaate (Kirjan luku 14) Osaamistavoitteet: Osata tarkastella partikkelin kinetiikkaa
LisätiedotVäriaineaurinkokenno (Dye-sensitized solar cell, DSSC) 4. Kennon komponenteista huokoinen puolijohde
Väriaineaurinkokenno (Dye-sensitized solar cell, DSSC) 1. Johdanto 2. Rakenne ja toimintaperiaate 3. Kennon suorituskyvyn karakterisointi 4. Kennon komponenteista huokoinen puolijohde 5. Kennon komponenteista
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
LisätiedotSATE.2010 Dynaaminen kenttäteoria syksy / 5 Laskuharjoitus 1: Siirrosvirta ja indusoitunut sähkömotorinen voima
ATE.1 Dynminen kenttäteori syksy 11 1 / 5 Lskuhrjoitus 1: iirrosvirt j inusoitunut sähkömotorinen voim Tehtävä 1. Määritä tjuus, millä johtvuusvirrn tiheys on kksinkertinen verrttun siirrosvirrn tiheyteen
Lisätiedot1. Kumpi painaa enemmän normaalipaineessa: 1m2 80 C ilmaa vai 1m2 0 C ilmaa?
Kysymys 1. Kumpi painaa enemmän normaalipaineessa: 1m2 80 C ilmaa vai 1m2 0 C ilmaa? 2. EXTRA-PÄHKINÄ (menee yli aiheen): Heität vettä kiukaalle. Miksi vesihöyry nousee voimakkaasti kiukaasta ylöspäin?
LisätiedotMATA172 Sami Yrjänheikki Harjoitus Totta vai Tarua? Lyhyt perustelu tai vastaesimerkki!
MATA17 Sami Yrjäheikki Harjoitus 7 1.1.018 Tehtävä 1 Totta vai Tarua? Lyhyt perustelu tai vastaesimerkki! (a) Jokaie jatkuva fuktio f : R R o tasaisesti jatkuva. (b) Jokaie jatkuva fuktio f : [0, 1[ R
LisätiedotAlkulukujen harmoninen sarja
Alkulukujen harmoninen sarja LuK-tutkielma Markus Horneman Oiskelijanumero:2434548 Matemaattisten tieteiden laitos Oulun ylioisto Syksy 207 Sisältö Johdanto 2 Hyödyllisiä tuloksia ja määritelmiä 3. Alkuluvuista............................
Lisätiedot15 MEKAANISET AALLOT (Mechanical Waves)
3 15 MEKAANISET AALLOT (Mechaical Waves) Luoto o täyä aaltoja. Aaltoliikettä voi sytyä systeemeissä, jotka poikkeutettua tasapaiotilastaa pyrkivät palaamaa siihe takaisi. Aalto eteee, ku poikkeama (häiriö)
LisätiedotMikroskooppisten kohteiden
Mikroskooppisten kohteiden lämpötilamittaukset itt t Maksim Shpak Planckin laki I BB ( λ T ) = 2hc λ, 5 2 1 hc λ e λkt 11 I ( λ, T ) = ε ( λ, T ) I ( λ T ) m BB, 0 < ε
LisätiedotNesteen sisäinen kitka ja diffuusio
Nesteen sisäinen kitka ja diffuusio 1 Luento.1.016 (oppikirjan luku 4) Nesteen sisäinen kitka Satunnaiskävelyilmiöitä Diffuusio Diffuusio kalvon läpi Diffuusiotensorikuvaus: Magneettiresonanssi (MR) Hermoratojen
LisätiedotSähkötekniikka ja elektroniikka
Sähkötekniikka ja elektroniikka Kimmo Silvonen (X) Diodi ja puolijohteet Luento Ideaalidiodi = kytkin Puolijohdediodi = epälineaarinen vastus Sovelluksia, mm. ilmaisin ja LED, tasasuuntaus viimeis. viikolla
Lisätiedot