Test 1
Test 2
- Teststoff
- Si-Halbleiter
- Dotierung
- Dioden
- Bipolartransistor
- Feldeffekttransistor
- Chemisches Rechnen
- Gleichungne aufstellen
- Ausbeute berechnen nawi-test-2-üben nawitest-2-lernen-oida
- Si-Halbleiter
Teststoff
- Atomaufbau und PSE
- Orbitale
- e- Konfigurationen
- Arbeiten mit dem PSE
- Chemische Bindungen
- Ionenbindungen
- Elektronenpaarbindung
Bindungen bsp
Zusammenfassung für den Test
Atomaufbau
Atome bestehen aus Protonen, Elektronen und Neutronen und Hauptsächlich aus nix
Problem e- sind sowohl Teilchen als auch Wellen → Quantenobjekt
- e- sind in Orbitalen
- Orbitale = Bereiche in denen sich die e- befinden
- mit Schrödingers Gleichung kann man brechen wie sich die e- um den Atomkern verteilen
- Energieniveaus
- 1 En
- 1s Orbital → Kugel um den Kern 2 e-
- 2 En
- 2s Orbital 2te Kugel um den Kern 2 e-
- 2p Orbital Hantelförmig um die 2s Kugel 6 e-
- p Orbitale überlappen sich logischerweise nicht und deshalb sind die in entgegen gesetzte Richtungen gedreht
- 3 En
- 3s Orbital 2 e-
- 3p Orbital 6 e-
- 3d Orbital 10 e-
- 1 En
e- conf
1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s
Pse
- Ordnungszahl
- anz Protonen = anz e-
- Massezahl
- anz Protonen und Neutronen zusammen
- Hauptgruppe
- Anzahl der außen e- → e- im äußersten Energieniveau
- spalten von links nach rechts
- Metalle/Nichtmetalle
- Metalle
- Wollen eher e- abgeben
- Nichtmetalle
- Wollen eher e- aufnehmen oder sich e- paare teilen
- Atomradius
- Größenabstand zw Kern und einen e- eines Atoms (in Rafis gemessen)
- Ionisierungsenergie
- Energie von einem e- Atom zu entfernen steigt von Links nach Rechts → nicht von oben nach unten im PSE
- Elektronegativität
- Maß dafür wie stark e- Bindungen angezogen werden steigt von Links nach Rechts → nicht von oben nach unten im PSE
Chemische Bindungen
Wenn die höchsten s und p Orbitale voll besetzt sind, befindet sich das Atom in einem stabilen Zustand (Edgelgaszustand). Um diesen Zustand zu erreichen, gibt es folgende Möglichkeiten: e- abgeben oder aufzunehmen oder sich in e- paaren teilen → Dadurch entstehen Chemische Bindungen
hintere teil zb chroloid so viel chlor adden bis anderes atom alle außen e- abgegeben hat
- Ionenbindung
- Bindung zw Metallen und Nichtmetallen
- Bildet ein Gitter → weil sich alle Ionen gleich stark anziehen
- Salze
- Bsp Natrium und Chlor
- Magnesiumchlorid
Unterschied Verbindung zu Bindung Verbindung → ist das Was entsteht zb Natriumchlorid Binding → das was die Atome zusammen hält
Elektronenpaarbindung
Atombindung zwischen Nichtmetall und Nichtmetall man nennt das entstandene Vieh nennt man nicht Verbindung sondern Molekül
Kohlenstoff-Atom C (kein Teststoff)
Überblick Bindungarten
- Ionenbindung
- Meist zw Metall und Nichtmetallen.
- Ein Atom gibt e- ab, ein anders Atom nimmt sie auf.
- Bsp: Na O
- Diese Verbindungen nemmt man Salze
- e- Paarbindung
- Meist zw Nichtmetallen.
- Atome bilden e- Paare, indem sie ihre Orbitale vereinigen.
- Bsp:
- Diese Verbindungen nennt man Molekühle
- Metallbindung
- zwischen Metallen
- Die Metallatome geben e- ab.
- Bsp Natrium
- Delokalisierte e- im Gitter (e- sind frei im Gitter verteilt) Kurz: Na
- Diese Verbindungen nennt man Metalle oder Legierung (Bei verschienden Metallen)
Allgemein: Es gibt immer die Valzenz e- im Spiel
Halbleiter
Wichtigster Vertreter Silizium Si (4te HG)
Die e- von Si sind schwach gebunden, dass die e- Orbitale verlassen können.
Dotierung
Ersetzen Si an manchen Positionen des Gitters durch Atome aus anderen Hauptgruppen (meist aus 3 oder 5)
n(negativ)-Dotierung
Mehr freie e- → höher e- Strom
p(positiv)-Dotierung
Mehr Löcher → Höher Löcherstrom
pn-Übergang
Sperrichtung
Raumladungszone breitet sich aus → Stromfluss blockiert (bis zu einer bestimmten Spannung)
Durchlassrichtung
Raumladungszone verschwindet → Stromfluss möglich
Anwendung: Diode, LED, Zener-Dioden
Bipolartransistor
npn
- Ohne Ube: Zwei Sperrschichten → kein ungehinderdeter Stromfluss
- Mit Ube: Linke Sperrschicht verschwindet → e- “überfluten” den p-Bereich so stark, dass sie durch die rechte Sperrschicht gelanngen → Stromfluss
Halt mit Stromfluss oda nd hat man nen Schalter zb Strom 1 ohne 0
Feldeffekt Transistor
- SFET (Sperrschicht-FET)
-
Ohne Usg: Sperrschichten bleiben unverändert → Stromfluss ungehindert
-
Mit Usg: Sperrschichten breiten sich aus → Stromfluss wird gedrosselt
-
Mosfet
-
Mos = Metalloxid
- Ohne Ugs keine e- Brücke zwischen den n Bereichen → Kein Stromfluss
- Mit Ugs: e- Brücke bildet sich → Stromfluss