yalıtkan ve iletkenlerin dirençleri

[_SoN_]

yalıtkan ve iletkenlerin dirençleri


İletkenler

İletkenlerin başlıca özellikleri:

• Elektrik akımını iyi iletirler.
• Atomların dış yörüngesindeki elektronlar atoma zayıf olarak bağlıdır. Isı, ışık ve elektriksel etki altında kolaylıkla atomdan ayrılırlar.
• Dış yörüngedeki elektronlara Valans Elektron denir.
• ****ller, bazı sıvı ve gazlar iletken olarak kullanılır.
• ****ller, sıvı ve gazlara göre daha iyi iletkendir.
• ****ller de, iyi iletken ve kötü iletken olarak kendi aralarında gruplara ayrılır.
• Atomları 1 valans elektronlu olan ****ller, iyi iletkendir. Buna örnek olarak, altın, gümüş, bakır gösterilebilir.
• Bakır tam saf olarak elde edilmediğinden, altın ve gümüşe göre biraz daha kötü iletken olmasına rağmen, ucuz ve bol olduğundan, en çok kullanılan ****ldir.
• Atomlarında 2 ve 3 valans elektronu olan demir (2 dış elektronlu) ve alüminyum (3 dış elektronlu) iyi birer iletken olmamasına rağmen, ucuz ve bol olduğu için geçmiş yıllarda kablo olarak kullanılmıştır.

Yalıtkanlar

Elektrik akımını iletmeyen maddelerdir.

Bunlara örnek olarak cam, mika, kağıt, kauçuk, lastik ve plastik maddeler gösterilebilir.

Elektronları atomlarına sıkı olarak bağlıdır.

Bu maddelerin dış yörüngedeki elektron sayıları 8 ve 8 'e yakın sayıda olduğundan atomdan uzaklaştırılmaları zor olmaktadır.

Yarı İletkenler

Yarı iletkenlerin başlıca şu özellikleri vardır:

• İletkenlik bakımından iletkenler ile yalıtkanlar arasında yer alırlar,
• Normal halde yalıtkandırlar.
• Ancak ısı, ışık ve magnetik etki altında bırakıldığında veya gerilim uygulandığında bir miktar valans elektronu serbest hale geçer, yani iletkenlik özelliği kazanır.
• Bu şekilde iletkenlik özelliği kazanması geçici olup, dış etki kalkınca elektronlar tekrar atomlarına dönerler.
• Tabiatta basit eleman halinde bulunduğu gibi laboratuarda bileşik eleman halinde de elde edilir.
• Yarı iletkenler kristal yapıya sahiptirler. Yani atomları kübik kafes sistemi denilen belirli bir düzende sıralanmıştır.
• Bu tür yarı iletkenler, yukarıda belirtildiği gibi ısı, ışık, etkisi ve gerilim uygulanması ile belirli oranda iletken hale geçirildiği gibi, içlerine bazı özel maddeler katılarak ta iletkenlikleri arttırılmaktadır.
• Katkı maddeleriyle iletkenlikleri arttırılan yarı iletkenlerin elektronikte ayrı bir yeri vardır. Bunun nedeni Tablo 2.1 'de görüldüğü gibi, elektronik devre elemanlarının üretiminde kullanılmalarıdır.

Elektroniğin iki temel elemanı olan diyot ve transistörlerin üretiminde kullanılan germanyum (Ge) ve silikon (Si) yarı iletkenleri gelecek bölümde daha geniş olarak incelenecektir.

Tablo 2.1 - Elektronikte yararlanılan yarı iletkenler ve kullanılma yerleri.

ADI








KULLANILMA YERİ



Germanyum (Ge) (Basit eleman)



Diyot, transistör, entegre, devre



Silikon (Si) (Basit eleman)



Diyot, transistör, entegre, devre



Selenyum (Se) (Basit eleman)



Diyot



Bakır oksit (kuproksit) (CuO) (Bileşik eleman)



Diyot



Galliyum Arsenid (Ga As) (Bileşik eleman)



Tünel diyot, laser, fotodiyot, led



Indiyum Fosfur (In P) (Bileşik eleman)



Diyot, transistör



Kurşun Sülfür (Pb S) (Bileşik eleman)



Güneş pili (Fotosel)

Not:

Germanyum ve silikon periyodik tabloda yer alan iki elementtir.

Çoğu ülke periyodik tabloyu kendi dillerinde hazırlamaktadır.

Ülkemizde ise, bazı terimler gelişmiş ülke dillerinden alınarak Türkçe 'ye uyarlama yoluna gidilmiştir.

Germanyum adı, en çok kullanılan, İngilizce, Almanca ve Fransızca dillerinde "Germanium" olarak yazılmakta ve "germanyum" olarak okunmaktadır. Türkçe 'ye de "germanyum" olarak alınmış ve herkesçe de benimsenmiştir.

Silikon 'da durum farklıdır.

Silikon yabancı dillerde şöyle yazılmakta ve okunmaktadır:

İngilizce 'de; Silicon (Silikon)

Almanca 'da; Silikon (silikon)

Fransızca 'da; Silicium (silisyum)

Türkçe de ise yararlanılan yabancı kaynaktan esinlenerek kimilerince silikon, kimilerince de silisyum denmiştir.

Yarı İletkenler

Elektrik akımının bir değere kadar akmasına izin vermeyen bu değerden sonra sonsuz küçük direnç gösteren maddelerdir.

Yarı iletkenler periyodik cetvelde 3. ve 5. gruba girerler. Bu demektir ki son yörüngelerinde elektron alıcılığı veya vericiliği iletkenden fazla yalıtkandan daha azdır.

İletkenler: Pt, Ni, Au, Cu, Al, Fe...........

Yalıtkan: Ebonit, Cam, Tahta, Su..........

Yarı iletkenler: S, Ge, Br, Al, In(indiyum)........

Kısmen Dolu bant ile iletkenlik şeridi çakışmışsa iletken olurlar

DB ile BŞ birbirine yaklaştığı zaman iletken hale gelir.

Eğer yarı iletkenlere belirli bir gerilim uygulanırsa YAE yok edilir ve bağlama şeridi ile iletkenlik bandı bitişir ve iletkenleşir.