מערכת פורומים - אתר הרובוטיקה הישראלי

על ידי **תלמי אברמוביץ** » א' פברואר 16, 2003 8:54 pm

שלום אינג'ינר אלי שלום צדוק שלום חברים

צדוק בקשר למה שאמרת פה(רק על הדיודות בדברים האחרים לא מענין אותי)באתר אני חושב שאינג'ינר אלי צודק אתה פשוט יכול,
לבדוק את זה בעזרת רב מודד נוסף.

לאינגינר אלי מה שאני לא מבין בדקתי לדים וכולם היו בערך 1300
האם הכוונה ל1.3V
האם ה0.6 עד 0.8 הכוונה רק לדיודות רגילות ודיודות פולטות אור זה משהו אחר.

מי שרוצה לענות על דברים אחרים בבקשה לא לעשות את זה כאן בשביל זה יש הודעה
למעלה. כאן לענות רק על מה שכתבתי.

תודה רבה חברים

על ידי **גיא יונה** » א' פברואר 16, 2003 10:28 pm

שלום רב מר אברמוביץ',

פירוש המילה לד (LED) באנגלית הוא:
Light Emitting Diode
ובעברית: דיודה פולטת אור (בקיצור - דפ"א)

ומכאן - כמובן שלדים הם דיודות ויש להתייחס אליהם בהתאם. דיודות "רגילות" עשויות מסיליקון או מגרמניום, ומפלי המתח שלהם הם 0.8V ו-0.6V בהתאמה. קיימים סוגים שונים של לדים (דיודות פולטות אור), לפי אורך הגל של האור הנפלט מהם. הצבעים המתאימים לאורכי הגל הנפוצים של הלדים הם אדום, ירוק, צהוב ואינפרא אדום (קיימים גם לדים כחולים חדשים יותר). אורך הגל שהלד פולט תלוי בחומר (שהוא תמיד מוליך למחצה מורכב) ממנו הוא עשוי, וכך גם מפל המתח שלו.

לדוגמא: דיודה העשויה מגליום-ארסניד-פוספיד (GaAsP) פולטת אור אדום ( אורך גל 660nm) ומפל המתח האופייני שלה הוא 1.6V.

יש לציין, כי גם דיודות "רגילות" (העשויות סיליקון) פולטות אור, אך אורך הגל שלו עמוק בתוך תחום האינפרא-אדום, ולכן איננו יכולים לראות אותו. ישנם אף חומרים להם מספר שימושים. למשל, גליום-ארסניד (GaAs) משמש כדיודה "רגילה" עבור מיתוג בתדירויות והספקים גבוהים (למשל שימושי מיקרו-גל) וגם כלד אינפרא-אדום (אורך גל 950nm).

בברכה,

גיא יונה

על ידי **תלמי אברמוביץ** » א' פברואר 16, 2003 11:11 pm

שלום ותודה לך מר גיא יונה

אני מודה לך על התשובה המלאה והמענינת, במיוחד העובדה שדיודות רגילות הם בעצם גם לדים שפולטים
אור עמוק ב אינפרא אדום.

אודה לך אם תאשר אם הבנתי אותך נכון.דיודה סילקון מפל המתח שלה 0.8V, דיודה
גרמניום 0.6V.

ושאלות נוספות ברשותך:

האם זה לא משפיע במה שמזהמים את הסיליקון או הגרמניום. כשאומרים דיודה סיליקון או גרמניום מה הזיהום הרגיל שלהם.

האם דיודה קולטת אור מסתדרת עם התאוריה שבעצם כל הדיודות פולטות אור

בברכה,
תלמי אברמוביץ

על ידי **אור** » א' פברואר 16, 2003 11:29 pm

http://electronics.howstuffworks.com/led.htm

על ידי **גיא יונה** » ב' פברואר 17, 2003 12:16 pm

אודה לך אם תאשר אם הבנתי אותך נכון.דיודה סילקון מפל המתח שלה 0.8V, דיודה
גרמניום 0.6V.

הבנת נכון. מפל מתח אופייני של דיודת סיליקון הוא 0.7-0.8V ועבור דיודות גרמניום הערכים נמוכים יותר, ועומדים על 0.45-0.6V (ואולי אף פחות מכך). יש לציין שמכיוון שאנו רק משתמשים בקירוב לאופיין המתח של הדיודה האידיאלית, ערכים אלו אינם מדוייקים לגמרי ותלויים באופן השימוש בדיודה (אך הקירוב הזה טוב מספיק למרבית השימושים בהם אנו יכולים להשתמש).

האם זה לא משפיע במה שמזהמים את הסיליקון או הגרמניום. כשאומרים דיודה סיליקון או גרמניום מה הזיהום הרגיל שלהם.

למיטב הבנתי לא. פליטת האור מתרחשת כאשר האלקטרונים "חוזרים" מרמת ההולכה לרמת הערכיות בחומר. אורך הגל שלהם תלוי בסוג החומר בלבד. כאשר אנו מזהמים (או "מסממים") את החומר, הזיהום הוא עדיין בריכוז נמוך מאוד והסיכוי שהאלקטרון יפול לאטום זר (חלק מהזיהום) הוא גם נמוך מאוד, ולכן אורך הגל הנפלט לא ישתנה בעקבות הזיהום (למעשה, השינוי יהיה קטן כ"כ שניתן להבחין בו רק בספקטרומטרים משוכללים...). אולי קיימים תהליכים שאני לא מודע להם, המשפיעים על עוצמת האור הנפלט. בכל מקרה הזיהום משפיע על התכונות החשמליות של הדיודה.

האם כוונתך בשאלה באיזה חומר מזהמים את הדיודות, או מהו ריכוז הזיהום?
החומרים שנהוג לזהם בהם מוליכים למחצה הם זרחן, אלומיניום, בור, גליום וארסן (ויש עוד). ריכוז הזיהום שונה מאוד בין הדיודות, ואף אינו אחיד בתוך הדיודות (קל יותר לייצר זיהום שאינו אחיד) - כך שקשה לי לספק תשובה לשאלה זו.

האם דיודה קולטת אור מסתדרת עם התאוריה שבעצם כל הדיודות פולטות אור

כן. מדובר בתהליכים המשלימים זה את זה. דיודות "רגילות" שאינן משמשות כפוטודיודות, מצופות בחומר המונע מאור לחדור פנימה, וזאת כדי שהתכונה "הקולטת אור" שלהן לא תבוא לידי ביטוי. כך שלמעשה אתה יכול גם לטעון, שכל דיודה היא גם "דיודה קולטת אור". אור הפוגע בחומר מוליך למחצה יוצר למעשה נושאי מטען חשמלי בתוכו, ובתנאים השוררים בדיודה, יצירה עודפת זו מפירה את שיווי המשקל בה וגורם לה להוליך זרם שעוצמתו תלוייה בעוצמת האור הפוגעת בה. תהליך קליטת האור הפוך בדיוק לתהליך פליטת האור, וגם בו יש משמעות גדולה לחומר ממנו עשוייה הפוטודיודה, בו תלוי אורך הגל שהדיודה מסוגלת לקלוט.

בברכה,

גיא יונה

על ידי **תלמי אברמוביץ** » ב' פברואר 17, 2003 9:15 pm

מר גיא יונה

אני מודה לך על תשובתך כל תשובה ממצה ביותר ומעלה שאלות חדשות,ומשלימה לי דברים חסרים ,והדברים מדהימים.
לא הייתי רוצה להטריח אותך בשאלות חדשות.

אולי אתה מכיר אתר או כתבה בעברית על הנושא.
אולי אתה מכיר את השם הטכני של דיודה סילקון,גרמניום, לדים בצבע כל שהוא
כדי לרשום בGOOGLE ולקבל DATASHEET.

בברכה,
תלמי

על ידי **אלי קולברג** » ג' פברואר 18, 2003 12:04 am

תלמי, תוכל לחפש לפי:
Light Emitting Diode
Silicon Diode
Germanium Diode
Diode

בכל אחד מהם תמצא חומר בנושא. קיים גם ספר בהוצאת אורט שהוא תרגום של ספר באנגלית ונקרא: אלקטרוניקה מוכללת כרכים א' ו-ב' מאת מילמן והלקיאס, המכיל בין השאר חומר הקשור לדיודה. ישנם ספרים נוספים כמו אלקטרוניקה תקבילית בהוצאת מט"ח שבו מוקדש פרק לדיודות ועוד.

על ידי **גיא יונה** » ג' פברואר 18, 2003 12:16 pm

שלום,

הספר המקיף ביותר בנושא בעברית הוא "התקני מוליכים למחצה ומיקרואלקטרוניקה" בהוצאת האוניברסיטה הפתוחה. ספר זה מכיל חומר רב על העקרונות של פעולת הדיודה והטרנזיסטור. הוא מכיל גם מידע על דיודות שוטקי, התקנים אופטו-אלקטרוניים ועוד. החסרון העיקרי הוא שהספר מניח ידע מוקדם במודל פסי האנרגיה במצב מוצק, ובפיזיקת ההולכה במוליכים למחצה. את כל הידע המוקדם הזה (וגם הרבה יותר) ניתן למצא בספר "מוליכים למחצה" של האוניברסיטה הפתוחה, גם הוא בעברית. מיותר לציין כי קיימים ספרים רבים באנגלית בנושאי מיקרואלקטרוניקה ורכיבים מוליכים ולמחצה - אך אין טעם לפרט אותם כאן.

הספרים שציינתי מיועדים לקורא המתכוון להעמיק בלימוד הנושא, ומשמשים כספרי קורסים של האוניברסיטה הפתוחה (לא של הטכניון - ואני בספק אם סדרי הוראת מיקרואלקטרוניקה של הטכניון מעניינים כאן מישהו...).

קורא המעוניין רק באופן השימוש ברכיבים אלו ושילובם במערכות כדאי שיעיין בספרים שאלי ציין בהודעה לעיל.

בקרוב, נוסיף למאגר דפי הנתונים שלנו כמה דפי נתונים של רכיבי מל"מ סטנדרטיים. כך לא תצטרך לחפש דפי נתונים כאלו באינטרנט.

בברכה,

גיא יונה

על ידי **השחר העולה** » ג' פברואר 18, 2003 7:11 pm

שאלת לגבי זיהומים במל"מ, לדוגמא, בהתקני סיליקון הזיהומים הנפוצים הם פוספור (P) וארסן
(As) כתורמי מטען (donors) ובורון כ"לוקחי" מטען (exceptor).
ריכוז רגיל הוא בין 10 בחזקת 15 ל - 10 בחזקת 19 אטומי זיהום לסמ"ק.
התקנים אלקטרונים כיום נתפסים ע"י סיליקון וזיהומיו - כ- 95% משוק המיקרומעבדים והזיכרונות האלו הם מסיליקון.
לדוגמא - קבל MOS (כלומר Metal Oxide Semiconductor) - המל"מ הוא סיליקום שעליו "מגדלים" את הזיהום - דו-תחמוצת הסיליקון Sio2, ש"גדל" על הסיליקון כתוצאה מריאקציה כימית בין הסיליקון לחמצן ב 900 עד 1000 מעלות צלסיוס.
שוב , הסיליקון עדיף גם במקרה זה, מפני שיש לו דו-תחמוצת מצויינת, לעומת מל"מ GaAs (גאליום ארסנייד) שאין לו דו-תחמוצת כזו ולא ניתן לייצר קבל MOS טוב על GaAs.

-במפי

על ידי **תלמי אברמוביץ** » ו' פברואר 21, 2003 12:29 am

מר גיא יונה ,אינגנר אלי, חברים שלום

רציתי לשאול אותכם האם פחמן יכול לשמש הבסיס להכנת מוליכים למחצה.
מדוע פחמן לא נחשב למטלואיד .

מה ההבדל בין צורן(סיליקון) או גרמניום לפחמן שנמצא מעליהם בטבלה המחזורית.

האם לכל היסודות מתחת לפחמן אין 4 אלקטרונים בקליפה החיצונית.

האם יש הבדל מהותי בין הצורן והגרמניום לשאר היסודות באתו טור ?
ןאם כן מדוע.

תודה רבה

על ידי **השחר העולה** » ו' פברואר 21, 2003 12:58 am

עד כמה שאני יודע , פחמן יכול להיות מוליך או לא מוליך - תלוי במבנה השריג אשר אותו הוא בונה.
לדוגמא - יהלום מבודד מצויין וזאת משום שההבדל בין פס ההולכה לפס הערכיות (פס ערכיות הוא פס אנרגיה בו מותר לאלקטרונים להיות, יותר קרוב לגרעין האטום מאשר פס ההולכה, ולכן האלקטרונים שם מוחזקים בכוח יותר חזק. בפס ההולכה אפשר להשקיע פחות אנרגיה בכדי לנתק אלקטרון ולגרום לזרם אלקטרונים/חורים.
לעומת זאת יש מבנה אחר של פחמן שהוא כן מוליך (עד כמה שאני יודע). מה שכן מה שמבדיל ביהם הוא הבדל האנרגיות בין פס ההולכה לפס הערכיות. לדוגמא, בסיליקון ההבדל בינהם הוא כ 1.1 אלקטרון וולט, בגרמניום כ- 0.6 אלקטרון וולט ,ובמבודד כמו תחמוצת סיליקון - הפער האנרגטי הוא מעל 5 אלקטרון וולט , כך שיש להשקיע אנרגיה רבה יותר בכדי לגרום לזרם אלקטרונים/חורים.

ההבדל המהותי בין הגרמניום לסיליקון הוא מה שכתבתי עליו - הפער האנרגטי , כלומר השקעת האנרגיה שיש להשקיע ,לקבלת מוליכות במל"מ. כמו כן רשמתי שעל סיליקון ניתן ב - 1000 צלסיויס "לגדל" תחמוצת סיליקון (ריכוב בין סיליקון-צורן לחמצן בטמפ' גבוהות) ולעומת זאת , על גאליום ארסנייד מאותו טור, לא ניתן "לגדל" תחמוצת טבעית כמו של הסיליקון. תחמוצת זו משמשת בסיס לייצור 2 שכבות דבוקות בעובי של מיקרונים בודדים של מ"למ-מבודד.
-במפי

על ידי **גיא יונה** » ו' פברואר 21, 2003 11:35 am

שלום,

ארצה להוסיף מעט על מה ששחר כתב:

פחמן טהור מופיע בטבע (או במעבדה..) בשני מבנים בסיסיים: האחד הוא Double Face Centered - אינני יודע איך קוראים למבנה בעברית, אך זהו מבנה היהלום, ובמבנה גבישי זה מסודרים כל המוליכים למחצה. המבנה השני הוא Hexagonal Close-packed - שהוא למעשה מבנה של דפים המורכבים ממשושים של אלקטרונים, המונחים זה על זה. למבנה זה של הפחמן אנו קוראים "גרפיט" והוא אחד המינרלים הרכים יותר הקיימים בטבע - בניגוד מוחלט לפחמן. במבנה הגרפיט כל אטום פחמן קשור לשלושה אטומים אחרים, אך מאחר והערכיות שלו היא 4, נשאר אלקטרון אחד חופשי ברמה זו - והאלקטרונים הללו מצטרפים לכדי "ים אלקטרונים" המופיע במוליכים. אי לכך, הגרפיט הוא מוליך לא רע. אתם יכולים לבדוק זאת - גרפיט הוא החומר המופיע בעיפרון - פשוט קחו רב-מודד ומדדו את התנגדות העיפרון (לא מדובר על העץ, כמובן...)

לאחר שפסלנו את הגרפיט כמוליך למחצה, נשאר היהלום. פער האנרגיה ביהלום הוא 5.5eV, גבוה הרבה יותר מהערכים ששחר רשם עבור סיליקון (צורן) וגרמניום (הסיבה לכך, כפי ששחר ציין, הוא הרדיוס האטומי של הפחמן, הקטן יותר מסיליקון או גרמניום). למעשה, אין בפער האנרגיה הגבוה לבדו כדי לפסול את היהלום מלשמש כמרכיב ברכיבים מוליכים למחצה, כי ניתן לזהם את היהלום (באטומי חנקן, למשל) ועדיין להשתמש ביהלום כמוליך למחצה. כחומר טהור הוא באמת מבודד טוב, אך בשל מבנהו כאשר הוא איננו טהור הוא מסוגל לגלות תכונות שימושיות מאוד כמוליך למחצה.

כעת נהיה מעשיים יותר. יצירת גבישים של סיליקון או גרמניום איננה דבר של מה בכך, ועל אחת כמה וכמה יצירת יהלומים מלאכותיים בתנאים ובדרישות הגבוהות לתעשיית מוליכים למחצה. קיימים כיום תהליכים של יצירת יהלומים מלאכותיים (הרוסים פתחו שיטות כאלו במהלך שנות ה-80 וה-90), ולמען האמת אחת הבעיות הקשות הייתה דוקא להפטר מזיהום החנקן שנלווה ליהלומים המלאכותיים וגרם להם להיות בגוון צהוב עכור. אני מאמין שמתבצעים כמה מחקרים בנוגע לישימות של התכונות המיוחדות של היהלומים, אך אין לצפות שהם יתפסו בקרוב את מקום הסיליקון...

בברכה,

גיא יונה

על ידי **צדוק** » ו' פברואר 21, 2003 7:57 pm

מר גיא יונה

שלום,

אודה לך אם תבדוק את תשובתך שנית.

תאר לעצמך פרמידה שבסיסה משולש שווה צלעות ושלושת הפאות האחרות הן
משלשים שווי צלעות זהים לבסיס. במרכז המסה של פרמידה זאת
( אם ידוע לך שם הפרמידה העברי או הלעזי אודה לך אם תרשום את שמה )
במרכז המסה של פרמידה זאת יושב אטום פחמן
ובכל אחד מהקודקודים יושב אטום פחמן. לאטום הפחמן יש 4 אלקטרונים ברמת הערכיות.
והוא יוצר עם כל אחד מהאטומים בקודקודי הפירמידה קשר .
האטומים שנמצאים בקודקודים משמשים מרכז מסה לפרמידה אחרת וכך... הלאה.

בדקתי את תשובתי לפני כתיבתה.

הגרפיט לאומת זאת יש לו מבנה של מנסרה משושה עד כמה שזכור לי.
אודה לך אם ידוע לך על אתר של המבנה השרגי של גרפיט אנא רשום
אינני זוכר במדויק יתכן וגם במרכז המשושה יש אטום .ויתכן שלכך התכוונת בתשובתך.

מכל מקום עד כמה שידוע לי ליהלום יש את המבנה הראשון
לגרפיט מבנה של מנסרה משושה

על ידי **השחר העולה** » ש' פברואר 22, 2003 4:56 am

זהו מבנה הקסאגונלי עם משושה תחתון ועוד משושה עליון מעליו וכך הלאה.
זהו אינו מבנה פירמידה. בכל מקרה גם אם והיה ביהלום גם מבנה פירמידה זה לא משנה כי הפער האסור שם הוא כפי שגיא אמר 5.5 אלקטרון וולט לכן הוא לא מוליך כלל.
מבנה יהלום יותר מדוייק בהרבה הוא 2 מבני FCC מובנים FACE CENTER CUBIC
כלומר קוביה עם 6 פאות בכל קצה אטום ובמרכז כל פאה עוד אטום במרכז יש עוד אטום שהוא הקצה של פאה אחרת של קוביה אחרת כך שכל הקוביות משולבות אחת בשניה. ואם אני לא טועה זה ההגדרה המדוייקת, שכן אי אפשר להתייחס ליהלום כסריג ברווה אלא כ -2 סריגי ברווה FCC מובנים אחד בשני.
-במפי

על ידי **צדוק** » ש' פברואר 22, 2003 3:14 pm

מר גיא יונה שלום

עוד בטרם הגבת אני חושב שהבנתי את צורת התאור שלך אכן היא נכונה,ותואמת גם את תאור הפרמידה החוזרת על עצמה.

אני מציע עוד תאור של מבנה היהלום (והגרמנים)

קוביה בבסיס 2 אטמים זה מול זה(על אלכסון הבסיס)
בפאה העליונה 2 אטומים (גם הם זה מול זה אבל לא מתחת לעליונים)
במרכז הקוביה אטום המחובר ל4 האטומים.

ואפשר להוסיף עוד תאור המבוסס על FCC(קוביה ממורכזת פאה)
שבתוכו יש משושה אלכסוני. ואין סוף לאפשריות התאור .

לדעתי התאור הפשוט ביותר הוא

אטום מחובר ל4 אטומים יוצר 4 זויות מרחביות שוות.
מודל הפרמידה (משולשת שוות צלעות) בתגובתי הראשונה מבוסס על כך.

יתכן שהתאור שהבאת הוא אילוץ שנובע מהרצון לתאר את המבנה על בסיס קוביה.
בכל מקרה אין בנינו מחלוקת.

בברכה, צדוק

מערכת פורומים - אתר הרובוטיקה הישראלי

האם לד זה כמו דיודה

האם לד זה כמו דיודה

לדים

לדים ודיודות

Re: לדים ודיודות

מדהים

ספרים נוספים

התקנים אלקטרוניים

מטלאודים וכל הטור שמתחת ליסוד פחמן

מל"מ.........

פחמן כמוליך למחצה

למר גיא יונה

תאור מבנה היהלום

מי מחובר