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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第29期無線工学第3章半導体・電子管・電子回路 (2)半導体とは? |
2021年10月9日 9時30分の記事 |
第3章半導体・電子管・電子回路 (2)半導体とは? 前回、能動素子と受動素子のお話をしました。 受動素子には、 抵抗・コイル・コンデンサー等があります がこれらについては、最終章の電気回路でお話をする事 としまして、今回は、第3章のタイトルの最初に出てきます 「 半導体とは、そもそも何?」と言うお話をします。 また、 半導体が どの様に能動素子として働くかと言う お 話を次回以降に行います。 (半導体は、 受動素子にも使 用されています。) 1.半導体とは? 電気の世界には、電気を通す“導体”。電気を全然通さ ない絶縁体と今回お話をします ”半導体” があります。 その他、電気を通さない訳ではないのですが電気を通 しにくい抵抗があります。 抵抗は、導体・絶縁体・半導 体とは、理屈が違いますので、割愛します。 電気が流れる事を電流が流れると言いますが、電流と は、どの様なものなのでしょうか? 電流とは、原子の中で一番外側を廻っている電子が原 子核の中にある陽子の力を振り切って自由になって移 動する状態を言います。この電子を 自由電子と言いま す。(空中線の章でお話しをしましたが、 電子に動きが あれば、その動きを電流と言いました。) 上の図の真ん中の赤い丸は 原子核で 陽子と中性子か ら出来ています。(もっと他にもありますが、電気におい て原子核で重要なのは、陽子だけです。)陽子は、 ”+” の電気を持っています。 そして水色の丸は、電子です。 電子は、 幾つかの軌道を廻っています。 電子は、”−” の電気を持っています。電子は、 飛び飛びの軌道のど れかしか回れないと言う事が重要になります。 原子核からの好きな距離を廻る事は、出来ないのです。 電子は、原子核から遠い軌道を廻っているもの程、エネ ルギーが大きいのです。 これは、人工衛星を地球から遠い軌道へ打ち上げる程、 大きなロケットを必要とするのと同じ事です。 電子の持つエネルギーのレベルで重要なのは、以下の 2つです。 1 つは、価電子帯で、このエネルギー・レベルに属す電 子は、他の原子との結合の為に働きます。そしてもう 1 つのエネルギー・レベルは、伝導帯です。 ※禁制帯は、電子が 存在出来ないエネルギー・レベで す。 伝導帯の電子の移動は、電流になります。 導体の価電子帯の直ぐ上は、伝導体でそこに居る電子 は、僅かな外力(エネルギー) で伝導体に上がる事がで きますので、電流が流れやすくなります。 ここで、 外力 と言いましたものには、「熱」、「光」、 「電圧」等があります。 ※ 第3章のタイトルにある電子管(能動素子) は、 真空 中にある金属の電極を 温める事で金属から 電子を放 出します。 一方、絶縁物は、価電子帯にある電子に少し位の外力 を加えても 価電子帯と伝導帯の間の禁制帯の幅が広 い為に 伝導帯へ上がる事が出来ませんので自由にな る事がありません。 よって、絶縁物は、電気を流す事が出来ません。 続きは、記事をお買い求めの上、お読み下さい。 [受験クラブより] 貴方の受験される航空無線通信士は、自己投資に値し ない資格なのでしょうか? 新コロナ・ウィルスで中々外へも出掛けられい今だから こそ、受験勉強をしてみるのも良いのでは、ないでしょ うか? 合格を手にするかどうかは、貴方次第なのです。 「時は、金なり」と言いますが、50円を有効に使えていま すか?。 本文には、見本部分の数倍の重要な記事が書いてあり ます。 特に2月期の試験は、航空大学校の入学や就職にと大 変重要な試験になります。 独学が難しい事は、特集記事でお話した通りです。 試験迄は、思った程、時間がありません。 時間を無駄にして後悔されない様、是非、本文をお読み 下さい。 |
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[カテゴリ:無線工学] |
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