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Werkstofftechnik Fragen 2. Semester Systemtechnik
Werkstofftechnik Fragen 2. Semester Systemtechnik
Kartei Details
| Karten | 110 |
|---|---|
| Lernende | 12 |
| Sprache | Deutsch |
| Kategorie | Mechatronik |
| Stufe | Universität |
| Erstellt / Aktualisiert | 07.06.2019 / 08.01.2020 |
| Weblink |
https://card2brain.ch/box/20190607_wtst
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Erklären Sie die atomaren Vorgänge in einem n- bzw. p-dotierten Halbleiter.
p: ein e zu wenig, näher an VB. n: ein e zu viel, ist auf einer Bahn die näher an LB
Was verstehen Sie unter Generation bzw. Rekombination?
Generation: springen -> generieren neue Leiterelektronen, Rekombination: springen zurück
Aus welchen Anteilen setzt sich die Leitfähigkeit der Halbleiter rechnerisch zusammen?
Anzahl Fehlatome/ Löcher
Begründen Sie, weshalb Si-Bauelemente thermisch höher belastbar sind als solche mit Ge.
Braucht mehr Energie damit es leitend wird
Wie muss ein Si-Kristall hergestellt werden und weshalb?
Silicium wird geschmolzen, danach wird ein Keim (Fremdatom) in die geschmolzene Masse eingetaucht. Das Das ganze System dreht sich und das Siliziumkristall beginnt zu wachsen (um den Keim herum).
Erklären Sie den Einfluss der Temperatur auf die Leitfähigkeit von Halbleitern mit Skizze.
Weshalb gibt es an einem p-n-Übergangeine Durchlass- und eine Sperrrichtung?
Polung spielt eine Rolle. Elektronen von n-dotierten seite fliessen in die p-dotierte Seite (Übergang). Somit gibt es an der p-dotierten seite einen Elektronenüberschuss und an der p-Seite und ein Elektronenmangel an n-Seite.
Weshalb erwärmt sich eine Diode?
Wenn spannung darüber abfällt, fällt auch Leistung darüber ab => Wärme
Weshalb verhält sich ein p-n-Übergangin Sperrrichtung wie ein Kondensator?
Sperrschicht = elektrisches Feld. Aufbringen und trennen von Ladung.
Welche Vorgänge finden am unbelasteten p-n- Übergang statt?
Elektronen springen vom Leiterband ins Valenzband, im VB entstehen Löcher wollen gefüllt werden, gibt Sperrschicht.
Beschreiben Sie die Funktionsweise einer Solarzelle.
Durch Sonnenenergie gehen die Valenzelektronen zurück in das Leiterband
Wie funktioniert eine LED?
Die Energie die während des Überganges freigesetzt wird (Delta E), muss genau so gross ein, wie die eines Photons damit es als Licht und nicht als Wärme austritt.
Erklären Sie die Abläufe auf atomarer Ebene bei einem n-p-n-Transistor.
Wie wird der Stromdurchfluss bei einem unipolaren Transistor reguliert?
durch p-Dotierung wird die n-Dotierund kleiner --> mittels Raumladungszone Durchfluss steuern.
Warum können Stoffe wie Al2O3oder SiO2keinen Strom leiten? Erklären Sie das am Bändermodell.
Sind Isolatoren d.h. > 3eV! Barrierebreite zwischen VB und LB zu gross. --> VB voll und LB leer!! VB Kann nichts mehr leiten--> Stau! Nur möglich durch sehr hohe Feldstärke und sehr hoh Temp.
Weshalb lenkt ein am Pullover geriebener Ballon einen Wasserstrahl ab?
Der Ballon lädt sich mit Elektronen. Das Wasser ist ein Dipol, die positive Ladung des Wasser richtet sich zu den Elektronen des Ballons -> Ablenkung des Wasserstrahls.
Erklären Sie die drei Arten der Polarisationin einem Dielektrikum.
Elektrische Polarisation: Verschiebung der Elektronenhülle
Ionische Polarisation: Wenn Ionengitter vorhanden
Orientierung Polarisation (Diese macht eine Hystereskurve)
Beschreiben Sie die Polarisation bei Ferrolektrika anhand der Hysteresekurve
Erklären Sie die Kondensatoranordnung:
Platte +/-, dazwischen abstand mit elektrikum
Was beschreibt die Dielektrizitätszahl \(\varepsilon \)r?
Was versteht man unter einem dielektrischen Verlustfaktor?
Ausrichtung der Dipole beim Wechseln, braucht Energie
Wie ist ein Wickelkondensator aufgebaut?
Metallband im Dielektrikum -> Möglichst viel Fläche
Beschreiben Sie die Vorgänge bei einer piezoelektrischen Keramik.
Ladungen werden beim Zusammenziehen verschoben, dies gibt eine Spannung
Was versteht man unter dem direkten und inversen piezoelektrischen Effekt?
Direkt: Erzeugt Spannung beim Zusammendrücken
Indirekt: dehnt sich beim Anlegen einer Spannung aus
Weshalb muss Piezokeramik polarisiert werden?
Da die Pole sonst nicht ausgerichtet sind
Nennen Sie einige Anwendungsbeispiele von Piezo-keramiken und weshalb diese Kristalle hier Anwendung finden.
Strasenschuhe die Leuchten beim drauftreten, Feuerzeug
PHASENDIAGRAMM
Was kann man rauslesen?
Man kann folgendes herauslesen:
- Aus welchen Kristallarten und Mengenanteil Legierung bei Gebrauchstemperatur
- Ob bei erhöhter/erniedrigter T die Anzahl Phasen und die Zusammensetzung der Massenanteile sich verändert
- Wo der Schmelzpunkt ist
- Ob es ein Schmelzpunkt gibt und wo
- Oder hat es ein Schmelz-/Erstattungsintervall
Aufstellen von Zustandsdiagrammen
A und B sind die beiden Materialien. L sind Legierungen.
Liquiduslinie: Phasengrenzlinie zwischen homogener Schmelze (S) und Zweiphasenfeld Schmelze & Mischkristall
Soliduslinie: Phasengrenzlinie zwischen Zweiphasenfeld und festen Mischkristall (α)
Hebelgesetz
Zum Berechnen der Phasenzusammensetzung.
Mikroskop
