1 Erkläre, was man unter dem Begriff Halbleiter versteht und wodurch sich die Leitfähigkeit von reinen Halbleitern ergibt. 2 Durch Zugabe von Fremdatomen (Dotierung) kann die Leitfähigkeit eines Halbleiters beträchtlich gesteigert werden. Beschreibe die Funktionsweise von p- und von n-Leitern. 3 Beschreibe allgemein den Aufbau und die Funktionsweise einer Diode. Wofür werden Dioden am häufigsten eingesetzt? 4 Beschreibe die Funktionsweise eines Transistors. 5 Welche Einsatzbereiche von Halbleitern hast du in diesem Kapitel kennengelernt? Nenne so viele wie möglich und versuche die einzelnen Anwendungen in Kategorien (z. B. Übertragung von Signalen, Umwandlung von Licht in Energie, …) zu unterteilen. 6 Welche Halbleiterbauelemente wandeln Licht in Elektrizität um und welche Elektrizität in Licht? Gib Beispiele dafür an. 7 Beschreibe Aufbau und Funktionsweise einer Solarzelle. 8 Recherchiere, wie eine Leuchtdiode funktioniert und wofür LEDs und OLEDs eingesetzt werden. 9 Erkläre, was man unter optoelektronischer Nachrichtenübertragung versteht, und nenne verschiedene Beispiele. 10 Beschreibe, welche Rolle Halbleiter im Bereich von Supercomputern spielen. Welche Rolle spielt dabei die Miniaturisierung und welche Grenzen sind dieser gesetzt? 11 Markiere die 4 bis 6 wichtigsten Begriffe im Text zur „Antwort auf die Eingangsfrage“ und notiere alle Fachbegriffe, die du nicht kennst. Recherchiere ihre Bedeutung und schreibe dir Stichwörter dazu auf. Schreibe eine kurze Erklärung zu den wichtigsten Begriffen. Teste dein Wissen 1 Der Prozessor INTEL386TM wurde 1985 auf den Markt gebracht. Mit ihm begann der Einzug der Computer in das Alltagsleben. Auf diesem Prozessor befanden sich 275 000 Transistoren. Bis zum Jahr 1989 wurde dieser Prozessor weiterentwickelt zum INTEL486TM. Auf diesem Prozessor befanden sich 1 180 000 Transistoren. Bestimme unter der Annahme exponentiellen Wachstums a) das Wachstumsgesetz. b) die Zeit, in der sich die Transistorzahl verdoppelt. 2 Die Verdopplungszeit von Transistoren pro Chip (nach dem Moor’schen Gesetz) wird heute mit 24 Monaten angegeben. Auf modernen Prozessoren befanden sich im Jahr 2004 auf einer Fläche von nur wenig mehr als 1 cm2 100 Millionen Transistoren. Unter diesen Annahmen wäre 2024 die Rechenleistung des menschlichen Gehirns erreicht worden. Berechne, wie viele Transistoren sich nach dem Moore’schen Gesetz auf einem Chip befunden hätten. Rechenaufgaben 41 3 Halbleiter Erweiterung Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
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