Cold Bug: Physikalische Erklärung?
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MasterMito
Schraubenverwechsler(in)
AW: Cold Bug: Physikalische Erklärung?
Jopp, FH ist die Fachhochschule.
Das ist etwas mehr als Leistungskurs Physik. Wir hatten damals keine Halbleiterei in Physik.
Das mit dem absoluten Nullpunkt ist schwierig. Denn nach Definition müssten wie du gesagt hast, ebenfalls die Elektronen stehenbleiben.
Da aber nach den Bohrschen Postulaten Elektronen reibungsfrei und somit immer gleichschnell sind, kann der absolute Nullpunkt nie erreicht werden.
Man ist nahe dran, aber niemals beim absoluten Nullpunkt.
Jopp, FH ist die Fachhochschule.
Das ist etwas mehr als Leistungskurs Physik. Wir hatten damals keine Halbleiterei in Physik.
Das mit dem absoluten Nullpunkt ist schwierig. Denn nach Definition müssten wie du gesagt hast, ebenfalls die Elektronen stehenbleiben.
Da aber nach den Bohrschen Postulaten Elektronen reibungsfrei und somit immer gleichschnell sind, kann der absolute Nullpunkt nie erreicht werden.
Man ist nahe dran, aber niemals beim absoluten Nullpunkt.
MasterMito
Schraubenverwechsler(in)
AW: Cold Bug: Physikalische Erklärung?
Das steht in meiner langen Erklärung. Recht genau. Sollten da irgendwo Fragen sein, kann ich das gern nachschlagen. Dauert aber, da ich mich langsam Richtung heimflug mache (bin zur Zeit in USA).
Cee Ya
Das steht in meiner langen Erklärung. Recht genau. Sollten da irgendwo Fragen sein, kann ich das gern nachschlagen. Dauert aber, da ich mich langsam Richtung heimflug mache (bin zur Zeit in USA).
Cee Ya
TE
TE
Scorp
Freizeitschrauber(in)
AW: Cold Bug: Physikalische Erklärung?
dumme Frage, hat man den absoulten Nullpunkt denn dann schon gemessen, bzw wenn man ihn noch nicht gemessen hat, so ist es ja sicher nur eine Rückrechnung verschiedener Konstanten (Gaskonstante oder so was), aber hunderporzentig verlässlich ist die Zahl dann doch nicht? oder?
@McFerry: schon klar, Elektronen sind keine Molekülstrukturen, aber Bewegung= Beweungsenergie--> beim Nullpunkt gibt es sozusagen keine Energie, und auf jeden keine wärme Energie (und Bewegungsenergie fürht über kurz oder lang zu Wärmenergie...)
dumme Frage, hat man den absoulten Nullpunkt denn dann schon gemessen, bzw wenn man ihn noch nicht gemessen hat, so ist es ja sicher nur eine Rückrechnung verschiedener Konstanten (Gaskonstante oder so was), aber hunderporzentig verlässlich ist die Zahl dann doch nicht? oder?
@McFerry: schon klar, Elektronen sind keine Molekülstrukturen, aber Bewegung= Beweungsenergie--> beim Nullpunkt gibt es sozusagen keine Energie, und auf jeden keine wärme Energie (und Bewegungsenergie fürht über kurz oder lang zu Wärmenergie...)
MasterMito
Schraubenverwechsler(in)
AW: Cold Bug: Physikalische Erklärung?
Das ganze wurde bisher nur rechnerisch errechnet und dann angenähert.
Man ist, soweit ich weiss ist man bis auf 0,4 Kelvin dran.
Wie so oft wurde in der Physik etwas berrechnet und dann durch beliebig vieles Messen bestätigt.
Möchte hier keinen Unmut unter Physikern machen, aber Physik ist so ne Sache. Man probiert solange rum bis das Ergebniss dem erwartetem entsprich *duckundweg*
Das ganze wurde bisher nur rechnerisch errechnet und dann angenähert.
Man ist, soweit ich weiss ist man bis auf 0,4 Kelvin dran.
Wie so oft wurde in der Physik etwas berrechnet und dann durch beliebig vieles Messen bestätigt.
Möchte hier keinen Unmut unter Physikern machen, aber Physik ist so ne Sache. Man probiert solange rum bis das Ergebniss dem erwartetem entsprich *duckundweg*
tobigo
Kabelverknoter(in)
AW: Cold Bug: Physikalische Erklärung?
Den absoluten Nullpunkt kann man nicht erreichen. Das lässt sich auch rechnerisch beweisen. Ist ein Naturgesetz. Das wäre wie durch Null zu teilen.
Beim Halbleiter überlagern sich verschiedene Effekte. Ich will die einzelnen jetzt mal nicht näher erläutern. Dadurch dass das Silizium dotiert ist, stehen ab einer gewissen sehr niedrigen Temperatur freie Elektronen bzw. Defektelektronen zur Verfügung, je nachdem ob p- oder n- Dotierung vorliegt. Bei höherer Temperatur gibt es auch mehr freie Elektronen bzw. Defektelektronen. Der spezifische Widerstand sinkt. Das nennt man Störstellenleitung. Irgendwann sind die durch die Dotierung eingebrachten (Defekt-) elektronen aufgebraucht (Störstellenerschöpfung). Wie bei Metallen steigt mit zunehmender Temperatur wieder der spezifische Widerstand. Ab einer bestimmten Temperatur allerdings sinkt er wieder ab weil die Eigenleitung der Halbleiter vermehrt zum Tragen kommt, die wieder mehr freie Ladungsträger zur Verfügung stellt.
Den absoluten Nullpunkt kann man nicht erreichen. Das lässt sich auch rechnerisch beweisen. Ist ein Naturgesetz. Das wäre wie durch Null zu teilen.
Beim Halbleiter überlagern sich verschiedene Effekte. Ich will die einzelnen jetzt mal nicht näher erläutern. Dadurch dass das Silizium dotiert ist, stehen ab einer gewissen sehr niedrigen Temperatur freie Elektronen bzw. Defektelektronen zur Verfügung, je nachdem ob p- oder n- Dotierung vorliegt. Bei höherer Temperatur gibt es auch mehr freie Elektronen bzw. Defektelektronen. Der spezifische Widerstand sinkt. Das nennt man Störstellenleitung. Irgendwann sind die durch die Dotierung eingebrachten (Defekt-) elektronen aufgebraucht (Störstellenerschöpfung). Wie bei Metallen steigt mit zunehmender Temperatur wieder der spezifische Widerstand. Ab einer bestimmten Temperatur allerdings sinkt er wieder ab weil die Eigenleitung der Halbleiter vermehrt zum Tragen kommt, die wieder mehr freie Ladungsträger zur Verfügung stellt.
TE
TE
Scorp
Freizeitschrauber(in)
AW: Cold Bug: Physikalische Erklärung?
hehe, ja is aber in der Wissenschaft doch fast überall. Ein Gesetz/Theorie wird entworfen und evlt bestätigt, aber wenn eine Theorie "stimmiger" ist, oder einfach etwas anderes Beweisen kann, wird diese Theorie als geltend angesehen. Aber alles immer mit Beweisen, anders als die Religionen (spez. Christentum) wo man sich über Details streitet, wobei es...naja, meine Meinung zur Religion =
hehe, ja is aber in der Wissenschaft doch fast überall. Ein Gesetz/Theorie wird entworfen und evlt bestätigt, aber wenn eine Theorie "stimmiger" ist, oder einfach etwas anderes Beweisen kann, wird diese Theorie als geltend angesehen. Aber alles immer mit Beweisen, anders als die Religionen (spez. Christentum) wo man sich über Details streitet, wobei es...naja, meine Meinung zur Religion =
Religion ist primitiv, naiv, und ich finde dass[meine meinung]...., hier hör ich lieber auf...
quikuser
Komplett-PC-Käufer(in)
AW: Cold Bug: Physikalische Erklärung?
Hm hab mich jetzt mal etwas mehr damit beschäftig, weil es echt ein interessantes Thema ist. Könnte man den, vorrausgesetzt man kennt die genaue zusammensetzung der CPU, errechnen oder i-wie feststellen bei welcher Temperatur der Widerstand am geringsten ist und so mit wann die Leitfähigkeit am größten? (die sind doch von einander abhängig)
Wenn man diese information hätte, könnte man doch bei dieser Temperatur am besten übertackten
.
Grüße,
Quikuser
Hm hab mich jetzt mal etwas mehr damit beschäftig, weil es echt ein interessantes Thema ist. Könnte man den, vorrausgesetzt man kennt die genaue zusammensetzung der CPU, errechnen oder i-wie feststellen bei welcher Temperatur der Widerstand am geringsten ist und so mit wann die Leitfähigkeit am größten? (die sind doch von einander abhängig)
Wenn man diese information hätte, könnte man doch bei dieser Temperatur am besten übertackten
.Grüße,
Quikuser
FadeOfReality
Freizeitschrauber(in)
AW: Cold Bug: Physikalische Erklärung?
nein
so einfach wird das nicht gehen.. mann kann nur den ungefähren wert einer cpu-charge durch probieren herausfinden
eine absolut genaue berechnung kannst du nicht anstellen, weil jeder einzelne chip um keine ahnung wie wenig anders gefertigt ist, als der der im wafer ihm gegenüber liegt
deswegen hat auch nicht jeder chip die gleichen oc-potentiale, da du bei jedem chip eine leicht andere spannung benötigst um einen gewissen takt zu erreichen, und diese spannung auch nicht zu absolut 100% gehalten werden kann
gibts nur ausprobieren wo er am besten geht
nein
so einfach wird das nicht gehen.. mann kann nur den ungefähren wert einer cpu-charge durch probieren herausfinden
eine absolut genaue berechnung kannst du nicht anstellen, weil jeder einzelne chip um keine ahnung wie wenig anders gefertigt ist, als der der im wafer ihm gegenüber liegt
deswegen hat auch nicht jeder chip die gleichen oc-potentiale, da du bei jedem chip eine leicht andere spannung benötigst um einen gewissen takt zu erreichen, und diese spannung auch nicht zu absolut 100% gehalten werden kann
gibts nur ausprobieren wo er am besten geht
General Quicksilver
Freizeitschrauber(in)
AW: Cold Bug: Physikalische Erklärung?
Der Widerstand steigt bei Halbleitern, da ein undotierter Halbleiter eigentlich ein Isolator wäre, wenn nicht auf grund der thermischen Schwingungen im Kristallgitter Elekrtonen aus ihren entsprechenden Plätzen im Kristallgitter gedrängt würden (sie schwingen dann so stark, das sie die Anziehungskräfte zuu ihrem Atom überwinden können (gilt nur für die Außenelektronen)) und sich dann frei bewegen können. Im ENtsprechenden Platz om Kroistallgitter bleibt ein Defektelektron zurück. Gelegentlich rekombinieren die beiden Ladungsträgersorten (Elektronen und Defektelektronen, auch Löcher genannt) wieder. Je wärmer ein Halbleiterkristall nun ist, desto stärker sit ja die Schwingung und deshalb verlassen auch umso mehr ELektronen ihren angestammten Platz. Wenn es nun aber kälter wird, wird die Schwingung schwächer und damit können sich nicht mehr so vile Elektronen von ihrem Platz im Kristallgitter trennen, der Widerstand steigt. Beim absoluten Nullpunkt würde keine Schwingung mehr stattfinden und es gäbe dadurch keine freien Ladungträger.
Der elektrische Widerstand von undotiertem reinen Silizium ist also vomn der augenblicklichen Anzahl der freien Ladungsträger in dem Siliziumkristall abhängig. Da bei einer jeder belibigen Temperatur immer genauso viele Ladungsträger rekombinieren (also ELektronen sich wieder in die Löcher / Defektelektronen zurückbegeben) wie neue dazukommen (ducrch das Herauslösen von Außenelektronen aus dem Gitterverbund) ist der elektrische Widerstand bei einer festen Temperatur ebenfalls konstant. Da aber die Häufigkeit mit der die Elektronen sich aus dem Gitter befreien von der Temperatur abhängig ist, ist auch der elektrische Widerstand des Kristals davon abhängig. Die Elektronen brauchen in ihrer Schwingung eine bestimmte Energie um aus dem Gitterverbund auszubrechen, und diese erreichen sie um so leichter, je wärmer es ist. Deshalb sinkt der elektrische Widerstand mit steigender Temperatur.
Bei dotiertem Silizium wir nichts anderes gemacht als in das reine Silizium Fremdatome mit mehr oder weniger Außenelektronen ein zu bringen. Diese können dann leichter den Gitterverbund verlassen oder ankommende ELektronen aufnehmen. Da aber auch dann für das Verlassen des zugehärigen Atoms eine gewisse Energie notwendig ist, wird die Leitfähigkeit mit sinkender Temperatur auch geringer und der Widerstand steigt.
Man ist schon ziemlich nahe an den Absoluten Nullpunkt herangekommen, auf wenige µK (z.B. bei dem Bose-Einstein-Kondensat). Der Wert wurde daraus hergeleitet, das Luft bei 273,15°C das doppelte Volumen aht wie bei 0°C, also müsste sie ja bei einem linearen Abfall bei -273,15°C das Volumen 0 haben. Stimmt zwar nicht, wurde aber so hergeleitet.
Ob Halbleiter supraleitend werden können ist eine interessante Frage, da es ja auch Isolatoren gibt, die Supraleitend werden können. Ich glaube ich habe irgendwann mal was von einem supraleitenden Transistor gehört, aber ich weiß nicht mehr ob das aus Silizium war.... Ich glaube der wurde mit flüssigem Helium gekühlt und hat mit 500 GHZ geschalten, nach einer Simulation sollte der glaube ich 1 THZ schaffen können,...
Wäre es eigentlich möglich, das (beim Absoluten Nullpunkt)/ nahe des absoluten Nullpunktes der Strom, also im Beispiel die Elektronen einfach durch den Leiter tunneln würden? Weil die Atome des Leiters währen ja in diesem Zustand dann koharent, also die Wellenfunktionen der Atome wüden sich ja zu einer enzigen überlagern (wie es beim Bose-Einstein-Kondensat schon beobachtet wurde), das hieße doch aber, das der Leiter auf den Stromfluss wie ein einzellnens Atom wirken würde, was für diesen ja dann eine Bariere darstellen würde, welche dieser ja durchtunneln könnte oder?
Der Widerstand steigt bei Halbleitern, da ein undotierter Halbleiter eigentlich ein Isolator wäre, wenn nicht auf grund der thermischen Schwingungen im Kristallgitter Elekrtonen aus ihren entsprechenden Plätzen im Kristallgitter gedrängt würden (sie schwingen dann so stark, das sie die Anziehungskräfte zuu ihrem Atom überwinden können (gilt nur für die Außenelektronen)) und sich dann frei bewegen können. Im ENtsprechenden Platz om Kroistallgitter bleibt ein Defektelektron zurück. Gelegentlich rekombinieren die beiden Ladungsträgersorten (Elektronen und Defektelektronen, auch Löcher genannt) wieder. Je wärmer ein Halbleiterkristall nun ist, desto stärker sit ja die Schwingung und deshalb verlassen auch umso mehr ELektronen ihren angestammten Platz. Wenn es nun aber kälter wird, wird die Schwingung schwächer und damit können sich nicht mehr so vile Elektronen von ihrem Platz im Kristallgitter trennen, der Widerstand steigt. Beim absoluten Nullpunkt würde keine Schwingung mehr stattfinden und es gäbe dadurch keine freien Ladungträger.
Der elektrische Widerstand von undotiertem reinen Silizium ist also vomn der augenblicklichen Anzahl der freien Ladungsträger in dem Siliziumkristall abhängig. Da bei einer jeder belibigen Temperatur immer genauso viele Ladungsträger rekombinieren (also ELektronen sich wieder in die Löcher / Defektelektronen zurückbegeben) wie neue dazukommen (ducrch das Herauslösen von Außenelektronen aus dem Gitterverbund) ist der elektrische Widerstand bei einer festen Temperatur ebenfalls konstant. Da aber die Häufigkeit mit der die Elektronen sich aus dem Gitter befreien von der Temperatur abhängig ist, ist auch der elektrische Widerstand des Kristals davon abhängig. Die Elektronen brauchen in ihrer Schwingung eine bestimmte Energie um aus dem Gitterverbund auszubrechen, und diese erreichen sie um so leichter, je wärmer es ist. Deshalb sinkt der elektrische Widerstand mit steigender Temperatur.
Bei dotiertem Silizium wir nichts anderes gemacht als in das reine Silizium Fremdatome mit mehr oder weniger Außenelektronen ein zu bringen. Diese können dann leichter den Gitterverbund verlassen oder ankommende ELektronen aufnehmen. Da aber auch dann für das Verlassen des zugehärigen Atoms eine gewisse Energie notwendig ist, wird die Leitfähigkeit mit sinkender Temperatur auch geringer und der Widerstand steigt.
Man ist schon ziemlich nahe an den Absoluten Nullpunkt herangekommen, auf wenige µK (z.B. bei dem Bose-Einstein-Kondensat). Der Wert wurde daraus hergeleitet, das Luft bei 273,15°C das doppelte Volumen aht wie bei 0°C, also müsste sie ja bei einem linearen Abfall bei -273,15°C das Volumen 0 haben. Stimmt zwar nicht, wurde aber so hergeleitet.
Ob Halbleiter supraleitend werden können ist eine interessante Frage, da es ja auch Isolatoren gibt, die Supraleitend werden können. Ich glaube ich habe irgendwann mal was von einem supraleitenden Transistor gehört, aber ich weiß nicht mehr ob das aus Silizium war.... Ich glaube der wurde mit flüssigem Helium gekühlt und hat mit 500 GHZ geschalten, nach einer Simulation sollte der glaube ich 1 THZ schaffen können,...
Wäre es eigentlich möglich, das (beim Absoluten Nullpunkt)/ nahe des absoluten Nullpunktes der Strom, also im Beispiel die Elektronen einfach durch den Leiter tunneln würden? Weil die Atome des Leiters währen ja in diesem Zustand dann koharent, also die Wellenfunktionen der Atome wüden sich ja zu einer enzigen überlagern (wie es beim Bose-Einstein-Kondensat schon beobachtet wurde), das hieße doch aber, das der Leiter auf den Stromfluss wie ein einzellnens Atom wirken würde, was für diesen ja dann eine Bariere darstellen würde, welche dieser ja durchtunneln könnte oder?
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