Полупроводники. Электрический ток в полупроводниках Подготовила ученица 11-У класса Романенкова Дарья

Август 31, 2022

Главная
Физика
Полупроводники. Электрический ток в полупроводниках Подготовила ученица 11-У класса Романенкова Дарья

Содержание

2. Физические свойства полупроводников Полупроводники́ — материалы, которые по своей удельной проводимости занимают промежуточное место между проводниками
3. Полупроводники в природе
4. Физические свойства полупроводников R (Ом) t (0C) R0 металл полупроводник Проводимость полупроводников зависит от температуры. В
5. Электрический ток в полупроводниках Полупроводниками называют вещества, удельное сопротивление которых убывает с повышением температуры К полупроводникам
6. ПОЛУПРОВОДНИКИ
7. Собственная проводимость полупроводников При обычных условиях (невысоких температурах) в полупроводниках отсутствуют свободные заряженные частицы, поэтому полупроводник
8. «Дырка» При нагревании кинетическая энергия электронов увеличивается и самые быстрые из них покидают свою орбиту. Во
9. Примесная проводимость полупроводников Дозированное введение в чистый проводник примесей позволяет целенаправленно изменять его проводимость. Поэтому для
10. Дырочные полупроводники (р-типа) In + Si Si Si Si - - - - - - -
11. Электронные полупроводники (n-типа) As Si Si Si Si - - - - - - - -
12. Проводимость полупроводников Донорные примеси - это примеси, отдающие лишний валентный электрон Полупроводники с донорными примесями обладают
13. Собственная проводимость полупроводников Валентный электрон соседнего атома, притягиваясь к дырке, может перескочить в нее (рекомбинировать). При
14. Собственная проводимость полупроводников Если напряженность электрического поля в образце равна нулю, то движение освободившихся электронов и
15. Диод Полупроводниковый диод — полупроводниковый прибор с одним электрическим переходом и двумя выводами (электродами). В отличие
16. Типы и применение диодов Диоды применяются в: преобразовании переменного тока в постоянный детектировании электрических сигналов защите
17. Диод выпрямительный, столб выпрямительный
18. Транзистор Электронный прибор из полупроводникового материала, обычно с тремя выводами, позволяющий входным сигналам управлять током в
19. Транзистор типа p-n-p Транзистор типа n-p-n Схематическое обозначение
21. Скачать презентацию

Слайд 2

Физические свойства полупроводников
Полупроводники́ — материалы, которые по своей удельной проводимости занимают

промежуточное место между проводниками и диэлектриками. Основным свойством этих материалов является увеличение электрической проводимости с ростом температуры.

Хорошо проводят электрический ток
К ним относятся металлы, электролиты, плазма …
Наиболее используемые проводники – Au, Ag, Cu, Al, Fe …

Практически не проводят электрический ток
К ним относятся пластмассы, резина, стекло, фарфор, сухое дерево, бумага …

Занимают по проводимости промежуточное положение между проводниками и диэлектриками
Si, Ge, Se, In, As

Слайд 3

Полупроводники в природе

Слайд 4

Физические свойства полупроводников
R (Ом)
t (0C)
R0
металл
полупроводник
Проводимость полупроводников зависит от температуры. В

отличие от проводников, сопротивление которых возрастает с ростом температуры, сопротивление полупроводников при нагревании уменьшается. Вблизи абсолютного нуля полупроводники имеют свойства диэлектриков.

Слайд 5

Электрический ток в полупроводниках
Полупроводниками называют вещества, удельное сопротивление которых убывает с

повышением температуры
К полупроводникам относятся кремний, германий, селен и др.
Связь между атомами – парноэлектронная, или ковалентная
При низких температурах связи не разрываются

Слайд 6

ПОЛУПРОВОДНИКИ

Слайд 7

Собственная проводимость полупроводников
При обычных условиях (невысоких температурах) в полупроводниках отсутствуют свободные

заряженные частицы, поэтому полупроводник не проводит электрический ток.

Слайд 8

«Дырка»
При нагревании кинетическая энергия электронов увеличивается и самые быстрые из них

покидают свою орбиту. Во время разрыва связи между электроном и ядром появляется свободное место в электронной оболочке атома. В этом месте образуется условный положительный заряд, называемый «дыркой».

дырка

свободный электрон

Слайд 9

Примесная проводимость полупроводников
Дозированное введение в чистый проводник примесей позволяет целенаправленно изменять

его проводимость.
Поэтому для увеличение проводимости в чистые полупроводники внедряют примеси, которые бывают донорные и акцепторные

Примеси

Акцепторные

Донорные

Полупроводники
p-типа

Полупроводники
n-типа

Слайд 10

Дырочные полупроводники (р-типа)
In
+

Si
Si
Si
Si
-
-
-
-
-
-
-
Термин «p-тип» происходит от слова «positive», обозначающего положительный заряд основных

носителей. Этот вид полупроводников, кроме примесной основы, характеризуется дырочной природой проводимости.
В четырёхвалентный полупроводник (например, в кремний) добавляют небольшое количество атомов трехвалентного элемента (например, индия). Каждый атом примеси устанавливает ковалентную связь с тремя соседними атомами кремния. Для установки связи с четвёртым атомом кремния у атома индия нет валентного электрона, поэтому он захватывает валентный электрон из ковалентной связи между соседними атомами кремния и становится отрицательно заряженным ионом, вследствие чего образуется дырка. Примеси, которые добавляют в этом случае, называются акцепторными.

Слайд 11

Электронные полупроводники (n-типа)
As
Si
Si
Si
Si
-
-
-
-
-
-
-
-
-
Термин «n-тип» происходит от слова «negative», обозначающего отрицательный заряд основных носителей.

Этот вид полупроводников имеет примесную природу. В четырёхвалентный полупроводник (например, кремний) добавляют примесь пятивалентного полупроводника (например, мышьяка). В процессе взаимодействия каждый атом примеси вступает в ковалентную связь с атомами кремния. Однако для пятого электрона атома мышьяка нет места в насыщенных валентных связях, и он переходит на дальнюю электронную оболочку. Там для отрыва электрона от атома нужно меньшее количество энергии. Электрон отрывается и превращается в свободный. В данном случае перенос заряда осуществляется электроном, а не дыркой, то есть данный вид полупроводников проводит электрический ток подобно металлам. Примеси, которые добавляют в полупроводники, вследствие чего они превращаются в полупроводники n-типа, называются донорными.

Слайд 12

Проводимость полупроводников
Донорные примеси - это примеси, отдающие лишний валентный электрон
Полупроводники с

донорными примесями обладают электронной проводимостью и называются полупроводниками n–типа.
Акцепторные примеси – это примеси, у которых не достает электронов для образования полной ковалентной связи с соседними атомами.
Полупроводники с акцепторными примесями обладают дырочной проводимостью и называются полупроводниками p-типа.

Слайд 13

Собственная проводимость полупроводников
Валентный электрон соседнего атома, притягиваясь к дырке, может перескочить

в нее (рекомбинировать). При этом на его прежнем месте образуется новая «дырка», которая затем может аналогично перемещаться по кристаллу.

Слайд 14

Собственная проводимость полупроводников
Если напряженность электрического поля в образце равна нулю, то

движение освободившихся электронов и «дырок» происходит беспорядочно и поэтому не создаёт электрического тока.
Под воздействием электрического поля электроны и дырки начинают упорядоченное (встречное) движение, образуя электрический ток. Проводимость при этих условиях называют собственной проводимостью полупроводников. При этом движение электронов создаёт электронную проводимость, а движение дырок – дырочную проводимость.

Слайд 15

Диод
Полупроводниковый диод — полупроводниковый прибор с одним электрическим переходом и двумя

выводами (электродами).
В отличие от других типов диодов, принцип действия полупроводникового диода основывается на явлении p-n-перехода.
Впервые диод изобрел Джон Флемминг в 1904 году.

Слайд 16

Типы и применение диодов
Диоды применяются в:
преобразовании переменного тока в постоянный

детектировании электрических сигналов
защите разных устройств от неправильной полярности включения
коммутации высокочастотных сигналов
стабилизации тока и напряжения
передачи и приеме сигналов

Слайд 17

Диод выпрямительный, столб выпрямительный

Слайд 18

Транзистор
Электронный прибор из полупроводникового материала, обычно с тремя выводами, позволяющий входным

сигналам управлять током в электрической цепи.
Обычно используется для усиления, генерирования и преобразования электрических сигналов.
В 1947 году Уильям Шокли, Джон Бардин и Уолтер Браттейн в лабораториях Bell Labs впервые создали действующий биполярный транзистор.

Слайд 19

Полупроводники. Электрический ток в полупроводниках Подготовила ученица 11-У класса Романенкова Дарья

Содержание

Физические свойства полупроводников Полупроводники́ — материалы, которые по своей удельной проводимости занимают

Полупроводники в природе

Физические свойства полупроводников R (Ом)t (0C)R0металлполупроводник Проводимость полупроводников зависит от температуры. В

Электрический ток в полупроводниках Полупроводниками называют вещества, удельное сопротивление которых убывает с

ПОЛУПРОВОДНИКИ

Собственная проводимость полупроводников При обычных условиях (невысоких температурах) в полупроводниках отсутствуют свободные

«Дырка» При нагревании кинетическая энергия электронов увеличивается и самые быстрые из них

Примесная проводимость полупроводниковДозированное введение в чистый проводник примесей позволяет целенаправленно изменять

Дырочные полупроводники (р-типа)In+ SiSiSiSi-------Термин «p-тип» происходит от слова «positive», обозначающего положительный заряд основных

Электронные полупроводники (n-типа)AsSiSiSiSi---------Термин «n-тип» происходит от слова «negative», обозначающего отрицательный заряд основных носителей.

Проводимость полупроводниковДонорные примеси - это примеси, отдающие лишний валентный электронПолупроводники с

Собственная проводимость полупроводников Валентный электрон соседнего атома, притягиваясь к дырке, может перескочить

Собственная проводимость полупроводниковЕсли напряженность электрического поля в образце равна нулю, то

ДиодПолупроводниковый диод — полупроводниковый прибор с одним электрическим переходом и двумя

Типы и применение диодовДиоды применяются в: преобразовании переменного тока в постоянный