Тема: | Електричний струм в напівпровідниках. |
Питання: | 1. Порівняльна характеристика провідників, діелектриків та напівпровідників. 2. Залежність провідності речовин від температури, наявності домішок та освітленості. 3. Власна і домішкова провідність напівпровідників. |
Заняття: Д/з §21.1 – 21.3.
1. Електропровідність речовин характеризується наявністю великої кількості вільних зарядів та їх рухливістю.
В провідниках є величезна кількість вільних зарядів немає, які мають хорошу рухливість.
В діелектриках немає (майже) вільних зарядів.
В напівпровідниках при звичайних умовах вільних зарядів, а при нагріванні, опроміненні, наявності домішок з’являється велика кількість вільних зарядів і вони стають провідниками. До них належать елементи IV групи таблиці Мєндєлєєва германій, кремній, селен, а також сполуки з елементів ІІІ групи і елементами V групи і ряд інших.
мал. 21.1
Метали Напівпровідники Діелектрики
2. Провідність речовин залежить від температури наявності домішок та освітленості, так як ці фактори впливають на кількість вільних зарядів та їх рухливість.
При нагріванні провідників І роду кількість вільних зарядів практично не міняється, а їх рухливість погіршується, що приводить до погіршення провідності. Наявність домішок також погіршує провідність. Освітленість практично впливає на провідність.
При нагріванні діелектриків появляється незначна кількість вільних зарядів, тому провідність трохи покращується. При сильнішому нагріванні діелектрик швидше руйнується (плавиться, горить) ніж в ньому появиться достатньо велика кількість вільних зарядів. Наявність домішок також незначно покращує провідність. Освітленість майже не міняє.
В напівпровідниках нагрівання, опромінення і наявність домішок різко збільшує кількість вільних зарядів і тому провідність значно покращується.
3. Розрізняють власну і домішкову провідність напівпровідників.
Якщо напівпровідник нагріти або опромінити, то електрони почнуть відриватись від своїх атомів, а на їх місці виникне дірка (фактично позитивний іон), якій приписують позитивний заряд. Таким чином в напівпровіднику відбувається генерація (утворення) пар зарядів “електрон – дірка”, яких є однакова кількість.
Провідність, створена власними носіями заряду, називається власною. Якщо електрон попадає в дірку, то відбувається рекомбінація, тобто зникнення пари зарядів.
мал. 21.2
Якщо в напівпровідник германій добавити елемент V групи таблиці Мєндєлєєва миш’як, то чотирма своїми електронами він зв’яжеться з чотирма атомами германію, а п’ятий електрон лишившись без зв’язку відірветься і стане вільним. Тобто носіями заряду будуть негативні вільні електрони. Такий напівпровідник називається п-типу (від слова негатив), а домішки – донорними.
Якщо в напівпровідник германій добавити елемент ІІІ групи, наприклад індій, то трьома своїми електронами він зв’язується з трьома атомами германію, а для зв’язку з четвертим атомом позичає електрон у якогось атома германія. На тому місці лишається позитивна дірка.
Такий напівпровідник називається р-типу (від слова позитив), а домішки акцепторними.
Провідність створена зарядами домішок називається домішковою.
мал. 21.3; 21.4.
Другие работы по теме:
Розчини електролітів
Характеристика поняття розчинів - гомогенних (однорідних) систем, що складаються з двох і більше компонентів і продуктів їх взаємодії. Теорія електролітичної дисоціації - розпаду електролітів на іони під час розчинення їх у воді. Теорії кислот і основ.
Трансформатор. Передача електроенергії на великі відстані
Електрорушійна сила потужних генераторів електростанцій. Явище електромагнітної індукції як основа функціонування трансформатора. Первинна обмотка трансформатора, змінна напруга, проходження струму і створення в осерді циркулюючого магнітного потоку.
Електростатичне поле та його потенціал
Характеристика теорії близькодії на відстані, яку почав розвивати англійський фізик Майкл Фарадей, а остаточно завершив Максвелл. Особливості електричного поля нерухомих зарядів, яке називають електростатичним та його потенціалу. Закон постійного струму.
Електромагнітні хвилі
Існування електромагнітних хвиль. Змінне електромагнітне поле, яке поширюється в просторі з кінцевою швидкістю. Наслідки теорії Максвелла. Хвильові рівняння електромагнітних хвиль та рівняння Максвелла. Енергія електромагнітних хвиль, вектор Пойнтінга.
Основи молекулярно кінетичної теорії
Великодимерський середній загальноосвітній НВК Фізичний практикум Учня 10-Б класу Джемесюка Івана Практична робота № 1 «Спостереження броунівського руху»
Постійний і змінний струм
РЕФЕРАТ з електротехніки на тему: Постійний і змінний струм ПЛАН Вступ 1. Постійний струм, його джерела 2. Машини постійного струму 3. Змінний струм Список використаної літератури
Основи електроніки
Поняття хімічного елементу. Утворення напівпровідників та їх властивості. Електронно-дірковий перехід. Випрямлення перемінного струму, аналіз роботи тиристора. Підсилення електричного сигналу, включення біполярного транзистора в режимі підсилення напруги.
Магнітні кола при постійних намагнічуючих силах
Явище і закон електромагнетизму. Напруженість магнітного поля - відношення магнітної індукції до проникності середовища. Магнітне коло та його конструктивна схема. Закон повного струму. Крива намагнічування, петля гістерезису. Розрахунок електромагнітів.
Фотоелектричний ефект
Предмет, методи і завдання квантової фізики. Закони фотоефекту. Дослідження Столєтова. Схема установки для дослідження фотоефекту. Фотоефект як самостійне фізичне явище. Квантова теорія, що описує фотоефект. Характеристика фотоелементів, їх застосування.
Магнітні кола при постійних намагнічуючих силах
Магнітні кола при постійних намагнічуючих силах 1. Явище і закон електромагнетизму З курсу фізики відомо, що існує явище електромагнетизму: навколо провідника зі струмом утворюється магнітне поле
Електричне поле
РЕФЕРАТ на тему: “Електричне поле” По сучасних уявленнях, електричні заряди не діють один на одного безпосередньо. Кожне заряджене тіло створює в навколишньому просторі електричне поле, яке робить силову дію на інші заряджені тіла.
Теорія ліній передач
Електродинаміка напрямних систем. Процеси у провідниках. Параметри передачі симетричного кола. Рівняння однорідної лінії. Передача енергії симетричним колом з урахуванням втрат. Розрахунок параметрів передачі симетричних кіл. Поле коаксіальої пари.
Електричні кола при синусоїдній дії
Періодичний та змiнний види струму, їх характеристики. Синусоїдний струм та його основнi параметри. Метод комплексних амплітуд. Подання синусоїдних коливань у виглядi проекцiй векторiв, що обертаються. Синусоїдний струм в опорі, індуктивності та ємності.
Постійний електричний струм
Провідники й ізолятори. Умови існування струму. Закон Джоуля-Ленца в інтегральній формі. Опір провідників, потужність струму, закони Ома для ділянки кола, неоднорідної ділянки кола і замкнутого кола. Закони Ома й Джоуля-Ленца в диференціальній формі.
Основи електроніки
Лекція 16. Тема 10 ОСНОВИ ЕЛЕКТРОНІКИ 10.1 Електронно-дірковий перехід Хімічним елементом називається з'єднання атомів з однаковим зарядом ядра. У природі з усіх хімічних елементів тільки гази: гелій, неон та інші знаходяться в одноатомному стані. Всі інші елементи тяжіють з'єднатися один з одним у певному порядку, утворюючи молекули.
Релейний захист та автоматика
Вимоги, пред'явлені до всіх пристроїв релейного захисту: селективність, швидкодія, чутливість та надійність. Захист силових трансформаторів. Релейний захист кабельної лінії напругою 10 кВ та електричної мережі напругою до 1000 В. Струмова відсічка.
Магнітне поле у вакуумі
Магнітне поле та індукція, закон Ампера. Закон Біо-Савара-Лапласа та його використання в найпростіших випадках. Магнітне поле прямолінійного провідника із струмом, кругового провідника із струмом, соленоїда. Магнітний момент контуру із струмом.
Магнітне поле рухомого заряду
Сутність і основні характерні властивості магнітного поля рухомого заряду. Тлумачення та дія сили Лоуренца в магнітному полі, характер руху заряджених частинок. Сутність і умови появи ефекту Холла. Явище електромагнітної індукції та його характеристики.
Гіперзвук та його властивості
Область частот гіперзвуку, його природа і шкала дії. Поширення гіперзвуку в твердих тілах. Механізм поширення гіперзвуку в кристалах напівпровідників, в металах. Взаємодія гіперзвуку зі світлом. Сучасні методи випромінювання і прийому гіперзвуку.
Характеристика електродвигуна
Електродвигун постійного струму загального застосування з паралельним збудженням, його характеристика та призначення. Розрахунок характеристик двигуна постійного струму, формули та методика дослідження, характеристика отриманих результатів і коефіцієнтів.
Характеристика електродвигуна
Задача №6. Розрахунок характеристик двигуна постійного струму Електродвигун постійного струму загального застосування з паралельним збудженням серії
Електромашини
Задача №1. Визначити параметри і характеристики трифазного силового трансформатора Трифазний три стрижневий двох обмотковий трансформатор з масляним охолодженням має наступні номінальні данні: нормальна потужність Sном, первинна напруга U1н,вторинна напруга U2н, втрати холостого ходу P, втрати короткого замикання Uк, струм холостого ходу I0 ; частота мережі живлення f=50
Електромашини
Визначення параметрів та характеристика трифазного силового трансформатора. Коефіцієнт трансформації трансформатора, номінальне і максимальне значення ККД трансформатора, їх розрахунок та характеристика значень. Побудова системи дослідження її сутність.
Система запалення
Система запалення призначена для запалювання робочої суміші, стиснутої в циліндрах. Запалювання робочої суміші здійснюється в кінці такту стиску електричним розрядом іскрою, що проскакує між електродами свічки запалювання.
Шуми у роботі приймачів та детекторів
Поняття та призначення детектора, їх різновиди та структура, основні частини, фізичні основи роботи, характеристики. Дробовий шум, його сутність та причини виникнення, методи запобігання. Відношення сигнал/шум, біт/помилка. Визначення часу відгуку.
Проектування перетворювача струму в напругу
Основні фундаментальні закономірності, зв’язані з отриманням сигналу. Розробка технічного завдання, структурної схеми. Аналіз існуючих методів вимірювання струму. Попередній розрахунок первинного перетворювача, підсилювача потужності та напруги.
Діоди і транзистори
Технічна характеристика будови, принципу роботи і сфера застосування діодів – двоелектродного електронного приладу що володіє різною провідністю залежно від напряму струму. Пристрій і характеристика транзисторів і їх активної міжелектродної провідності.
Прилади дозиметричного контроля
Миколаївська Філія Національного Університета “Києво-Могилянська Академія”. Департамент екології Перевірив: викладач Давиденко В.М.
Безпека експлуатації електроустановок
Поняття та особливості електротравматизму, дія струму на організм людини: опіки, металізація шкіри, електроофтальгія та механічні ушкодження. Величина опору ланцюга людини і небезпека однополюсного прямого дотику до струмовідних частин трифазних мереж.
Безпека експлуатації електроустановок
Безпека експлуатації електроустановок 1. Загальні положення Електротравма - це травма, обумовлена дією на людину електричного струму або електричної дуги .
Небезпека роботи з електромережами
Особливості впливу електричного струму на організм людини, біологічна та механічна його дія, класифікація електротравм. Надання першої долікарської допомоги при ураженні електричним струмом. Вимоги до техніки безпеки при роботі з електромережами.
Сванте АРРЕНІУС
(Arrhenius) Шведський фізіохімік Август Арреніус народився в маєтку Вейк, недалеко від Упсали. Він був другим сином Кароліни Христини (Тунберг) і Сванте Густава Арреніуса, що управляє маєтком. Пращури Арреніуса були фермерами. Через рік після народження сина сім'я переїхала в Упсалу, де С.Г. Арреніус увійшов до складу ради інспекторів Упсальского університету.
Температурно-електрична нестійкість у напівпровідникових монокристалах CdSb
Температурно-електрична нестійкість (ТЕН) у напівпровідникових монокристалах CdSb Нелінійність вольт-амперної характеристики (ВАХ) є характерною рисою не тільки багатьох напівпровідникових приладів, у яких є р-п-переходи, а й багатьох напівпровідників [1]. В останньому випадку, якщо виключити особливості, пов’язані з контактними явищами, вона частіше всього обумовлена ефектами сильних полів.