Класс!ная физика   - занятные страницы Библиотека по физике Класс!ная физика - страницы истории Музей открытки 20 века Коты-рисунок, графика, живопись Малая Яблоновка на реке Оккервиль Обмен. Киндер-сюрпризы


Главная
Новое. Класс!ная физика
Вспомни физику:
7 класс
8 класс
9 класс
10-11 класс
видеоролики по физике
мультимедиа 7 кл.
мультимедиа 8 кл.
мультимедиа 9 кл.
мультимедиа 10-11 кл.
астрономия
тесты 7 кл.
тесты 8 кл.
тесты 9 кл.
демонстрац.таблицы
ЕГЭ
физсправочник

Книги по физике книги по физике - повышение IQ
Умные книжки
Умные книжки. Класс!ная физика
Есть вопросик?
Есть вопросик. Класс!ная физика
Его величество...
Его величество. Класс!ная физика
Музеи науки...
Музеи науки. Класс!ная физика
Достижения...
Достижения. Класс!ная физика
Викторина по физике
Викторина для физика
Физика в кадре
Физика в кадре

Учителю
В помощь учителю
Читатели пишут
Читатели пишут. Класс!ная физика

Загляни!
На урок

Выпускникам
Как сдавать экзамены?
ВУЗы Санкт-Петербурга
Тактика тестирования
Знаешь ли ты себя?
Пробное тестирование

Здесь есть всё!


ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК В ПОЛУПРОВОДНИКАХ


Полупроводник -

- вещество, у которого удельное сопротивление может изменяться в широких пределах и очень быстро убывает с повышением температуры., а это значит, что электрическая проводимость (1/R ) увеличивается.
- наблюдается у кремния, германия, селена и у некоторых соединений.

Механизм проводимости у полупроводников

Кристаллы полупроводников имеют атомную кристаллическую решетку, где внешние электроны связаны с соседними атомами ковалентными связями.
При низких температурах у чистых полупроводников свободных электронов нет и он ведет себя как диэлектрик.

Полупроводник



Полупроводники чистые (без примесей)

Если полупроводник чистый( без примесей), то он обладает собственной проводимостью? которая невелика.

Собственная проводимость бывает двух видов:

1) электронная ( проводимость "n " - типа)

При низких температурах в полупроводниках все электроны связаны с ядрами и сопротивление большое; при увеличении температуры кинетическая энергия частиц увеличивается, рушатся связи и возникают свободные электроны - сопротивление уменьшается.
Свободные электроны перемещаются противоположно вектору напряженности эл.поля.
Электронная проводимость полупроводников обусловлена наличием свободных электронов.

2) дырочная ( проводимость " p" - типа )

При увеличении температуры разрушаются ковалентные связи, осуществляемые валентными электронами, между атомами и образуются места с недостающим электроном - "дырка".
Она может перемещаться по всему кристаллу, т.к. ее место может замещаться валентными электронами. Перемещение "дырки" равноценно перемещению положительного заряда.
Перемещение дырки происходит в направлении вектора напряженности электрического поля.

Кроме нагревания , разрыв ковалентных связей и возникновение собственной проводимости полупроводников могут быть вызваны освещением ( фотопроводимость ) и действием сильных электрических полей

Зависимость сопротивления от температуры

Зависимость сопротивления от освещенности

Общая проводимость чистого полупроводника складывается из проводимостей "p" и "n" -типов
и называется электронно-дырочной проводимостью.



Полупроводники при наличии примесей

- у них существует собственная + примесная проводимость
Наличие примесей сильно увеличивает проводимость.
При изменении концентрации примесей изменяется число носителей эл.тока - электронов и дырок.
Возможность управления током лежит в основе широкого применения полупроводников.

Существуют:

1) донорные примеси ( отдающие )

- являются дополнительными поставщиками электронов в кристаллы полупроводника, легко отдают электроны и увеличивают число свободных электронов в полупроводнике.
Это проводники " n " - типа, т.е. полупроводники с донорными примесями, где основной носитель заряда - электроны, а неосновной - дырки.
Такой полупроводник обладает электронной примесной проводимостью.


Электронная проводимость

Например - мышьяк.

2) акцепторные примеси ( принимающие )

- создают "дырки" , забирая в себя электроны.
Это полупроводники " p "- типа, т.е. полупроводники с акцепторными примесями, где основной носитель заряда - дырки, а неосновной - электроны.
Такой полупроводник обладает дырочной примесной проводимостью.


Дырочная проводимость

Например - индий.



 Класс!ная физика   -  YouTube


Электрические свойства "p-n" перехода

"p-n" переход (или электронно-дырочный переход) - область контакта двух полупроводников, где происходит смена проводимости с электронной на дырочную (или наоборот).

В кристалле полупроводника введением примесей можно создать такие области. В зоне контакта двух полупроводников с различными проводимостями будет проходить взаимная диффузия. электронов и дырок и образуется запирающий электрический слой.Электрическое поле запирающего слоя препятствует дальнейшему переходу электронов и дырок через границу. Запирающий слой имеет повышенное сопротивление по сравнению с другими областями полупроводника.



Внешнее электрическое поле влияет на сопротивление запирающего слоя.
При прямом (пропускном) направлении внешнего эл.поля эл.ток проходит через границу двух полупроводников.
Т.к. электроны и дырки движутся навстречу друг другу к границе раздела, то электроны, переходя границу, заполняют дырки. Толщина запирающего слоя и его сопротивление непрерывно уменьшаются.



Пропускной режим р-n перехода:

p-n переход

При запирающем (обратном) направлении внешнего электрического поля электрический ток через область контакта двух полупроводников проходить не будет.
Т.к. электроны и дырки перемещаются от границы в противоположные стороны, то запирающий слой утолщается, его сопротивление увеличивается.

Запирающий режим р-n перехода:


p-n переход

Таким образом, электронно-дырочный переход обладает односторонней проводимостью.


Полупроводниковые диоды

Полупроводник с одним "p-n" переходом называется полупроводниковым диодом.

При наложении эл.поля в одном направлении сопротивление полупроводника велико,
в обратном - сопротивление мало.

Полупроводниковый диод

Полупроводниковые диоды основные элементы выпрямителей переменного тока.


Полупроводниковые транзисторы

- также используются свойства" р-n "переходов,

Полупроводниковый транзистор


- транзисторы используются в схемотехнике радиоэлектронных приборов.




Другие страницы по теме «Электричество» за 10-11 класс:


Эл. заряд.Электризация. Закон сохранения эл.заряда. Закон Кулона. Единица эл.заряда.
Близкодействие и дальнодействие. Эл.поле. Напряженность эл.поля. Принцип суперпозиции полей. Силовые линии эл.поля.
Проводники и диэлектрики в эл/статическом поле. Поляризация диэлектриков.
Потенциальная энергия тела в эл.ст. поле. Потенциал эл.ст. поля и разность потенциалов. Связь между напряженностью эл.ст.поля и разхностью потенциалов.
Электроемкость. Конденсаторы. Энергия заряженного конденсатора.
Электрический ток. Сила тока. Условия, необходимые для существования эл. тока. Закон Ома для участка цепи. Сопротивление.
Работа и мощность тока.
Электронная проводимость металлов. Зависимость сопротивления проводника от температуры.Сверхпроводимость.
Электрический ток в полупроводниках. Р-n переход. Полупроводниковые приборы.
Электрический ток в вакууме. Вакуумный диод. Электронно-лучевая трубка.
Электрический ток в жидкостях. Закон электролиза.
Электрический ток в газах.
Контрольные вопросы к зачету по теме: Электрический ток в различных средах.


Вспомни тему «Электричество» за 8 класс:


Два рода зарядов. Электроскоп.
Проводники и диэлектрики.
Электрическое поле.
Источники тока.
Электрические цепи.
Действия электрического тока.
Сила тока.
Напряжение.
Измерения силы тока и напряжения.
Электрическое сопротивление.
Закон Ома для участка цепи.
Соединение проводников.
Работа и мощность электрического тока.
Короткое замыкание. Предохранители.

Смотри еще страницы по теме «Электричество»:

А вы об этом знаете?

Легенды об янтаре
"Круглая" загадка
Звезды Диоскуров
Огни святого Эльма
О полярных сияниях
Электризатор в сутане
Чудо природы-шаровая молния
Жизнь среди молний
Изобретение лейденской банки
Изобретатель громоотводов Б.Франклин
Гальвани-воскреситель из мертвых
А.Вольта и монеты во рту
"Лошадиная" авария
Электрические фонтаны Гастона Планте




RSS-лента Класс!ная физика


Азбука физики
Азбука физики. Класс!ная физика
Научные игрушки
Научные игрушки. Класс!ная физика
Простые опыты
Простые опыты. Класс!ная физика
Этюды об ученых
Этюды об ученых. Класс!ная физика
Решение задач
Решение задач
Презентации
Учебные презентации



© Балдина Е.А., 2004-2014 "Класс!ная физика"
Яндекс.Метрика
Hosted by uCoz