Что такое findslide.org?

FindSlide.org - это сайт презентаций, докладов, шаблонов в формате PowerPoint.


Для правообладателей

Обратная связь

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Яндекс.Метрика

Презентация на тему Собственная и примесная проводимость полупроводников. Полупроводниковые приборы.

Содержание

СОДЕРЖАНИЕ Особенности и строение полупроводников…........................ Собственная проводимость полупроводников………………….. Проводимость полупроводников при наличии примесей… р – п – переход……………………………………………………………………… Полупроводниковый диод………………………………………………….. Транзистор…………………………………………………………………………….
Собственная и примесная проводимость полупроводников.  Полупроводниковые приборы. Автор: Ирина Владимировна Бахтина, СОДЕРЖАНИЕ Особенности и строение полупроводников…........................  Собственная проводимость полупроводников…………………..  Проводимость полупроводников Полупроводники — материалы, которые по своей  проводимости занимают промежуточное место между Строение полупроводников( на примере кремния)1234Кремний – четырехвалентный элемент,во внешней оболочке – четыре Собственная проводимость полупроводниковПри повышении температуры отдельные связи разрываются, электроны становятся «свободными», в Положение дырки в кристалле постоянно меняется. Этот процесс протекает так :Один из Электрическая проводимость полупроводниковпри наличии примесейПРИМЕСИДОНОРНЫЕАКЦЕПТОРНЫЕПримеси, легко отдающие электроны, увеличивающие количество свободных электронов.Атом Наибольший интерес представляет контакт полупроводников р – и п – типа, называемый р – типап – типар – п-переход +_UI0Рассмотренный переход называют прямымВольт - р – типап – типар – п-переход +_При данном подключении ток через Полупроводниковый диод благодаря своему основному свойству –односторонней проводимости, широко используется для выпрямления Транзистор – прибор, позволяющий входным сигналам управлять током в электрической цепи. Обычно GeInIn п – р р – п эмиттер коллектор база+_R ~Рассмотрим принцип Применение транзисторовТранзисторы получили чрезвычайно широкое распространение: заменяют электронные лампы во многих цепях; Литература и интернет – ресурсыМякишев Г.Я. Физика: учебник для 10 класса общеобразовательных
Слайды презентации

Слайд 2 СОДЕРЖАНИЕ
Особенности и строение полупроводников…........................
Собственная

СОДЕРЖАНИЕ Особенности и строение полупроводников…........................  Собственная проводимость полупроводников…………………..  Проводимость

проводимость полупроводников…………………..
Проводимость полупроводников при наличии примесей…

р – п – переход………………………………………………………………………

Полупроводниковый диод…………………………………………………..

Транзистор…………………………………………………………………………….


Слайд 3 Полупроводники — материалы, которые по своей проводимости

Полупроводники — материалы, которые по своей проводимости занимают промежуточное место между

занимают промежуточное место между проводниками и диэлектриками
и отличаются

от проводников сильной зависимостью проводимости от концентрации примесей, температуры и различных видов излучения.

ρ

Т

0

Основное свойство полупроводников – увеличение электрической проводимости
с ростом температуры.


Из графика зависимости ρ(Т) видно,
что при Т → 0 , ρ→ ∞ ,
а при Т → ∞ , ρ→0


Вывод:
При низких температурах полупроводник
ведет себя как диэлектрик , а при
высоких обладает хорошей проводимостью



Слайд 4 Строение полупроводников
( на примере кремния)
1
2
3
4
Кремний – четырехвалентный элемент,
во

Строение полупроводников( на примере кремния)1234Кремний – четырехвалентный элемент,во внешней оболочке –

внешней оболочке – четыре электрона.
Каждый атом связан с четырьмя

соседними

Каждая пара соседних атомов
взаимодействует с помощью парноэлектронной связи .
От каждого атома в ее образовании участвует один электрон.

Любой валентный электрон может двигаться по любой из четырех связей
атома, а , дойдя до соседнего, двигаться по его связям, т.е по всему кристаллу.

Парноэлектронные связи достаточно прочны и при низких температурах
не разрываются, поэтому при низких температурах кремний не проводит ток.


Слайд 5 Собственная проводимость полупроводников
При повышении температуры отдельные связи разрываются,

Собственная проводимость полупроводниковПри повышении температуры отдельные связи разрываются, электроны становятся «свободными»,

электроны
становятся «свободными», в электрическом поле они перемещаются
упорядоченно,

образуя ток. При увеличении температуры от 300 К до 700 К
их число возрастает в 107 раз.

При разрыве связи образуется вакантное место , которое называют дыркой.

В дырке имеется избыточный положительный заряд.

+

+

+

+

Е


Слайд 6 Положение дырки в кристалле постоянно меняется. Этот процесс

Положение дырки в кристалле постоянно меняется. Этот процесс протекает так :Один

протекает так :
Один из электронов,
обеспечивающих связь атомов,
перескакивает на

место дырки,
восстанавливает парноэлектронную связь , а там, где он находился, образуется дырка.

Если Е = 0, то перемещение дырок беспорядочно, поэтому
не создает тока.

Если Е ≠ 0, то движение дырок
становится упорядоченным , и к
электрическому току, образованному движением электронов, добавляется ток, связанный с перемещением дырок.

Вывод:
в полупроводниках имеются
носители зарядов двух типов :
электроны и дырки.

Проводимость чистых полупроводников называется
собственной проводимостью полупроводников

Собственная проводимость полупроводников обычно невелика.


Слайд 7 Электрическая проводимость полупроводников
при наличии примесей
ПРИМЕСИ
ДОНОРНЫЕ
АКЦЕПТОРНЫЕ
Примеси, легко отдающие
электроны,

Электрическая проводимость полупроводниковпри наличии примесейПРИМЕСИДОНОРНЫЕАКЦЕПТОРНЫЕПримеси, легко отдающие электроны, увеличивающие количество свободных

увеличивающие количество свободных электронов.
Атом мышьяка имеет 5 валентных
электронов,

4 из которых участвуют
в образовании парноэлектронных
связей, а пятый становится свободным.

Полупроводники , содержащие
донорные примеси, называются
полупроводниками п – типа
от слова negative – отрицательный

Примеси, легко принимающие
электроны, увеличивающие количество дырок.

Атом индия имеет 3 валентных
электрона, которые участвуют
в образовании парноэлектронных
связей, а для образования четвертой электрона недостает,
в результате образуется дырка.

Полупроводники , содержащие
акцепторные примеси, называются
полупроводниками р – типа
от слова positive – положительный


Слайд 8 Наибольший интерес представляет контакт полупроводников р – и

Наибольший интерес представляет контакт полупроводников р – и п – типа,

п – типа, называемый р – п-переходом
р –

типа

п – типа

р – п-переход

При образовании контакта электроны частично переходят из полупроводника п - типа в полупроводник р – типа, а дырки – в обратном направлении

В результате полупроводник п - типа заряжается положительно, а р – типа - отрицательно .

В зоне перехода возникает электрическое поле, которое через некоторое время начинает препятствовать дальнейшему перемещению дырок и электронов.

Е

+

_


Слайд 9 р – типа
п – типа
р – п-переход
+
_
U
I
0
Рассмотренный

р – типап – типар – п-переход +_UI0Рассмотренный переход называют прямымВольт

переход называют прямым
Вольт - амперная характеристика прямого перехода

изображена на графике

При данном подключении ток через р – п-переход
осуществляется основными носителями зарядов, поэтому
проводимость перехода велика, а сопротивление мало

Особенности действия р – п-перехода при его подключении в цепь


Слайд 10 р – типа
п – типа
р – п-переход
+
_
При

р – типап – типар – п-переход +_При данном подключении ток

данном подключении ток через р – п-переход
осуществляется неосновными

носителями, поэтому
проводимость перехода мала, а сопротивление велико.


U

I

0

Этот переход называют обратным

Вольт - амперная характеристика обратного перехода
изображена на графике пунктиром.

р – п-переход по отношению к току оказывается несимметричным :
в прямом направлении сопротивление перехода значительно меньше,
чем в обратном.


Слайд 11 Полупроводниковый диод благодаря своему основному свойству –односторонней проводимости,

Полупроводниковый диод благодаря своему основному свойству –односторонней проводимости, широко используется для

широко используется для
выпрямления переменного тока
Ge
In
_
+
Изготавливают диоды из германия,

кремния, селена, помещая их
в герметичный металлический корпус.

Чтобы избежать зазора между
полупроводниками с различными
типами проводимости, в одну из
поверхностей германия вплавляют
каплю индия.

р – п

Между двумя областями с
проводимостями разных типов образуется р – п-переход

В полупроводниковом диоде германий
служит катодом, а индий – анодом.

преимущества

Преимущества
полупроводниковых диодов

не требуют специального источника энергии
для образования носителей
заряда;

очень компактны, миниатюрны;

- обозначение диода на схеме

пропускает ток

не пропускает ток


Слайд 12 Транзистор – прибор, позволяющий входным сигналам управлять током

Транзистор – прибор, позволяющий входным сигналам управлять током в электрической цепи.

в электрической цепи. Обычно используется для усиления и преобразования

электрических сигналов.

Ge

In

In

п – р

р – п

эмиттер

коллектор

база

эмиттерный
переход

коллекторный
переход

Три области: эмиттер, база, коллектор.

Два р – п – перехода:
эмиттер – база – эмиттерный переход;
коллектор – база – коллекторный переход

В зависимости от проводимости базы, транзисторы
делятся на два типа: п – р - п и р – п - р

Толщина базы должна быть значительно меньше
длины свободного пробега носителей тока, а
концентрация основных носителей в базе
значительно меньше концентрации основных
носителей тока в эмиттере – для минимальной
рекомбинации в базе.

Площадь коллекторного перехода должна быть больше площади эмиттерного
перехода, чтобы перехватить весь поток носителей тока от эмиттера.


Слайд 13 Ge
In
In
п – р
р – п
эмиттер

GeInIn п – р р – п эмиттер коллектор база+_R ~Рассмотрим


коллектор
база
+
_
R
~
Рассмотрим принцип действия прибора при включении
в

цепь, схема которой показана на рисунке

При создании напряжения между эмиттером
и базой, основные носители - дырки, проникают
в базу, где небольшая часть их рекомбинирует
с электронами базы, а основная часть попадает
в коллекторный переход , который закрыт
для электронов, но не для дырок.
Т.к. основное число дырок, пройдя через базу,
замкнули цепь, сила тока в эмиттере и
коллекторе практически равны.

Сила тока в коллекторе от величины
сопротивления R практически не зависит,
Но от его величины будет зависеть
напряжение на нем. Именно поэтому,
изменяя сопротивление, можно получать многократное усиление напряжения, а , значит,
и мощности .


Слайд 14 Применение транзисторов
Транзисторы получили
чрезвычайно широкое распространение:
заменяют электронные

Применение транзисторовТранзисторы получили чрезвычайно широкое распространение: заменяют электронные лампы во многих

лампы во многих цепях;
портативная радиоаппаратура;
цифровая техника;
процессоры;
И

все это благодаря своим преимуществам:
не потребляют большой мощности,
компактны по размерам и массе,
работают при более низких напряжениях.

Недостатками транзисторов являются:
большая чувствительность к повышению температуры;
чувствительность к электрическим перегрузкам;
чувствительность к проникающим излучениям.

Б

Э

К

обозначение транзистора
на схеме


  • Имя файла: sobstvennaya-i-primesnaya-provodimost-poluprovodnikov-poluprovodnikovye-pribory.pptx
  • Количество просмотров: 107
  • Количество скачиваний: 1