Меню

Электрический ток в полупроводниках полупроводниковые приборы 10 класс презентация

Презентация «Электрический ток в полупроводниках» (10 класс)

Выбранный для просмотра документ 121-122 Электрический ток в полупроводниках.ppt

Берчук И.А.

Описание презентации по отдельным слайдам:

Изучить Узнать Усвоить Повторить Оценить Обобщить Организовать Продемонстрировать . Понятия: электронная и дырочная проводимость; донорные и акцепторные примеси; собственная и примесная проводимость. 2. Явления: прохождение электрического тока через контакт полупроводников р- и n-типа. 3. Полупроводниковые приборы: диод; транзистор.

Вещества (по электропроводности) Проводники Полупровод-ники Диэлектрики Вакуум Металлы Растворы электролитов Расплавы электролитов Плазма

1. Какие частицы являются носителями свободных зарядов в металлах? 2. С помощью какого опыта доказано существование свободных электронов в металлах? 3. От чего зависит скорость беспорядочного движения электронов в металле? 4. От чего зависит скорость упорядоченного движения электронов в металле?

5. Почему при нагревании проволочной спирали накал нити лампочки уменьшается? 6. Запишите формулу зависимости сопротивления проводника от температуры. 7. Запишите формулу зависимости удельного сопротивления проводника от температуры. 8. Что называется температурным коэффициентом сопротивления? Его обозначение и единицы измерения.

9. Почему нити ламп накаливания чаще перегорают в момент включения света? 10. Что называется сверхпроводимостью? Поясните это явление на основании предложенного графика. 11. Каковы основные технические трудности использования сверхпроводников на практике? 12. Упр.20 (1). Длинная проволока, на концах которого поддерживается постоянное напряжение, накалилась докрасна. Половину проволоки опустили в холодную воду. Почему часть проволоки, оставшаяся над водой, нагревается сильнее?

Зависимость сопротивления металлов от температуры Зависимость уд. сопротивления полупроводников от температуры

Зависимость уд. сопротивления полупроводников от температуры Видеоролик на с.317 электронного учебника (верхнее выделение, 2-й ролик)

На примере германия Взаимодействие атомов с помощью ковалентной связи (парноэлектронной) Видеоролик на с.315 (второе выделение) электронного учебника

Электронная проводимость – проводимость полупроводников, обусловленная наличием свободных электронов Видеоролик на с.316 электронного учебника Дырка – вакантное место в ковалентной связи между атомами с недостающим электроном

Носители заряда в полупроводниках: электроны; -дырки. Собственная проводимость невелика и сильно зависит от температуры, освещенности, радиоактивного фона и др.

Зависимость уд. сопротивления полупроводников от температуры исп. в термисторах для измерения температуры и в автоматике

Зависимость уд. сопротивления полупроводников от освещенности ФОТОРЕЗИСТОР Видеоролик

В четырехвалентный германий внесена пятивалентная примесь При добавлении одной десятимиллионной доли фосфора концентрация свободных электронов равна 1016 1/см3

Полупроводник n-типа Основные носители заряда: ЭЛЕКТРОНЫ Неосновные носители заряда: дырки

Полупроводник p-типа Основные носители заряда: ДЫРКИ Неосновные носители заряда: электроны В четырехвалентный германий внесена трехвалентная примесь

Возникает запирающий слой При контакте электроны частично переходят в полупр. р-типа

Видеоролик на с.319 электронного учебника

Применение полупроводниковых диодов Выпрямление переменного тока Детектирование электрических сигналов Стабилизация тока и напряжения Передача и прием сигналов Микропроцессорная техника и другое применение

Изучить Узнать Усвоить Повторить Оценить Обобщить Организовать Продемонстрировать . Понятия: электронная и дырочная проводимость; донорные и акцепторные примеси; собственная и примесная проводимость. 2. Явления: прохождение электрического тока через контакт полупроводников р- и n-типа. 3. Полупроводниковые приборы: диод; транзистор.

Мякишев Г.Я. Физика. 10 кл. Электронное приложение к учебнику Мякишева Г.Я. Физика, 10 кл. Электронные ресурсы Интернета.

  • Все материалы
  • Статьи
  • Научные работы
  • Видеоуроки
  • Презентации
  • Конспекты
  • Тесты
  • Рабочие программы
  • Другие методич. материалы

В презентации рассматриваются вопросы: электрический ток в полупроводниках, p-n-переход, полупроводниковые приборы и их применение.

В начале презентации предлагаются вопросы и задания для повторения темы «Электрический ток в металлах», задания с выбором ответа. Далее анализируется зависимость удельного сопротивления металлов и полупроводников от температуры, дается определение полупроводников, вводятся понятия собственной и примесной проводимости полупроводников, донорной и акцепторной примесей, p-n-перехода.

После рассмотрения строения и принципа действия полупроводникового диода, транзистора, приводятся направления их использования на практике.

Читайте также:  Ток называется постоянным если длина

Презентация может быть применена при изучении нового материала.

Номер материала: 422667

Не нашли то что искали?

Оставьте свой комментарий

Подарочные сертификаты

Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.

Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.

Источник

Электрический ток в полупроводниках. — презентация

Презентация была опубликована 6 лет назад пользователемLiza Komarova

Похожие презентации

Презентация на тему: » Электрический ток в полупроводниках.» — Транскрипт:

1 Выполнила: Комарова Л., 10 класс ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК В ПОЛУПРОВОДНИКАХ

2 Стремительный прогресс и миниатюризация электроники, повсеместно используемой в компьютерах, радио, телевидении и других средствах связи, стали возможными благодаря использованию интегральных схем. Эти схемы невозможно представить без полупроводниковых приборов.

3 Все вещества в природе можно условно разделить на проводники электрического заряда, диэлектрики(непроводники) и вещества занимающие промежуточное положение между ними. Эти вещества называют полупроводниками. В обычных условиях они не проводят электрический заряд, но при изменении этих условий могут превратиться в проводники. К числу полупроводников относятся многие химические элементы (германий, кремний, селен, теллур, мышьяк и другие), огромное количество сплавов и химических соединений (арсенид галлия и др.). Почти все неорганические вещества окружающего нас мира полупроводники. Самым распространённым в природе полупроводником является кремний, составляющий около 30 % земной коры. ПОЛУПРОВОДНИКИ В ПРИРОДЕ

4 Полупроводники́ материалы, которые по своей удельной проводимости занимают промежуточное место между проводниками и диэлектриками и отличаются от проводников сильной зависимостью удельной проводимости от концентрации примесей, температуры и различных видов излучения. Основным свойством этих материалов является увеличение электрической проводимости с ростом температуры. ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОЛУПРОВОДНИКОВ

6 Проводимость полупроводников зависит от температуры. В отличие от проводников, сопротивление которых возрастает с ростом температуры, сопротивление полупроводников при нагревании уменьшается. Вблизи абсолютного нуля температуры полупроводники имеют свойства диэлектриков. Это происходит потому, что при увеличении температуры растет число свободных носителей заряда, проводимость полупроводников растет, сопротивление уменьшается

7 При обычных условиях (невысоких температурах) в полупроводниках отсутствуют свободные заряженные частицы, поэтому полупроводник не проводит электрический ток. Рассмотрим это на примере кремния. Кремний – 4 валентный химический элемент. Каждый атом имеет во внешнем электронном слое по 4 электрона, которые используются для образования парно электронных (ковалентных) связей с 4 соседними атомами. При этом свободных электрических зарядов нет. СОБСТВЕННАЯ ПРОВОДИМОСТЬ ПОЛУПРОВОДНИКОВ

8 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». Свободный электрон

9 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.

10 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.

Читайте также:  Освобождение пострадавшего от действия тока в установке напряжением выше 1000

11 Дозированное введение в чистый проводник примесей позволяет целенаправленно изменять его проводимость. Поэтому для увеличение проводимости в чистые полупроводники внедряют примеси (легируют), которые бывают донорные и акцепторные ПРИМЕСНАЯ ПРОВОДИМОСТЬ ПОЛУПРОВОДНИКОВ

12 Термин «n-тип» происходит от слова «negative», обозначающего отрицательный заряд основных носителей. Этот вид полупроводников имеет примесную природу. В четырехвалентный полупроводник (например, кремний) добавляют примесь пятивалентного полупроводника (например, мышьяка). При легировании 4 – валентного кремния Si 5 – валентным мышьяком As, один из 5 электронов мышьяка становится свободным. В данном случае перенос заряда осуществляется в основном электронами, т.к. их концентрация больше чем дырок. Такая проводимость называется электронной. Примеси, которые добавляют в полупроводники, вследствие чего они превращаются в полупроводники n-типа, называются донорными. Проводимость N-полупроводников приблизительно равна: ЭЛЕКТРОННЫЕ ПОЛУПРОВОДНИКИ (N-ТИПА)

13 Таким образом изменяя концентрацию мышьяка, можно в широких пределах изменять проводимость кремния.

14 Термин «p-тип» происходит от слова «positive», обозначающего положительный заряд основных носителей. В четырехвалентный полупроводник (например, в кремний) добавляют небольшое количество атомов трехвалентного элемента (например, индия). Примеси, которые добавляют в этом случае, называются акцепторными. Если кремний легировать трехвалентным индием, то для образования связей с кремнием у индия не хватает одного электрона, т.е. образуется дополнительная дырка. В таком полупроводнике основными носителями заряда являются дырки, а проводимость называется дырочной. Проводимость P-полупроводников приблизительно равна: ДЫРОЧНЫЕ ПОЛУПРОВОДНИКИ (Р-ТИПА)

15 Изменяя концентрацию индия, можно в широких пределах изменять проводимость кремния, создавая полупроводник с заданными электрическими свойствами.

16 Рассмотрим электрический контакт двух полупроводников p и n типа, называемый p – n переходом Ток через p – n переход осуществляется основными носителями заряда (дырки двигаются вправо, электроны – влево) Сопротивление перехода мало, ток велик. Такое включение называется прямым, в прямом направлении p – n переход хорошо проводит электрический ток.

17 Основные носители заряда не проходят через p – n переход. Сопротивление перехода велико, ток практически отсутствует. Такое включение называется обратным, в обратном направлении p – n переход практически не проводит электрический ток.

18 Итак, основное свойство p – n перехода заключается в его односторонней проводимости Вольт – амперная характеристика p – n перехода (ВАХ)

19 Полупроводниковый диод состоит из двух типов полупроводников дырочного и электронного. В процессе контакта между этими областями из области с полупроводником n-типа в область с полупроводником p-типа проходят электроны, которые затем рекомбинируют с дырками. Вследствие этого возникает электрическое поле между двумя областями, что устанавливает предел деления полупроводников так называемый p-n переход. В результате в области с полупроводником p-типа возникает некомпенсированный заряд из отрицательных ионов, а в области с полупроводником n-типа возникает некомпенсированный заряд из положительных ионов. Разница между потенциалами достигает 0,3-0,6 В. Связь между разницей потенциалов и концентрацией примесей выражается следующей формулой: где VT термодинамическое напряжение, Nn концентрация электронов, Np концентрация дырок, ni собственная концентрация. ДИОД

21 Схема однополупериодного выпрямителя

22 Схема двухполупериодного выпрямителя (мостовая)

23 Транзистор полупроводниковое устройство, которое состоит из двух областей с полупроводниками p- или n-типа, между которыми находится область с полупроводником n- или p-типа. Таким образом, в транзисторе есть две области p-n перехода. Область кристалла между двумя переходами называют базой, а внешние области называют эмиттером и коллектором. Самой употребляемой схемой включения транзистора является схема включения с общим эмиттером, при которой через базу и эмиттер ток распространяется на коллектор. Биполярный транзистор используют для усиления электрического тока. ТРАНЗИСТОР

Источник

Презентация на тему: Электрический ток в полупроводниках 10 класс

№ слайда 1 Электрический ток в полупроводниках работа по физикеученицы 10 «В»Заусской Анаст

Электрический ток в полупроводниках работа по физикеученицы 10 «В»Заусской Анастасии

№ слайда 2 Немного о полупроводниках. Полупроводники – широкий класс веществ, характеризующ

Читайте также:  Стандарт тока в сша

Немного о полупроводниках. Полупроводники – широкий класс веществ, характеризующихся значениями удельного сопротивления, промежуточным между удельным сопротивлением металлов (≈10-2 – 10-4 Ом•м) и хороших диэлектриков (≈108 – 1010 Ом•м) . К полупроводникам следует отнести: большинство минералов, неметаллические элементы 3-й, 4-й, 5-й и 6-й групп периодической системы Д.И. Менделеева, неорганические соединения (сульфиды, оксиды и др.), некоторые сплавы металлов, органические красители.

№ слайда 3 Основные типы проводников:с атомными решетками и ковалентной связью (Si, Ge, Sn)

Основные типы проводников:с атомными решетками и ковалентной связью (Si, Ge, Sn)с молекулярной решеткой из сложных молекул (S, Se, Te, As, P)окислы, сульфиды, селениды, и теллуриды металловионные кристаллы (например NaCl)

№ слайда 4 Строение полупроводниковАналогично строение германия.

Строение полупроводниковАналогично строение германия.

№ слайда 5 Механизм собственной проводимости

Механизм собственной проводимости

№ слайда 6 Процесс рекомбинации дырокВ стационарных условиях количество рекомбинирующих и о

Процесс рекомбинации дырокВ стационарных условиях количество рекомбинирующих и образующихся свободных электронов одинаково. Наблюдается динамическое равновесие.

№ слайда 7 Электронно-дырчатая проводимостьНапряженность внешнего поляЕ собственная (внутри

Электронно-дырчатая проводимостьНапряженность внешнего поляЕ собственная (внутри п/п)

№ слайда 8 Проводимость п/п при наличии примесейАкцепторные примеси(примеси принимающие эле

Проводимость п/п при наличии примесейАкцепторные примеси(примеси принимающие электрон). Имеют меньшую валентность. Создают проводимость с преобладанием дырок («p-типа»)

№ слайда 9 Донорные примеси.Характеризуются большей валентностью. Создают электронную прово

Донорные примеси.Характеризуются большей валентностью. Создают электронную проводимость. П/п- «n-типа» (с малым количеством дырок).

Источник



Презентация «Электрический ток в полупроводниках» 10 класс

Код для использования на сайте:

Скопируйте этот код и вставьте себе на сайт

Для скачивания поделитесь материалом в соцсетях

После того как вы поделитесь материалом внизу появится ссылка для скачивания.

Подписи к слайдам:

Рассмотрим проводимость полупроводников на основе кремния Si

Кремний – 4 валентный химический элемент. Каждый атом имеет во внешнем электронном слое по 4 электрона, которые используются для образования парноэлектронных (ковалентных) связей с 4 соседними атомами

При обычных условиях (невысоких температурах) в полупроводниках отсутствуют свободные заряженные частицы, поэтому полупроводник не проводит электрический ток

Рассмотрим изменения в полупроводнике при увеличении температуры

При увеличении температуры энергия электронов увеличивается и некоторые из них покидают связи, становясь свободными электронами. На их месте остаются некомпенсированные электрические заряды (виртуальные заряженные частицы), называемые дырками

Под воздействием электрического поля электроны и дырки начинают упорядоченное (встречное) движение, образуя электрический ток

Основные носители – электроны,

Неосновные — дырки

Основные носители – дырки,

Неосновные -электроны

Число свободных электронов = числу дырок.

R уменьшается при нагревании, облучении.

1. Прямое включение

Ток через p – n переход осуществляется основными носителями заряда (дырки двигаются вправо, электроны – влево)

Сопротивление перехода мало, ток велик.

Такое включение называется прямым, в прямом направлении p – n переход хорошо проводит электрический ток

p –n переход – контакт двух полупроводников

2. Обратное включение

Основные носители заряда не проходят через p – n переход

Сопротивление перехода велико, ток практически отсутствует

Такое включение называется обратным, в обратном направлении p – n переход практически не проводит электрический ток

Основное свойство p – n перехода заключается в его односторонней проводимости

4. Вольт – амперная характеристика p – n перехода (ВАХ)

5. Применение полупроводников 1) Собственная проводимость 2) Примесная проводимостьТермо и фоторезисторы ( для измерения t◦ , противопожарная сигнализация, для определения качества обработки поверхности, контроля размера изделий и др.) ДИОД ( ВЫПРЯМЛЯЕТ ПЕРЕМЕННЫЙ ТОК) ТРАНЗИСТОР

  • ДЛЯ УСИЛЕНИЯ ЭЛ. КОЛЕБАНИЙ,
  • В КАЧЕСТВЕ РЕЛЕ,
  • КАК ДЕТАЛЬ ГЕНЕРАТОРА ВЫСОКОЙ ЧАСТОТЫ

Полупроводниковый диод – это p – n переход, заключенный в корпус

Обозначение полупроводникового диода на схемах

Вольт – амперная характеристика полупроводникового диода (ВАХ)

Основное свойство диода – его односторонняя электрическая проводимость

Применение полупроводниковых диодов

Выпрямление переменного тока

Детектирование электрических сигналов

Стабилизация тока и напряжения

Передача и прием сигналов

Преимущества полупроводниковПреимущества полупроводниковНедостатки полупроводников

  • Малые размеры
  • Большой срок службы
  • Высокая чувствительность
  • Ограниченный интервал температур
  • Чувствительность к электрическим перегрузкам

Домашнее задание § 113 – 115 (новый ) § 115 – 117 (старый)

Источник