Презентация к уроку физики в 10 классе по теме: "Электрический ток в полупроводниках. П-n переход". Тип урока: урок усвоения новых знаний. Цель урока: познакомиться с моделью электрического тока в полупроводниках; с закономерностями протекания электрического тока через п-n переход.
Вы уже знаете о суперспособностях современного учителя?
Тратить минимум сил на подготовку и проведение уроков.
Быстро и объективно проверять знания учащихся.
Сделать изучение нового материала максимально понятным.
Избавить себя от подбора заданий и их проверки после уроков.
2. Атомы и ионы расположены упорядочено, в узлах кристаллической решетки; дырки и электроны – беспорядочно по всему объему полупроводника
3. Атомы и ионы - колеблются около положения равновесия;
дырки - перемещаются вдоль направления силовых линий поля;
электроны – против силовых линий.
4. Атомы и ионы препятствуют направленному движению носителей заряда
5. Макропараметры :
сила тока I , напряжение U , температура Т.
Микропараметры :
скорость электронов ,
скорость дырок ,
концентрация электронов n э
концентрация дырок n д
собственная
примесная
донорная
акцепторная
n – типа
полупроводник, содержащий донорную примесь ( примесь легко отдающая электроны)
2. р – типа
полупроводник, содержащий акцепторную примесь (примесь захватывающая электроны и создающая дырки)
Si
Si
As
Si
Si
свободный электрон
n д ОНЗ - электроны Не ОНЗ - дырки 15" width="640"
Si
Si
Si
Si
n э n д
ОНЗ - электроны
Не ОНЗ - дырки
15
Si
Si
In
Si
Si
дырка
n э Не ОНЗ - электроны ОНЗ - дырки" width="640"
Si
Si
Si
Si
n д n э
Не ОНЗ - электроны
ОНЗ - дырки
Зависимость силы тока от напряжения
U↑ , E↑, F↑, a↑, ϑ др ↑ = I↑
2 . Зависимость силы тока от температуры
Т↑ = n эл ↑, n д ↑ = I ↑
3 . Зависимость сопротивления от температуры
I ↑ n эл ↓, n д ↓ Сильное влияние оказывает концентрация электронов и дырок !!!" width="640"
ϑ эл ↑, ϑ др ↑
Т ↑ = I ↑
n эл ↓, n д ↓
Сильное влияние оказывает концентрация электронов и дырок !!!
Зона
перехода
n
р
+
+
+
+
+
+
+
+
Диффузия прекращается после того, как электрическое поле , возникающее в зоне перехода, начинает препятствовать дальнейшему перемещению электронов и дырок.
Зона перехода
n
р
+
+
+
+
+
+
+
+
+
Е з
Е внешн.
Т ок через переход осуществляется основными носителями заряда ( прямой переход ). Проводимость велика, сопротивление мало.
Зона
перехода
n
р
+
+
+
+
+
+
+
+
+
Е з
Е внешн
Ток через переход осуществляется неосновными носителями заряда ( обратный переход ). Проводимость мала, сопротивление большое.
Прямой переход
( R – мало, проводимость большая)
Обратный переход
( R – большое,
проводимость мала)
p - n переход по отношению к току оказывается несимметричным :в прямом направлении сопротивление перехода значительно меньше, чемв обратном.
Это свойство используют для выпрямления переменного тока.
Условное
обозначение
Изготавливают из германия, кремния, селена и других веществ
Преимущество:
Высокая надежность
Большой срок службы
Малые размеры
Недостатки:
Ограниченный интервал температур
(от -70 до 125 ° С)
полупроводниковый прибор для измерения и регистрации световых потоков
Принцип действия основан на зависимости сопротивления от светового потока
Миниатюрность и высокая чувствительность позволяет использовать их в самых различных областях науки и техники
С помощью фоторезисторов определяют качество поверхностей, контролируют размеры изделий
полупроводниковый прибор для измерения температуры
Принцип действия основан на зависимости
сопротивления от температуры
Выпускаются в виде стержней, трубок, дисков, шайб и бусинок размером от нескольких мкм до нескольких см.
Диапазон измеряемых температур от 170 до 570 К (1300 К; 4-80 К)
Применяются для дистанционного измерения температуры, противопожарной сигнализации
Условное
обозначение
В современной технике (заменяют электронные лампы в электрических цепях научной, промышленной и бытовой аппаратуры).
Портативные радиоприемники – транзисторы.
Чем полупроводники отличаются от проводников?
Модель электрического тока в полупроводниках
а) структурные единицы, носители заряда.
б) как расположены структурные единицы?
в) как они движутся?
г) как взаимодействуют между собой?
д) какими микро- и макропараметрами характеризуется модель?
3 . Закономерности протекания тока
а) зависимость I(U)
б) зависимость R(T)
в) зависимость I (T)
4. Что называют p - n – переходом?
5. Что происходит в контакте двух проводников p и n – типов?