Бинарный урок «Полупроводники. Электрический ток в полупроводниках» по дисциплинам: основы материаловедения и физика

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ, НАУКИ И МОЛОДЕЖНОЙ ПОЛИТИКИ НИЖЕГОРОДСКОЙ ОБЛАСТИ

Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение

«ДЗЕРЖИНСКИЙ ХИМИЧЕСКИЙ ТЕХНИКУМ ИМЕНИ КРАСНОЙ АРМИИ»

МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА

открытого бинарного урока

ПРЕДМЕТЫ: ОП.07 Основы материаловедения

ОУД.14 Физика

ТЕМА: «Полупроводники. Электрический ток в полупроводниках»

Группа 18

15.01.31 «Мастер контрольно – измерительных приборов и автоматики

Дзержинск 2021г

Открытый бинарный урок «Полупроводники. Электрический ток в полупроводниках» проводится в рамках предметной недели технических дисциплин в группе первого курса профессии 15.01.31. «Мастер контрольно – измерительных приборов и автоматики».

Цели:

1. Изучение видов, свойств и применение полупроводников.

2. Формирование общих компетенций:

-ОК 1. Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес

- ОК2. Организовывать собственную деятельность, выбирать типовые методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество;

- ОК3. Принимать решения в стандартных и нестандартных ситуациях и нести за них ответственность;

- ОК4. Осуществлять поиск и использование информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личного развития;

-ОК7. Работать в коллективе и команде, обеспечивать её сплочение, эффективно общаться с коллегами, руководством, потребителями.

Задачи:

1. Ознакомить с теоретическим материалом по теме.

2. Проверить усвоенные знания.

Ход урока

1.Организационная часть (5мин)

2. Ознакомить с теоретическим материалом по теме: «Полупроводники» (20 мин)

3. Ознакомить с теоретическим материалом по теме: «Электрический ток в полупроводниках». (20мин)

4. Закрепление полученных знаний проводится делением группы на три команды. (20мин)

5. Проверка усвоенных знаний. (15мин)

6. Выставление оценок (5 мин)

7. Домашнее задание (5 мин)

План урока

1.Организационная часть: рапорт, проверка явки учащихся, сообщение темы и цели урока

2 . Ознакомить с теоретическим материалом по теме: «Полупроводники»

Перед ознакомлением с новым материалом, необходимо вспомнить тему прошлого урока - «Проводники». Вызвать студента рассказать о проводниках.

3. Преподаватель ОП.07 Основы материаловедения Пахомова О.В. рассказывает о полупроводниковых материалах, сопровождая рассказ презентацией (ПРИЛОЖЕНИЕ 1) и показом образцов материалов.

Полупроводники

К полупроводящим материалам традиционно относятся следующие вещества:

• Германий;

• Кремний;

• Карбид кремния;

• Селен.

Германий

• Германий имеет ярко-серебристый цвет.

• Температура плавления германия 937,2° С.

• В природе он встречается часто, но в весьма малых количествах.

• Присутствие германия обнаружено в цинковых рудах и в золах разных углей. Основным источником получения германия является зола углей и отходы металлургических заводов.

Кремний

• Кремний обладает хрупкостью.

• Его температура плавления значительно выше, чем у германия: 1423° С.

• Удельное сопротивление чистого кремния при комнатной температуре

 ρ = 3 х 105 ом-см.

Проводимость полупроводников

Сильная зависимость удельной проводимости

• от концентрации примесей,

• температуры

• воздействия различных видов излучения.

Германий легированный с дырочной электропроводностью с удельным сопротивлением от 0,4 до 5,5 ом х см и выше. Задать вопрос обучающимся: Что такое легирование?

Легированный сурьмой, - галлием, - сурьмой и золотом. 

4. Преподаватель ОУД.14 Физика Штырляева Г.В. рассказывает о проводимости полупроводниковых материалов сопровождая рассказ демонстрацией рабочих схем и презентацией (ПРИЛОЖЕНИЕ 1).

В полупроводнике n – типа основными носителями заряда являются электроны, а примесь мышьяка, дающая свободные электроны, называется донорной.

В полупроводнике р – типа основными носителями заряда являются дырки, а

примесь индия, дающая свободные дырки, называется акцепторной.

Электронно-дырочный переход (или n–p-переход) – это область контакта двух полупроводников с разными типами проводимости.

В условиях теплового равновесия при отсутствии внешнего воздействия электрического напряжения полная сила тока через электронно-дырочный переход равна нулю.

При повышении температуры сила тока в прямом направлении увеличивается, в обратном практически равна нулю.

При воздействии светового потока на фотоэлемент сила тока увеличивается пропорционально световому потоку.

Полупроводниковый диод в прямом направлении имеет небольшое сопротивление, в обратном – значительное.

5. Рефлексия -закрепление нового материала. Группу делим на три подгруппы. Каждая подгруппа получает задание составить небольшое сообщение используя материалы урока, предложенную распечатку (ПРИЛОЖЕНИЕ 2), интернет ресурсы.

1. Про кремний

2. Про германий

3. Про электропроводность полупроводников

5. Проверка усвоенных знаний: от каждой подгруппы представитель делает сообщение по своей теме.

6. Оценки выставляются по активности обучающихся.

7. Домашнее задание: подготовить материал о современном использовании полупроводников.