Методика навчання теми: "Електрофізичні властивості напівпровідників"

Статті і корисна інформація » Методика проведення теоретичних занять » Методика навчання теми: "Електрофізичні властивості напівпровідників"

Сторінка 1

Навчальна мета заняття: навчити студентів сутності електрофізичних властивостей напівпровідників.

Форма організації навчальної діяльності студентів: лекція.

План.

1. Фізичні властивості напівпровідників. Залежність провідності напівпровідників від температури та інших факторів.

2. Власна провідність напівпровідників. Домішкова провідність напівпровідників. Домішкова провідність напівпровідників. Електронно - дирковий перехід. Властивості р-п - переходу при відсутності і наявності зовнішньої напруги.

З, Вольт - амперна характеристика р-п - переходу.

4. Еквівалентна схема р-п - переходу. Температурні і частотні властивості р-п-переходу. Види і способи створення р-п - переходу.

Домінуючі методи навчання: лекція, пояснення, узагальнення, демонстрація.

Матеріально - технічне забезпечення: кодопосібники, плакати, графопроектор "Лектор 2000 ", кадропроектор "Альфа", схеми з поясненням електрофізичних властивостей напівпровідників, таблиці.

Студенти повинні добре засвоїти електрофізичні властивості напівпровідників і фізичні основи роботи напівпровідникових приладів. На основі набутих студентами знань по хімії викладач розповідає, що напівпровідники (кремній, германій та ін) відносяться до четвертої групи таблиці Менделєєва і у чистому вигляді мають високий питомий електричний опір, що наближає їх за електропровідністю до діалектриків. Значення питомого електричного опору чистих напівпровідникових матеріалів лежать у діапазоні від 0,65 Ом м (германій) до 108 Ом м (селен), що перевищує питомий опір міді приблизно в 35-106 і 55-1013 раз. Введення до чистого напівпровідника невеликої кількості домішок (наприклад, атом домішки на мільйон атомів напівпровідника) різко збільшує електропровідність такого матеріалу.

У залежності від концентрації домішок напівпровідникові матеріали можуть мати питомий опір в межах 10"5 - 102 Ом-м, що в 600 - 6000-106 раз більше питомого опору міді. Дозуючи концентрації домішок, можна отримати напівпровідникові матеріали з різними значеннями питомого електричного опору, який можна змінювати в широкому діапазоні. Такі напівпровідники за своїми електропровідними властивостями займають проміжне положення між металами та діалектриками.

Основне значення для роботи напівпровідникових приладів має електронно - дірковий перехід, який являє собою зону на межі двох напівпровідників, один з яких має електронну, а інший - діркову електропровідність. Такий перехід називають р - п - переходом. Утворюють р - п - перехід, наприклад, внесенням донорної домішки до певної частини напівпровідника р - типу.

Розглянемо схематично місце стикання напівпровідникових шарів п і р типу. Вільні електрони напівпровідника п - типу заповнюють вільні рівні рівні у валентній зоні напівпровідника п - типу заповнюють вільні рівні у валентній зоні напівпровідника р - типу, тобто заповнюють у ній дірки. У такий спосіб на межі двох напівпровідників утворюється шар, вільний від рухомих електричних зарядів. Такий шар має великий електричний опір і називається запираючим шаром. Його товщина - декілька мікрометрів. Розширенню запираючого шару перешкоджає електричне поле нерухомих іонів домішків з напруженістю Езап у р - і п - зонах. Напрям цього поля такий, що воно перешкоджає пересуванню основних носіїв зарядів через запираючий шар. Якщо до напівпровідникового кристалу прикласти зовнішню напругу так, як це показано на рисунку ("+" до структури п - типу і "-" до структури р - типу), то вона створить у запираючому шарі електричне поле напруженістю Е30вн> яке співпадає з напрямком поля нерухомих іонів Езап. Це приводить до розширення запираючого шару, збільшення опору р - п - переходу. Струм через нього малий, оскільки він створюється не основними носіями зарядів, тобто електронами в р - шарі і дірками п - шарі. Цей струм називають зворотним, а р - п - перехід у такому стані закритим.

Страницы: 1 2 3 4

Актуально про педагогіку:

Застосування вітагенних технологій на уроках української літератури
Актуальність обраної теми зумовлена підвищеним інтересом до застосування інтерактивних методів та використання вітагенних технологій на уроках української літератури, що допомагає учням у процесі навчання, стимулює їх до самоосвіти, а вчителям дозволяє економно використовувати час навчального проце ...

Аналіз професійної діяльності фахівця
Харчова промисловість включає до себе виробництва, які забезпечують населення продуктами харчування. Вона більше ніж інші галузі пов’язана з сільським господарством, тому що отримує від нього сировину (зерно, молоко, картоплю, цукровий буряк та ін.) і входить до складу агропромислового комплексу. М ...

Психолого-педагогічні проблеми комп'ютеризації навчання
Психолого-педагогічні проблеми комп'ютерного навчання не повинні розглядатися у відриві від соціально-історичного контексту, від актуальних завдань, які поставив перед наукою новий етап НТП. Бурхливий розвиток комп'ютерної техніки й широке її застосування в різних сферах привели до появи нової обла ...

Навігація по сайту

Copyright © 2019 - All Rights Reserved - www.startpedahohika.com