Электрический ток в полупроводниках.

Содержание

1. Электрический ток в полупроводниках.
2. Цель урокаПознакомиться: с зависимостью сопротивления полупроводников от
3. ПовторениеЭлектрический ток? Направление тока? Условия возникновения и
4. вещества, которые по своей электропроводности находятся между
5. Отличие полупроводников от проводниковХарактер зависимости сопротивления от температурыметаллыполупроводникиt
6. Плоская схема структуры кристалла кремния
7. Взаимодействие между соседними атомамиосуществляется с помощью (парноэлектронной)
8. При нагревании кремнияКинетическая энергия валентных электронов увеличивается,
9. При нагревании кремнияSiSiSiSiдырка
10. В полупроводникахсуществуют носители зарядов двух типов: электроны и дырки.Полупроводники обладают электронной и дырочной проводимостью
11. Модель электрического тока в чистых полупроводникахSiSiSiSiдыркаатомы,ионыэлектроны
12. 1. Структурные единицы – атомы, положительные ионы,
13. 3. Атомы и ионы - колеблются около
14. Модель электрического тока5. Макропараметры: сила тока
15. Проводимость полупроводниковсобственнаяпримеснаядонорнаяакцепторная
16. n – типа полупроводник,
17. Полупроводник n-типаSiSiSiSiAsсвободный электрон
18. Модель электрического тока в полупроводнике n-типаSiSiSiSiОНЗ - электроныНе ОНЗ - дыркиnэ>>nд
19. Полупроводник р-типаSiSiSiSiInдырка
20. Модель электрического тока в полупроводнике р-типаSiSiSiSiНе ОНЗ - электроныОНЗ - дыркиnд>>nэ
21. Зависимость силы тока от напряжения U↑,
22. Слайд 22
23. Электрический ток через контакт полупроводников p и n типов (p-n – переход)
24. Слайд 24
25. Включим полупроводник с p-n – переходом
26. ЗонапереходаВключим полупроводник с p-n – переходом
27. Вольт- амперная характеристикаПрямой переход(R – мало, проводимость большая)Обратный переход (R – большое, проводимость мала)
28. p-n переход по отношению к току оказывается
29. Полупроводниковый диодИзготавливают из германия, кремния, селена и других веществУсловноеобозначение
30. Преимущество:Высокая надежностьБольшой срок службыМалые размерыНедостатки:Ограниченный интервал температур (от -70 до 125°С) Полупроводниковый диод
31. полупроводниковый прибор для измерения и регистрации световых потоковПринцип действия основан на зависимости сопротивления от светового потокаФоторезистор
32. Миниатюрность и высокая чувствительность позволяет использовать их
33. полупроводниковый прибор для измерения температурыТермисторы (терморезисторы)Принцип действия основан на зависимости сопротивления от температуры
34. Выпускаются в виде стержней, трубок, дисков, шайб
35. Транзистор – полупроводниковый прибор с двумя p-n переходамиУсловноеобозначение
36. В современной технике (заменяют электронные лампы в
37. Чем полупроводники отличаются от проводников?Модель электрического тока
38. в) как они движутся?г) как взаимодействуют между
39. 4. Что называют p-n – переходом?5. Что
40. § 113-115 прочитатьВопросы устноУпр. 20 № 1-3 стр. 340Домашнее задание
41. Скачать презентанцию

Цель урокаПознакомиться: с зависимостью сопротивления полупроводников от температуры на основе электронных представлений;с моделью электрического тока в полупроводниках;с закономерностью протекания тока через р-n переход;с применением полупроводников.

Главная
Физика
Электрический ток в полупроводниках.

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1Электрический ток в полупроводниках. Р-n переход. Полупроводниковые приборы.

Слайд 2Цель урока
Познакомиться:
с зависимостью сопротивления полупроводников от температуры на основе

электронных представлений;
с моделью электрического тока в полупроводниках;
с закономерностью протекания тока

через р-n переход;
с применением полупроводников.

Цель урокаПознакомиться: с зависимостью сопротивления полупроводников от температуры на основе электронных представлений;с моделью электрического тока в полупроводниках;с

Слайд 3Повторение
Электрический ток? Направление тока? Условия возникновения и существования?
Характеристики электрического тока?

Дать понятие.
Что представляет собой электрический ток в металлах? Подчиняется ли

он закону Ома? Вольт - амперная характеристика.

ПовторениеЭлектрический ток? Направление тока? Условия возникновения и существования?Характеристики электрического тока? Дать понятие.Что представляет собой электрический ток в

Слайд 4вещества, которые по своей электропроводности находятся между проводниками и диэлектриками
Примеры:

кремний, селен, сера, мышьяк, германий и т.д.
Полупроводники

вещества, которые по своей электропроводности находятся между проводниками и диэлектрикамиПримеры: кремний, селен, сера, мышьяк, германий и

Слайд 5Отличие полупроводников от проводников
Характер зависимости сопротивления от температуры

металлы
полупроводники
t

Слайд 6Плоская схема структуры кристалла кремния

14Si 2)8)4)

Слайд 7Взаимодействие между соседними атомами
осуществляется с помощью (парноэлектронной) ковалентной связи
при низкой

температуре эта связь прочная
поэтому полупроводник ведет себя как диэлектрик

Взаимодействие между соседними атомамиосуществляется с помощью (парноэлектронной) ковалентной связипри низкой температуре эта связь прочная поэтому полупроводник ведет

Слайд 8При нагревании кремния
Кинетическая энергия валентных электронов увеличивается, происходит разрыв отдельных

связей.
В результате электроны покидают свое место и перемещаются по

всему кристаллу (свободный )
При разрыве связи образуется вакантное место с недостающим электроном – дырка.

При нагревании кремнияКинетическая энергия валентных электронов увеличивается, происходит разрыв отдельных связей. В результате электроны покидают свое место

Слайд 9При нагревании кремния
Si
Si
Si
Si

дырка

Слайд 10В полупроводниках
существуют носители зарядов двух типов: электроны и дырки.
Полупроводники обладают

электронной и дырочной проводимостью

Слайд 11Модель электрического тока в чистых полупроводниках
Si
Si
Si
Si

дырка
атомы,
ионы
электроны

Слайд 121. Структурные единицы – атомы, положительные ионы, свободные электроны, дырки.

Носители заряда – свободные электроны и дырки
2. Атомы и

ионы расположены упорядочено, в узлах кристаллической решетки; дырки и электроны – беспорядочно по всему объему полупроводника

Модель электрического тока

1. Структурные единицы – атомы, положительные ионы, свободные электроны, дырки. Носители заряда – свободные электроны и

Слайд 133. 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

Модель электрического тока

3. Атомы и ионы - колеблются около положения равновесия; дырки - перемещаются вдоль направления силовых

Слайд 14Модель электрического тока
5. Макропараметры:
сила тока I, напряжение U,

температура Т.

Микропараметры:
скорость электронов ,
скорость дырок ,
концентрация электронов nэ
концентрация дырок nд

Слайд 15Проводимость полупроводников
собственная
примесная
донорная
акцепторная

Слайд 16n – типа
полупроводник, содержащий донорную примесь

(примесь легко отдающая электроны)
2. р – типа
полупроводник,

содержащий акцепторную примесь (примесь захватывающая электроны и создающая дырки)

Полупроводники:

n – типа полупроводник, содержащий донорную примесь (примесь легко отдающая электроны)2. р – типа

Слайд 17 Полупроводник n-типа
Si
Si
Si
Si
As

свободный электрон

Слайд 18Модель электрического тока в полупроводнике n-типа
Si
Si
Si
Si

ОНЗ - электроны
Не ОНЗ -

дырки
nэ>>nд

Слайд 19 Полупроводник р-типа
Si
Si
Si
Si
In

дырка

Слайд 20Модель электрического тока в полупроводнике р-типа
Si
Si
Si
Si

Не ОНЗ - электроны
ОНЗ -

дырки
nд>>nэ

Слайд 21Зависимость силы тока от напряжения
U↑, E↑, F↑, a↑,

ϑдр↑ => I↑
2. Зависимость силы тока от температуры

Т↑ => nэл ↑, nд ↑ => I ↑
3. Зависимость сопротивления от температуры

Закономерности протекания тока

Зависимость силы тока от напряжения U↑, E↑, F↑, a↑, ϑдр↑ => I↑2. Зависимость силы тока от

Слайд 22
ϑэл↑, ϑдр ↑

Т↑

=> I ↑
nэл ↓, nд ↓

Сильное влияние оказывает концентрация электронов и дырок !!!

Зависимость сопротивления от температуры

Слайд 23 Электрический ток через контакт полупроводников p и n типов (p-n

– переход)

Слайд 24

Контакт двух полупроводников называют p-n – переходом

+
+
+
+

Диффузия прекращается после того, как электрическое поле, возникающее в зоне перехода, начинает препятствовать дальнейшему перемещению электронов и дырок.

Зона
перехода

Слайд 25Включим полупроводник с p-n – переходом в электрическую цепь

р
n
+
+
+
+
+
+
+
+
+
Е з
Евнешн.

Ток через переход осуществляется основными носителями заряда (прямой переход). Проводимость

велика, сопротивление мало.

Зона перехода

Включим полупроводник с p-n – переходом в электрическую цепьрn+++++++++Е зЕвнешн. Ток через переход осуществляется основными носителями

Слайд 26Зона
перехода
Включим полупроводник с p-n – переходом в электрическую цепь

р
n
+
+
+
+
+
+
+
+
+
Е з
Евнешн
Ток

через переход осуществляется неосновными носителями заряда (обратный переход). Проводимость мала,

сопротивление большое.

ЗонапереходаВключим полупроводник с p-n – переходом в электрическую цепьрn+++++++++Е зЕвнешнТок через переход осуществляется неосновными носителями заряда

Слайд 27Вольт- амперная характеристика
Прямой переход
(R – мало, проводимость большая)
Обратный переход
(R

– большое,
проводимость мала)

Слайд 28p-n переход по отношению к току оказывается несимметричным: в прямом

направлении сопротивление перехода значительно меньше, чем в обратном.
Это свойство используют

для выпрямления переменного тока.

Свойство p-n перехода

p-n переход по отношению к току оказывается несимметричным: в прямом направлении сопротивление перехода значительно меньше, чем в

Слайд 29Полупроводниковый диод
Изготавливают из германия, кремния, селена и других веществ
Условное
обозначение

Слайд 30Преимущество:
Высокая надежность
Большой срок службы
Малые размеры
Недостатки:
Ограниченный интервал температур
(от

-70 до 125°С)

Полупроводниковый диод

Преимущество:Высокая надежностьБольшой срок службыМалые размерыНедостатки:Ограниченный интервал температур (от -70 до 125°С) Полупроводниковый диод

Слайд 31полупроводниковый прибор для измерения и регистрации световых потоков
Принцип действия основан

на зависимости сопротивления от светового потока
Фоторезистор

полупроводниковый прибор для измерения и регистрации световых потоковПринцип действия основан на зависимости сопротивления от светового потокаФоторезистор

Слайд 32Миниатюрность и высокая чувствительность позволяет использовать их в самых различных

областях науки и техники
С помощью фоторезисторов определяют качество поверхностей, контролируют

размеры изделий

Применение фоторезисторов

Миниатюрность и высокая чувствительность позволяет использовать их в самых различных областях науки и техникиС помощью фоторезисторов определяют

Слайд 33полупроводниковый прибор для измерения температуры
Термисторы (терморезисторы)
Принцип действия основан на зависимости

сопротивления от температуры

полупроводниковый прибор для измерения температурыТермисторы (терморезисторы)Принцип действия основан на зависимости сопротивления от температуры

Слайд 34Выпускаются 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

Термисторы

Выпускаются в виде стержней, трубок, дисков, шайб и бусинок размером от нескольких мкм до нескольких см.Диапазон измеряемых

Слайд 35Транзистор – полупроводниковый прибор с двумя p-n переходами
Условное
обозначение

Слайд 36В современной технике (заменяют электронные лампы в электрических цепях научной,

промышленной и бытовой аппаратуры).
Портативные радиоприемники – транзисторы.
Применение транзисторов

В современной технике (заменяют электронные лампы в электрических цепях научной, промышленной и бытовой аппаратуры).Портативные радиоприемники – транзисторы.Применение

Слайд 37Чем полупроводники отличаются от проводников?
Модель электрического тока в полупроводниках

а) структурные единицы, носители заряда.
б) как расположены структурные

единицы?

Закрепление

Слайд 38в) 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)

Закрепление

в) как они движутся?г) как взаимодействуют между собой?д) какими микро- и макропараметрами характеризуется модель?3. Закономерности протекания тока

Слайд 394. Что называют p-n – переходом?
5. Что происходит в контакте

двух проводников p и n – типов?
6. Что такое запирающий

слой?
7. Какой переход называют прямым?
8. Для чего служит полупроводниковый диод?

Закрепление

4. Что называют p-n – переходом?5. Что происходит в контакте двух проводников p и n – типов?6.

Слайд 40§ 113-115 прочитать
Вопросы устно
Упр. 20 № 1-3 стр. 340
Домашнее задание

Скачать презентацию

Разделы презентаций

Электрический ток в полупроводниках.

Содержание

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1Электрический ток в полупроводниках. Р-n переход. Полупроводниковые приборы.

Слайд 2Цель урокаПознакомиться: с зависимостью сопротивления полупроводников от температуры на основе

электронных представлений;с моделью электрического тока в полупроводниках;с закономерностью протекания тока

Слайд 3ПовторениеЭлектрический ток? Направление тока? Условия возникновения и существования?Характеристики электрического тока?

Дать понятие.Что представляет собой электрический ток в металлах? Подчиняется ли

Слайд 4вещества, которые по своей электропроводности находятся между проводниками и диэлектрикамиПримеры:

кремний, селен, сера, мышьяк, германий и т.д.Полупроводники

Слайд 5Отличие полупроводников от проводниковХарактер зависимости сопротивления от температурыметаллыполупроводникиt

Слайд 6Плоская схема структуры кристалла кремния

Слайд 7Взаимодействие между соседними атомамиосуществляется с помощью (парноэлектронной) ковалентной связипри низкой

температуре эта связь прочная поэтому полупроводник ведет себя как диэлектрик

Слайд 8При нагревании кремнияКинетическая энергия валентных электронов увеличивается, происходит разрыв отдельных

связей. В результате электроны покидают свое место и перемещаются по

Слайд 9При нагревании кремнияSiSiSiSiдырка

Слайд 10В полупроводникахсуществуют носители зарядов двух типов: электроны и дырки.Полупроводники обладают

электронной и дырочной проводимостью

Слайд 11Модель электрического тока в чистых полупроводникахSiSiSiSiдыркаатомы,ионыэлектроны

Слайд 121. Структурные единицы – атомы, положительные ионы, свободные электроны, дырки.

Носители заряда – свободные электроны и дырки2. Атомы и

Слайд 133. Атомы и ионы - колеблются около положения равновесия;

дырки - перемещаются вдоль направления силовых линий поля;

Слайд 14Модель электрического тока5. Макропараметры: сила тока I, напряжение U,

температура Т.

Слайд 15Проводимость полупроводниковсобственнаяпримеснаядонорнаяакцепторная

Слайд 16n – типа полупроводник, содержащий донорную примесь

(примесь легко отдающая электроны)2. р – типа полупроводник,

Слайд 17 Полупроводник n-типаSiSiSiSiAsсвободный электрон

Слайд 18Модель электрического тока в полупроводнике n-типаSiSiSiSiОНЗ - электроныНе ОНЗ -

дыркиnэ>>nд

Слайд 19 Полупроводник р-типаSiSiSiSiInдырка

Слайд 20Модель электрического тока в полупроводнике р-типаSiSiSiSiНе ОНЗ - электроныОНЗ -

дыркиnд>>nэ

Слайд 21Зависимость силы тока от напряжения U↑, E↑, F↑, a↑,

ϑдр↑ => I↑2. Зависимость силы тока от температуры

Слайд 22 ϑэл↑, ϑдр ↑

Т↑

Слайд 23 Электрический ток через контакт полупроводников p и n типов (p-n

– переход)

Слайд 24

Слайд 25Включим полупроводник с p-n – переходом в электрическую цепьрn+++++++++Е зЕвнешн.

Ток через переход осуществляется основными носителями заряда (прямой переход). Проводимость

Слайд 26ЗонапереходаВключим полупроводник с p-n – переходом в электрическую цепьрn+++++++++Е зЕвнешнТок

через переход осуществляется неосновными носителями заряда (обратный переход). Проводимость мала,

Слайд 27Вольт- амперная характеристикаПрямой переход(R – мало, проводимость большая)Обратный переход (R

– большое, проводимость мала)

Слайд 28p-n переход по отношению к току оказывается несимметричным: в прямом

направлении сопротивление перехода значительно меньше, чем в обратном.Это свойство используют

Слайд 29Полупроводниковый диодИзготавливают из германия, кремния, селена и других веществУсловноеобозначение

Слайд 30Преимущество:Высокая надежностьБольшой срок службыМалые размерыНедостатки:Ограниченный интервал температур (от

-70 до 125°С) Полупроводниковый диод

Слайд 31полупроводниковый прибор для измерения и регистрации световых потоковПринцип действия основан

на зависимости сопротивления от светового потокаФоторезистор

Слайд 32Миниатюрность и высокая чувствительность позволяет использовать их в самых различных

областях науки и техникиС помощью фоторезисторов определяют качество поверхностей, контролируют

Слайд 33полупроводниковый прибор для измерения температурыТермисторы (терморезисторы)Принцип действия основан на зависимости

сопротивления от температуры

Слайд 34Выпускаются в виде стержней, трубок, дисков, шайб и бусинок размером

от нескольких мкм до нескольких см.Диапазон измеряемых температур от 170

Слайд 35Транзистор – полупроводниковый прибор с двумя p-n переходамиУсловноеобозначение

Слайд 36В современной технике (заменяют электронные лампы в электрических цепях научной,

промышленной и бытовой аппаратуры).Портативные радиоприемники – транзисторы.Применение транзисторов

Слайд 37Чем полупроводники отличаются от проводников?Модель электрического тока в полупроводниках

а) структурные единицы, носители заряда. б) как расположены структурные

Слайд 38в) как они движутся?г) как взаимодействуют между собой?д) какими микро-

и макропараметрами характеризуется модель?3. Закономерности протекания тока а) зависимость

Слайд 394. Что называют p-n – переходом?5. Что происходит в контакте

двух проводников p и n – типов?6. Что такое запирающий

Слайд 40§ 113-115 прочитатьВопросы устноУпр. 20 № 1-3 стр. 340Домашнее задание

Похожие презентации

Обратная связь

Что такое TheSlide.ru?

Слайд 2Цель урока
Познакомиться:
с зависимостью сопротивления полупроводников от температуры на основе

электронных представлений;
с моделью электрического тока в полупроводниках;
с закономерностью протекания тока

Слайд 3Повторение
Электрический ток? Направление тока? Условия возникновения и существования?
Характеристики электрического тока?

Дать понятие.
Что представляет собой электрический ток в металлах? Подчиняется ли

Слайд 4вещества, которые по своей электропроводности находятся между проводниками и диэлектриками
Примеры:

кремний, селен, сера, мышьяк, германий и т.д.
Полупроводники

Слайд 5Отличие полупроводников от проводников
Характер зависимости сопротивления от температуры

металлы
полупроводники
t

Слайд 7Взаимодействие между соседними атомами
осуществляется с помощью (парноэлектронной) ковалентной связи
при низкой

температуре эта связь прочная
поэтому полупроводник ведет себя как диэлектрик

Слайд 8При нагревании кремния
Кинетическая энергия валентных электронов увеличивается, происходит разрыв отдельных

связей.
В результате электроны покидают свое место и перемещаются по

Слайд 9При нагревании кремния
Si
Si
Si
Si

дырка

Слайд 10В полупроводниках
существуют носители зарядов двух типов: электроны и дырки.
Полупроводники обладают

Слайд 11Модель электрического тока в чистых полупроводниках
Si
Si
Si
Si

дырка
атомы,
ионы
электроны

Носители заряда – свободные электроны и дырки
2. Атомы и

Слайд 14Модель электрического тока
5. Макропараметры:
сила тока I, напряжение U,

Слайд 15Проводимость полупроводников
собственная
примесная
донорная
акцепторная

Слайд 16n – типа
полупроводник, содержащий донорную примесь

(примесь легко отдающая электроны)
2. р – типа
полупроводник,

Слайд 17 Полупроводник n-типа
Si
Si
Si
Si
As

свободный электрон

Слайд 18Модель электрического тока в полупроводнике n-типа
Si
Si
Si
Si

ОНЗ - электроны
Не ОНЗ -

дырки
nэ>>nд

Слайд 19 Полупроводник р-типа
Si
Si
Si
Si
In

дырка

Слайд 20Модель электрического тока в полупроводнике р-типа
Si
Si
Si
Si

Не ОНЗ - электроны
ОНЗ -

дырки
nд>>nэ

Слайд 21Зависимость силы тока от напряжения
U↑, E↑, F↑, a↑,

ϑдр↑ => I↑
2. Зависимость силы тока от температуры

Слайд 22
ϑэл↑, ϑдр ↑

Слайд 25Включим полупроводник с p-n – переходом в электрическую цепь

р
n
+
+
+
+
+
+
+
+
+
Е з
Евнешн.

Слайд 26Зона
перехода
Включим полупроводник с p-n – переходом в электрическую цепь

р
n
+
+
+
+
+
+
+
+
+
Е з
Евнешн
Ток

Слайд 27Вольт- амперная характеристика
Прямой переход
(R – мало, проводимость большая)
Обратный переход
(R

– большое,
проводимость мала)

направлении сопротивление перехода значительно меньше, чем в обратном.
Это свойство используют

Слайд 29Полупроводниковый диод
Изготавливают из германия, кремния, селена и других веществ
Условное
обозначение

Слайд 30Преимущество:
Высокая надежность
Большой срок службы
Малые размеры
Недостатки:
Ограниченный интервал температур
(от

-70 до 125°С)

Полупроводниковый диод

Слайд 31полупроводниковый прибор для измерения и регистрации световых потоков
Принцип действия основан

на зависимости сопротивления от светового потока
Фоторезистор

областях науки и техники
С помощью фоторезисторов определяют качество поверхностей, контролируют

Слайд 33полупроводниковый прибор для измерения температуры
Термисторы (терморезисторы)
Принцип действия основан на зависимости

от нескольких мкм до нескольких см.
Диапазон измеряемых температур от 170

Слайд 35Транзистор – полупроводниковый прибор с двумя p-n переходами
Условное
обозначение

промышленной и бытовой аппаратуры).
Портативные радиоприемники – транзисторы.
Применение транзисторов

Слайд 37Чем полупроводники отличаются от проводников?
Модель электрического тока в полупроводниках

а) структурные единицы, носители заряда.
б) как расположены структурные

Слайд 38в) как они движутся?
г) как взаимодействуют между собой?
д) какими микро-

и макропараметрами характеризуется модель?
3. Закономерности протекания тока
а) зависимость

Слайд 394. Что называют p-n – переходом?
5. Что происходит в контакте

двух проводников p и n – типов?
6. Что такое запирающий

Слайд 40§ 113-115 прочитать
Вопросы устно
Упр. 20 № 1-3 стр. 340
Домашнее задание