I B подгруппа – Ag (4d10 5s1, Cu 3d10 4s1,
Au 5d10 6s1,III B – Al (3s1 3p2) .
Переходные Ме более электропроводны → перекрывание s-подуровня с d- и f.
Электропроводность определяется природой металла
Разделы презентаций
- Разное
- Английский язык
- Астрономия
- Алгебра
- Биология
- География
- Геометрия
- Детские презентации
- Информатика
- История
- Литература
- Математика
- Медицина
- Менеджмент
- Музыка
- МХК
- Немецкий язык
- ОБЖ
- Обществознание
- Окружающий мир
- Педагогика
- Русский язык
- Технология
- Физика
- Философия
- Химия
- Шаблоны, картинки для презентаций
- Экология
- Экономика
- Юриспруденция
Химия функциональных материалов
Содержание
- 1. Химия функциональных материалов
- 2. Параметры
- 3. МатериалыФакторыМеталлическаяИоннаяКовалентнаяЭлектроныИоныДырки
- 4. Метод молекулярных орбиталей
- 5. Образование энергетических зон в твердом теле
- 6. Материалы
- 7. Относительная электропроводность металлов
- 8. Электропроводность зависит:Степень перекрытия электронных оболочекЧисла электронов на
- 9. Металлы и сплавыAg, Au, Cu, Al, их
- 10. Рассеяние энергии электрона:Тепловые колебания атомов или ионов
- 11. Сверхпроводимость (1911)Высокотемпературная сверхпроводимость ВТСП (1986)
- 12. Эффект Мейснера
- 13. Типы сверхпроводников
- 14. Слайд 14
- 15. YBa2Cu3O7
- 16. Y+3Ba+22Cux3O-2 7-3x=-14+3+2(+2)3x=7Cu(+1)Cu(+2) -?Cu(+3)Cu1:Cu2=1:22Cu(+3)+Cu(+1)=+72Cu(+2)-Сu2Cu(+3)-Cu12Cu(+2)+Cu(+3)=+7Сu2-КЧ=4Степень окисления Cu-?
- 17. Электропроводность сплавовρсплава < ρМе - из-за нарушения
- 18. Зависимость электропроводности от состава сплавовТвердые растворыЭвтектические сплавыЭвтектические сплавы+твердые растворыЭвтектические сплавы+новое соединение
- 19. Электрические свойства тонких металлических пленокρпленки > ρМе
- 20. Контактная разность потенциалов и термо-ЭДСEAБ= EБ-EA+(kT/e)ln(nA/nБ)E –
- 21. Контактная разность потенциалов и термо-ЭДСТеллурид висмута Bi2O3
- 22. Электрические свойства полупроводников Si, Ge -4eА(II)В(VI) CdS, CdTe, α-ZnSА(III)В(V) GaAs, GaP,InSb, InP, AlP, AlSb, Алмаз
- 23. Si, Ge связь(4e)+(4e)=8 e оболочкаковалентная неполярнаяА(II)В(VI),IIB
- 24. Собственные носители заряда а – образование носителей
- 25. Примесные носители зарядаПримесь Sb (5e)Примесь In (3e)Донор е электронная проводимостьn-типа (negative)Акцептор е дырочная проводимостьp-типа (positive)
- 26. Рекомбинация – возвращение электрона в валентную зонуτn→1/(pvn);
- 27. Собственный проводникγсоб= γn + γр=neun+neupγn, γp –
- 28. Зависимость электропроводности полупроводников от температуры
- 29. Зависимость сопротивления полупроводников от температуры
- 30. ФотопроводимостьФоторезисторыCdS, ZnS, CdSeФотореле, сигнализация, датчики наличия, датчики светоосвещенности
- 31. p-n (электронно-дырочный) переход Диффузия носителей зарядаВозникновение слоя двойного заряда – запирающего слоя
- 32. Прямое включение p-n перехода + источника к
- 33. Обратное включение p-n перехода - источника к
- 34. Вольт-амперная характеристика (ВАХ) p-n перехода ТранзисторыФотодиодыСтабилизаторы напряженияПолупроводниковые лазерыСолнечные батареиМикросхемы
- 35. ВЫВОДЫP-n переход образуется на границах p- и
- 36. Слайд 36
- 37. Слайд 37
- 38. 1960-1970GaP, GaAs Красный зеленыйСиний SiC, ZnSe, Синий GaN 1998(Тпл=20000Ср=40 атм)
- 39. Слайд 39
- 40. Электрические свойства диэлектриковПоверхностная: (Ом) γs=1/ρsρs=Rsd/lR – сопротивлениеd
- 41. Электрические свойства диэлектриковПриводимость обеспечивают:Низкие температуры – примесные ионы (примесная проводимость)Высокие температуры – ионы решетки (собственная проводимостьФиллипсит
- 42. Скачать презентанцию
Параметры
Слайды и текст этой презентации
Слайд 8Электропроводность зависит:
Степень перекрытия электронных оболочек
Числа электронов на электронных оболочках
Наибольшая электропроводность:
III B – Al (3s1 3p2) .
Переходные Ме более электропроводны → перекрывание s-подуровня с d- и f.
Слайд 9Металлы и сплавы
Ag, Au, Cu, Al, их сплавы
Низкое ρ, высокие
прочность, коррозионная стойкость
Сплавы меди, Fe-Ni-Cr, Fe-Cr-Al
Высокие ρ, прочность, коррозионная стойкость
Слайд 10Рассеяние энергии электрона:
Тепловые колебания атомов или ионов (фононы) - ρт
Дефекты
кристаллического строения - ρост
ρ=ρт+ ρост
ρт= ρ0αТ
ρ0 – удельное сопротивление при
температуре начала отсчетаTкр – max температура сверхпроводимости
(ρ <10 Ом·м, Nb Tкр =9,2K)
ϴд – температура Дебая, выше нее не надо учитывать квантовые эффекты
Слайд 16Y+3Ba+22Cux3O-2 7
-3x=-14+3+2(+2)
3x=7
Cu(+1)
Cu(+2) -?
Cu(+3)
Cu1:Cu2=1:2
2Cu(+3)+Cu(+1)=+7
2Cu(+2)-Сu2
Cu(+3)-Cu1
2Cu(+2)+Cu(+3)=+7
Сu2-КЧ=4
Степень окисления Cu-?
Слайд 17Электропроводность сплавов
ρсплава < ρМе - из-за нарушения периодичности электрического потенциала
решетки атомами растворенного компонента → рассеяние электронов. Чем больше разность
валентности и радиусов атомов, тем больше увеличение сопротивления.
Слайд 18Зависимость электропроводности от состава сплавов
Твердые
растворы
Эвтектические
сплавы
Эвтектические
сплавы+твердые
растворы
Эвтектические
сплавы+новое
соединение
Слайд 19Электрические свойства тонких металлических пленок
ρпленки > ρМе
Структура пленки (островковая,
аморфная, кристаллическая)
Размерные эффекты (большая площадь поверхности и малый объем)
I –
h<10-3 мкм, островная структураII - 10-2
Слайд 20Контактная разность потенциалов и термо-ЭДС
EAБ= EБ-EA+(kT/e)ln(nA/nБ)
E – потенциалы металлов
n –
концентрации металлов
При разных температурах Ме:
E=EАБ+EБА=EБ-EA+(kT1/e)ln(nA/nБ)+EА-EБ+(kT2/e)ln(nБ/nА)
Е= (k/e)(T1-T2)( ln(nA/nБ)
Копель (56% Сu+Ni), алюмель
(95% Ni+Al, Si, Mn), хромель (90% Ni+Cr)
Слайд 22Электрические свойства полупроводников
Si, Ge -4e
А(II)В(VI) CdS, CdTe, α-ZnS
А(III)В(V) GaAs,
GaP,
InSb, InP, AlP, AlSb,
Алмаз
Слайд 23 Si, Ge связь
(4e)+(4e)=8 e оболочка
ковалентная неполярная
А(II)В(VI),
IIB (Zn, Cd)+VIA (S,
Se, Te)
A (2e)+B (6e)=8 e оболочка
А(III)В(V)
IIIA (B, Al, Ga, In)+VB
(N, P, As, Sb)A (3e)+B (5e)=8 e оболочка
A→B, ковалентная полярная
Халькогениды свинца
– ионная связь
Zср=(ZA+ZB)
Слайд 24Собственные носители заряда
а – образование носителей заряда,
б – энергетическая
шкала,
в – перемещение носителей заряда под действием напряжения
Связанная пара электрон-дырка
- экситон 
Слайд 25Примесные носители заряда
Примесь Sb (5e)
Примесь In (3e)
Донор е
электронная проводимость
n-типа
(negative)
Акцептор е
дырочная проводимость
p-типа (positive)
Слайд 26Рекомбинация – возвращение электрона в валентную зону
τn→1/(pvn); τp→1/(nvp)
τn, τp –
время жизни электрона (n), дырки (p);
n, p – концентрация электрона
(n), дырки (p);vn, vp – скорость электрона (n), дырки (p).
Полупроводники 10-2<τ<10-8, стабильная работа τ>10-5
Ln=√(Dn τn); Lp=√(Dp τp)
Ln, Lp – диффузная длина электрона (n), дырки (p) – расстояние которое успевает пройти носитель за время жизни
Dn, Dp – коэффициент диффузии электрона (n), дырки (p).
Время жизни носителя заряда
Слайд 27Собственный проводник
γсоб= γn + γр=neun+neup
γn, γp – удельная электропроводность электрона
(n), дырки (p);
е – заряд электрона;
un, up – подвижность электрона
(n), дырки (p).Электропроводность полупроводников
Примесный проводник
γ=γсоб+γпр
γсоб, γпр – собственная и примесная удельная электропроводность;
γпр=neun - электронный проводник
γпр=neuр - дырочный проводник
Слайд 30Фотопроводимость
Фоторезисторы
CdS, ZnS, CdSe
Фотореле, сигнализация,
датчики наличия, датчики
светоосвещенности
Слайд 31p-n (электронно-дырочный) переход
Диффузия носителей заряда
Возникновение слоя двойного заряда –
запирающего слоя
Слайд 32Прямое включение p-n перехода
+ источника к р-области
источника к n-области
Движение
е источника увеличивает поток носителей
Высота барьера понижается
При ↑ силы тока,
напряжение ↑ 
Слайд 33Обратное включение p-n перехода
- источника к р-области
+ источника к
n-области
Поток носителей не меняется
Высота барьера увеличивается
При ↑ силы тока,
напряжение
const 
Слайд 34Вольт-амперная характеристика (ВАХ) p-n перехода
Транзисторы
Фотодиоды
Стабилизаторы напряжения
Полупроводниковые лазеры
Солнечные батареи
Микросхемы
Слайд 35ВЫВОДЫ
P-n переход образуется на границах p- и n- областей, созданных
в кристалле полупроводника
В результате диффузии в p-n переходе возникает
электрическое поле – потенциальный барьер, препятствующий выравниванию концентраций носителей заряда.При обратном подключении источника тока потенциальный барьер повышается и через p-n переход ток практически не идет.
При прямом подключении источника тока потенциальный барьер понижается и через p-n переход идет ток
Ширина p-n перехода зависит от концентрации примесей в р и n областях и от величины приложенного напряжения.
Слайд 40Электрические свойства диэлектриков
Поверхностная: (Ом)
γs=1/ρs
ρs=Rsd/l
R – сопротивление
d – ширина электродов
l
– расстояние между электродами
Объемная
(Ом·м)
γv=1/ρv
ρV=RVS/l
R – сопротивление
S – сечение
l
– длинаγv=Aexp[-W/(kT)]
Электропроводность
Rизд=RvRs/(Rv+Rs)
Слайд 41Электрические свойства диэлектриков
Приводимость обеспечивают:
Низкие температуры – примесные ионы (примесная проводимость)
Высокие
температуры – ионы решетки (собственная проводимость
Филлипсит
