Главная страница
Навигация по странице:

  • Строение полупроводников

  • Э лектронная проводимость .

  • Дырочная проводимость .

  • А кцепторные примеси

  • 2полупроводники. Электрический ток в полупроводниках


    Скачать 0.89 Mb.
    НазваниеЭлектрический ток в полупроводниках
    Дата16.09.2020
    Размер0.89 Mb.
    Формат файлаdoc
    Имя файла2полупроводники.doc
    ТипДокументы
    #138128

    С этим файлом связано 1 файл(ов). Среди них: КП Кузнецов И.Н.ЭТ 41..doc.
    Показать все связанные файлы
    Подборка по базе: Росдистант_Показатели и контроль качества электрический энергии_, ток в полупроводниках.ppt, ток в полупроводниках.ppt

    Электрический ток в полупроводниках
    У дельное сопротивление полупроводников с увеличением температуры резко уменьшается.
    При температурах, близких к абсолютному нулю, удельное сопротивление полупроводников очень велико. При низких температурах полупроводник ведет себя как диэлектрик.

    По мере повышения температуры удельное сопротивление быстро уменьшается.
    Строение полупроводников

    К полупроводникам относятся некоторые элементы IV группы таблицы Менделеева,

    например, кремний Si или германий Ge.

    Кремний — четырехвалентный элемент. Это означаем внешней оболочке атома имеются четыре электрона, слабо связанные с ядром. Число ближайших соседей каждого кремния также равно четырем.

    Взаимодействие пары соседних атомов осуществляется с помощью ковалентной связи, в образовании этой связи от каждого атома участвует по одному валентному электрону.

    Каждый атом образует четыре связи с соседними, и любой валентный электрон может двигаться по одной из них. Дойдя до соседнего атома, он может перейти к следующему, а затем дальше вдоль всего кристалла. Валентные электроны принадлежат всему кристаллу.

    Парноэлектронные связи кремния достаточно прочны и при низких температурах не разрываются. Поэтому кремний при низкой температуре не проводит электрический ток.

    Механизм проводимости полупроводников

    Э лектронная проводимость. При нагревании кремния кинетическая энергия частиц повышается, и наступает разрыв отдельных связей. Проводимость полупроводников, обусловленную наличием у них свободных электронов, называют электронной проводимостью.

    При повышении температуры число разорванных связей, а значит, и свободных электронов увеличивается. При нагревании от 300 до 700 К число свободных носителей заряда увеличивается от 1017 до 1024 м-3. Это приводит к уменьшению сопротивления. Дырочная проводимость. При разрыве связи образуется вакант­ное место с недостающим электроном. Его называют дыркой.

    Положение дырки в кристалле не является неизменным. Один из электронов, обеспечивающих связь атомов, перескакивает на место образовавшейся дырки и восстанавливает здесь парноэлектронную связь, а там, откуда перескочил этот электрон, образуется новая дырка. Таким образом, дырка может перемещаться по всему кристаллу.

    При наличии электрического поля возникает упорядоченное перемещение дырок, и, таким образом, к электрическому току свободных электронов добавляется электрический ток, связанный с перемещением дырок. Направление движения дырок противоположно направлению движения электронов.

    Таким образом, собственная проводимость полупроводников-электронно-дырочная.
    Проводимость полупроводников при наличии примесей.




    Донорные примеси.

    Примеси, легко отдающие электроны

    (элементы V группы таблицы Менделеева, например, мышьяк As)
    Полупроводники, имеющие донорные примеси – полупроводники n-типа (n-негатив).
    В полупроводниках n-типа основными носителями заряда являются электроны.
    А кцепторные примеси.

    Элементы III группы таблицы Менделеева, например, индий In или галий Ga.
    Полупроводники, имеющие акцепторные примеси – полупроводники p-типа (p-позитив).

    В полупроводниках p-типа основными носителями заряда являются дырки

    p - n переход

    p - n переход – контактный слой двух примесных полупроводников p и n типа.
    .


    В ольт-амперная характеристика (ВАХ) кремниевого диода. На графике использованы различные шкалы для положительных и отрицательных напряжений






    Uн

    Применение диода: выпрямление переменного тока.

    Коэффициент выпрямления k = Iп/Iо ≈ 106
    Полупроводниковый транзистор.

    П реимущества полупроводниковых приборов:

    1. Малые размеры и масса

    2. Длительный срок службы

    3. Высокая механическая прочность

    4. Высокий КПД


    Недостатки:

    Зависимость от температуры; работает только при температуре от -70ºС до 80ºС для Ge и до 125ºС для Si.




    Применение полупроводникового транзистора: усиление силы тока и напряжения.


    написать администратору сайта