🗊Презентация Электрический ток в полупроводниках

Электрический ток в полупроводниках

Полупроводники Полупроводники Какие вещества относятся к полупроводникам? Чистые полупроводники. Собственная проводимость. Полупроводники с примесями: донорная примесь. Полупроводники с примесями: акцепторная примесь. Зависимость сопротивления полупроводника от температуры. Полупроводниковый диод. Вольтамперная характеристика полупроводникового диода. Полупроводниковые приборы.

1. Полупроводники. У полупроводников с повышением температуры увеличивается проводимость, уменьшается электрическое сопротивление.

“Свободный”

2. Если энергия фотона Ꝺф больше, чем энергия связи Ꝺg, световой квант способен выбить связанный электрон с орбиты и превратить в свободный электрон. 2. Если энергия фотона Ꝺф больше, чем энергия связи Ꝺg, световой квант способен выбить связанный электрон с орбиты и превратить в свободный электрон. При образовании свободного электрона у полупроводника появляется две возможности проводить ток: Движение свободного электрона под действием внешнего электрического поля. Направленное перемещение электронов с соседних орбит на место освободившейся пустой связи. (Этот механизм электропроводности удобнее описывать как движение фиктивной частицы, дырки, в направлении, противоположном движении электронов).

“Дырка”

Процесс перемещения положительного электрического заряда, называемого дыркой. Процесс перемещения положительного электрического заряда, называемого дыркой. При помещении кристалла в электрическое поле возникает упорядоченное движение дырок - дырочный ток проводимости.

3.“Дырка”(пустотная связь)- вакантное электронное состояние в кристаллической решетке, имеющее избыточный положительный заряд. 3.“Дырка”(пустотная связь)- вакантное электронное состояние в кристаллической решетке, имеющее избыточный положительный заряд. “Дырка” может хаотически перемещаться между атомами решетки. “Дырка” имеет положительный заряд, в точности равный по абсолютной величине заряду электрона. “Дырка” и электрон могут существовать в переделах . Когда свободный электрон занимает место на свободной траектории межатомной связи, свободный электрон и дырка одновременно исчезаю. Такой процесс называют рекомбинацией.

Определение полупроводника. Полупроводниками назвали класс веществ, у которых с повышением температуры увеличивается проводимость, уменьшается электрическое сопротивление. Этим полупроводники принципиально отличаются от металлов. В идеальном полупроводниковом кристалле электрический ток создается движением равного количества отрицательно заряженных электронов и положительно заряженных дырок. Проводимость в идеальных полупроводниках называется собственной проводимостью.

2. Какие вещества относятся к полупроводникам?

3.Чистые полупроводники.

Чистые полупроводники

4.Полупроводники с примесями: донорная примесь.

5.Полупроводники с примесями: акцепторная примесь.

Акцепторные примеси

6.Зависимость сопротивления полупроводника от температуры.

7.Полупроводниковый диод.

Полупроводниковый диод Полупроводниковый диод – это нелинейный электронный прибор с двумя выводами. В зависимости от внутренней структуры, типа, количества и уровня легирования внутренних элементов диода и вольт-амперной характеристики свойства полупроводниковых диодов бывают различными.

Обозначение

8. Вольтамперная характеристика полупроводникового диода.

Вольт амперная характеристика полупроводникового диода

9.Полупроводниковые приборы

Стремительное развитие и расширение областей применения электронных устройств обусловлено совершенствованием элементной базы, основу которой составляют полупроводниковые приборы Полупроводниковые материалы по своему удельному сопротивлению (ρ=10-6 ÷ 1010 Ом•м) занимают промежуточное место между проводниками и диэлектриками. Стремительное развитие и расширение областей применения электронных устройств обусловлено совершенствованием элементной базы, основу которой составляют полупроводниковые приборы Полупроводниковые материалы по своему удельному сопротивлению (ρ=10-6 ÷ 1010 Ом•м) занимают промежуточное место между проводниками и диэлектриками.

Основными материалами для производства полупроводниковых приборов являются: Основными материалами для производства полупроводниковых приборов являются: кремний (Si), карбид кремния (SiС), соединения галлия и индия.

Для изготовления электронных приборов используют твердые полупроводники, имеющие кристаллическое строение. Для изготовления электронных приборов используют твердые полупроводники, имеющие кристаллическое строение. Полупроводниковыми приборами называются приборы, действие которых основано на использовании свойств полупроводниковых материалов.

Полупроводниковые диоды Это полупроводниковый прибор с одним p-n-переходом и двумя выводами, работа которого основана на свойствах p-n - перехода. Основным свойством p-n – перехода является односторонняя проводимость – ток протекает только в одну сторону. Условно-графическое обозначение (УГО) диода имеет форму стрелки, которая и указывает направление протекания тока через прибор. Конструктивно диод состоит из p-n-перехода, заключенного в корпус (за исключением микромодульных бескорпусных) и двух выводов: от p-области – анод, от n-области – катод. Т.е. диод – это полупроводниковый прибор, пропускающий ток только в одном направлении – от анода к катоду. Зависимость тока через прибор от приложенного напряжения называется вольт-амперной характеристикой (ВАХ) прибора I=f(U).

Транзисторы Транзистор - это полупроводниковый прибор, предназначенный для усиления, генерирования и преобразования электрических сигналов, а также коммутации электрических цепей. Отличительной особенностью транзистора является способность усиливать напряжение и ток - действующие на входе транзистора напряжения и токи приводят к появлению на его выходе напряжений и токов значительно большей величины. Свое название транзистор получил от сокращения двух английских слов tran(sfer) (re)sistor - управляемый резистор. Транзистор позволяет регулировать ток в цепи от нуля до максимального значения.

Классификация транзисторов: Классификация транзисторов: - по принципу действия: полевые (униполярные), биполярные, комбинированные. - по значению рассеиваемой мощности: малой, средней и большой. - по значению предельной частоты: низко-, средне-, высоко- и сверхвысокочастотные. - по значению рабочего напряжения: низко- и высоковольтные. - по функциональному назначению: универсальные, усилительные, ключевые и др. - по конструктивному исполнению: бескорпусные и в корпусном исполнении, с жесткими и гибкими выводами.

В зависимости от выполняемых функций транзисторы могут работать в трех режимах: В зависимости от выполняемых функций транзисторы могут работать в трех режимах: 1) Активный режим - используется для усиления электрических сигналов в аналоговых устройствах. Сопротивление транзистора изменяется от нуля до максимального значения - говорят транзистор «приоткрывается» или «подзакрывается». 2) Режим насыщения - сопротивление транзистора стремится к нулю. При этом транзистор эквивалентен замкнутому контакту реле. 3) Режим отсечки - транзистор закрыт и обладает высоким сопротивлением, т.е. он эквивалентен разомкнутому контакту реле. Режимы насыщения и отсечки используются в цифровых, импульсных и коммутационных схемах.

Индикатор Электрóнный индикáтор — это электронное показывающее устройство, предназначенное для визуального контроля за событиями, процессами и сигналами. Электронные индикаторы устанавливается в различное бытовое и промышленное оборудование для информирования человека об уровне или значении различных параметров, например, напряжения, тока, температуры, заряде батареи и т.д. Часто электронным индикатором ошибочно называют механический индикатор с электронной шкалой.

Спасибо за внимание.