Что такое findslide.org?

FindSlide.org - это сайт презентаций, докладов, шаблонов в формате PowerPoint.


Для правообладателей

Обратная связь

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Яндекс.Метрика

Презентация на тему Полупроводники

Содержание

Полупроводниками являются химические элементы кремний (Si), германий (Ge), селен (Se), Теллур (Те) и некоторые химические соединения. При низких температурах чистые полупроводники не проводят электрического тока, т.к. в них нет свободных
ПолупроводникиРаботу сделалСтудент группы 1мС: Насонов Николай. Полупроводниками являются химические элементы кремний (Si), германий (Ge), селен Строение кристалла кремнияВалентные электроныПри повышении температуры некоторые электроны покидают свои места в кристалле. Образование и движение электронов и дырок при повышенной температуре в чистом полупроводнике Когда электрон уходит со своего места в кристалле, он становится Направленное движение электронов и дырок под действием электрического поля Количество электронов и дырок в чистом полупроводнике невелико, и поэтому ток Внедрение атомов мышьяка в кристаллическую структуру кремния с образованием свободных электронов Примесь, которая образует свободные элект-роны, называется донорной, а полупроводник с такой Внедрение атомов индия в кристалл кремния с образованием дырок p-n переход Если плотно соединить полупроводники p- и n- типов, то между При обратном включении напряжения, т.е. когда положительный электрод находится со стороны Полупроводниковые диоды Полупроводниковый диод – это p-n переход, вставленный в герметичный корпус. Транзисторы Полупроводниковые приборы, предназначен-ные для усиления электрических сигналов , называются транзисторами. Рассмотрим протекание тока в транзисторе типа p-n-p при отсутствии источника напряжения Добавим в предыдущую схему батарею Б2 значительно меньшего напряжения, чем Б1. Добавим в предыдущую схему микрофон М, который генерирует переменное напряжение в Мы рассмотрели один тип транзисторов, однако их намного больше, причём, многие Применение транзисторов  Транзисторы широко применяются для усиления сигналов и создания систем
Слайды презентации

Слайд 2 Полупроводниками являются химические элементы кремний

Полупроводниками являются химические элементы кремний (Si), германий (Ge), селен

(Si), германий (Ge), селен (Se), Теллур (Те) и некоторые

химические соединения.
При низких температурах чистые полупроводники не проводят электрического тока, т.к. в них нет свободных зарядов. Кремний и германий имеют на внешней электронной оболочке по 4 электрона. В кристалле каждый из этих электронов принадлежит двум соседним атомам, образуя т.н. ковалентную связь. Эти электроны участвуют в тепловом движении, но остаются на своих местах в кристалле.

Основные свойства полупроводников


Слайд 3 Строение кристалла кремния
Валентные электроны
При повышении температуры некоторые электроны

Строение кристалла кремнияВалентные электроныПри повышении температуры некоторые электроны покидают свои места в кристалле.

покидают свои места в кристалле.


Слайд 4 Образование и движение электронов и дырок при повышенной

Образование и движение электронов и дырок при повышенной температуре в чистом полупроводнике

температуре в чистом полупроводнике


Слайд 5 Когда электрон уходит со своего места

Когда электрон уходит со своего места в кристалле, он становится

в кристалле, он становится свободной частицей и движется в

кристалле хаотически.Оставленное электроном место называют «дыркой». На место дырки приходит валентный электрон, расположенный поблизости, при этом образуется новая дырка. На место этой новой дырки также приходит электрон, и т.д. Таким образом, дырка перемещается по кристаллу полупроводника также хаотически.

При приложении к кристаллу внешнего электрического поля движение свободных электронов и дырок происходит под его воздействием: электроны движутся к плюсу, а дырки – к минусу. При этом дырка ведёт себя как частица, заряженная положительно.


Слайд 6 Направленное движение электронов и дырок под действием электрического

Направленное движение электронов и дырок под действием электрического поля

поля


Слайд 7 Количество электронов и дырок в чистом полупроводнике

Количество электронов и дырок в чистом полупроводнике невелико, и поэтому

невелико, и поэтому ток в нём очень слабый. Для

увеличения количества свободных заряженных частиц в полупроводник внедряются примеси. При этом используется технология, позволяющая атомам примеси замещать атомы кремния или германия в кристаллической решётке.

Для увеличения количества свободных электро- нов к полупроводнику подмешивают некоторое количество пятивалентного элемента – мышьяка (As). При этом 4 валентных электрона атома мышьяка заполняют ковалентные связи, а пятый электрон остаётся свободным. При наличии электрического поля он перемещается в сторону плюса. Если атомов примеси достаточно, то в кристалле протекает значительный ток.


Слайд 8 Внедрение атомов мышьяка в кристаллическую структуру кремния с

Внедрение атомов мышьяка в кристаллическую структуру кремния с образованием свободных электронов

образованием свободных электронов


Слайд 9 Примесь, которая образует свободные элект-роны, называется донорной,

Примесь, которая образует свободные элект-роны, называется донорной, а полупроводник с

а полупроводник с такой примесью называется полупроводником n-типа (от

слова negative – отрицательный).

Для получения полупроводника с дырочной проводимостью в него внедряют элемент с тремя электронами на внешней оболочке, например, индий (In), электроны которого могут заполнить только 3 ковалентные связи из 4. В результате около атома индия образуется дырка, а в полупроводнике – дырочная проводимость. Такая примесь называется акцепторной, а полупроводник – p-типа (от слова positive – положительный).


Слайд 10 Внедрение атомов индия в кристалл кремния с образованием

Внедрение атомов индия в кристалл кремния с образованием дырок

дырок


Слайд 11 p-n переход
Если плотно соединить полупроводники p- и

p-n переход Если плотно соединить полупроводники p- и n- типов, то

n- типов, то между ними образуется т.н. p-n переход,

обладающий замечательными свойствами. При приложении к нему напряжения так, что плюс находится со стороны p-полупроводника, а минус – со стороны n (прямое включение) электроны пойдут к положительному электроду, а дырки – к отрицательному. Очень важно, что взамен ушедших зарядов с электродов в полупроводник будут переходить: с отрицательного электрода – электроны, а с положительного – дырки. Поэтому через переход будет течь постоянный ток.

Слайд 12 При обратном включении напряжения, т.е. когда положительный

При обратном включении напряжения, т.е. когда положительный электрод находится со

электрод находится со стороны n-полупроводника, а отрицательный – со

стороны p, заряды быстро уходят: электроны на положитель-ный электрод, дырки на отрицательный, и на этом протекание тока заканчивается, т.к. неоткуда заменить ушедшие на электроды заряды.

Этим объясняется тот факт, что при обратном включении ток через p-n переход практически не проходит (на самом деле ток есть, но во много раз меньше, чем при прямом включении). Это свойство p-n перехода пропускать ток в одном направлении и не пропускать в противоположном широко используется для выпрямления переменного тока.


Слайд 13 Полупроводниковые диоды
Полупроводниковый диод – это p-n переход,

Полупроводниковые диоды Полупроводниковый диод – это p-n переход, вставленный в герметичный

вставленный в герметичный корпус. Диоды предназначены для выпрямления переменного

тока. Основными характеристиками полупровод-никовых диодов являются рабочая частота, прямой ток и обратное напряжение. - - обозначение диода на схемах,
- -высокочастотный диод, применяется в радиоустройствах, - - низкочастотный маломощный диод, применяется в блоках питания промышленной и бытовой радиоаппаратуры, - -низкочастотный мощный диод, применяется в выпрямителях

промышленных установок


Слайд 14 Транзисторы
Полупроводниковые приборы, предназначен-ные для усиления электрических сигналов

Транзисторы Полупроводниковые приборы, предназначен-ные для усиления электрических сигналов , называются транзисторами.

, называются транзисторами.
Транзистор состоит из трёх

слоёв полупроводника – p-n-p или n-p-n. Он имеет 3 вывода: коллектор, эмитер и базу.

Изображение транзисторов на схемах:

тип n-p-n тип p-n-p


Слайд 15 Рассмотрим протекание тока в транзисторе типа p-n-p

Рассмотрим протекание тока в транзисторе типа p-n-p при отсутствии источника

при отсутствии источника напряжения в цепи эмитер – база.

Напряжение от батареи Б1 подаётся на переход коллектор – база (p-n переход) в режиме обратного включения, поэтому дырки из коллектора быстро уходят на отрицательный электрод, и ток прекращается, т.к. нет источника для пополнения дырками коллектора. В цепи эмитер - база тока нет, т.к. там отсутствует источник напряжения.

Слайд 16 Добавим в предыдущую схему батарею Б2 значительно

Добавим в предыдущую схему батарею Б2 значительно меньшего напряжения, чем

меньшего напряжения, чем Б1. Включение этой батареи по отношению

к p-n переходу эмитер – база прямое, поэтому дырки в эмитере пойдут в сторону базы. Но т.к. толщина базы очень мала и электронов в ней немного, дырки из эмитера пересекут базу как бы по инерции и попадут в коллектор, а дальше эти дырки пойдут по коллектору к отрицательному электроду. Количеству дырок постоянно пополняется с положительного электрода эмитера, поэтому ток в цепи будет непрерывным. Величина тока зависит от напряжения батареи Б1.

По закону Ома напряжение на R равно IR , и оно намного больше напряжения батареи Б1. Таким образом, транзистор усилива-ет напряжение, поданное на вход эмитер-база. Это напряжение может быть и переменным, например, от микрофона.


Слайд 17 Добавим в предыдущую схему микрофон М, который

Добавим в предыдущую схему микрофон М, который генерирует переменное напряжение

генерирует переменное напряжение в такт со звуковыми колебаниями. Теперь

напряжение на переходе эмитер – база будет переменным (точнее – пульсирующим). Таким же будет и ток в цепи коллектор – эмитер и, соответственно, напряжение на резисторе R, причём, оно будет значительно больше по величине, чем напряжение, выдаваемое микрофоном, т.е. будет усилено.

Слайд 18 Мы рассмотрели один тип транзисторов, однако их

Мы рассмотрели один тип транзисторов, однако их намного больше, причём,

намного больше, причём, многие из них отличаются по принципу

действия и характеристикам. Общим у них является применение полупроводников. На рисунке показан внешний вид некоторых транзисторов.

  • Имя файла: poluprovodniki.pptx
  • Количество просмотров: 95
  • Количество скачиваний: 0