Полупроводниковые диоды и транзисторы, области их применения
ПодготовленоУчеником 10 «А» классаШколы № 610Ивчиным Алексеем Реферат на тему:«Полупроводниковые диоды и транзисторы, области их пременеия» План 1. Полупроводники: теория и свойства 2. Основные полупроводниковые приборы (Строение и применение) 3. Типы полупроводниковых приборов 4. Производство 5. Область применения 1.Полупроводники : теория и свойства Сначала надо познакомиться с механизмом проводимости в полупроводниках. А для этого нужно понять природу связей удерживающих атомы полупроводникового кристалла друг возле друга. Для примера рассмотрим кристалл кремния.Кремний—четырехвалентный элемент. Это означает, что во внешнейоболочке атома имеются четыре электрона, сравнительно слабо связанныес ядром. Число ближайших соседей каждого атома кремния также равночетырем. Взаимодействие пары соседних атомов осуществляется с помощьюпаоноэлектронной связи, называемой ковалентной связью. В образованииэтой связи от каждого атома участвуют по одному валентному электрону, ко-торые отщепляются от атомов (коллективизируются кристаллом) и присвоем движении большую часть времени проводят в пространстве междусоседними атомами. Их отрицательный заряд удерживает положительные ионы кремния друг возле друга. 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 низкои температуре не проводит электрический ток. Участвующие в связи атомов валентные электроны прочно привязаны к кристаллической решетке, и внешнее электрическое поле не оказывает заметного влияния на их движение. Электронная проводимость. При нагревании кремния кинетическая энергия частиц повышается, инаступает разрыв отдельных связей. Некоторые электроны покидают свои орбиты и становятся свободными, подобно электронам в металле. В электрическом поле они перемещаются между узлами решетки, образуя электрический ток. Проводимость полупроводников обусловленную наличием у металлов свободныхэлектронов электронов, называют электронной проводимостью. При повышении температуры число разорванных связей, а значит, и свободных электронов увеливается. При нагревании от 300 до 700 К число свободных носителей заряда увеличивается от 10в17 до 10в24 1/м в3. Это приводит к уменьшению сопротивления. Дырочная проводимость. При разрыве связи образуется вакантное место с недостающим электроном.Его называют дыркой. В дырке имеется избыточный положительный заряд по сравнению с остальными, нормальными связями. Положение дырки в кристалле не является неизменным. Непрерывно происходит следующий процесс. Одиниз электронов, обеспечивающих связь атомов, перескакивает на место об-разовавшиеся дырки и восстанавливает здесь парноэлектронную связь.а там, откуда перескочил этот электрон, образуется новая дырка. Такимобразом, дырка может перемещаться по всему кристаллу.Если напряженность электрического поля в образце равна нулю то перемещение дырок, равноценное перемещению положительных зарядов, происходит беспорядочно и поэтому не создает электрического тока. 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. Итак, в полупроводниках имеются носители заряда двух типов: электроны и дырки. Поэтому полупроводники обладают не только электронной, но и дырочной проводимостью. Проводимость при этих условиях называют собственной проводимостью полупроводников. Собственная проводимость полупроводников обычно невелика, так как мало число свободных электронов, например, в германии при комнатной температуре ne=3на10в23 см в –3. В то же время число атомов германия в 1 см кубическом порядка 10в23. Таким образом, число свободных электронов составляет примерно одну десятимиллиардную часть от общего числа атомов. Существенная особенность полупроводников состоит в том, что в нихпри наличии примесей наряду с собственной проводимостью возникаетдополнительная — примесная проводимость. Изменяя концентрациюпримеси, можно значительно изменять число носителей заряда тогоили иного знака. Благодаря этому можно создавать...
Другие файлы:
Полупроводниковые приборы в схемах СВЧ
Предлагаемая читателю книга отражает прогресс твердотельной СВЧ-электроники в интенсивно развивающейся области твердотельных усилителей и генераторов...
Электрификация сельскохозяйственного производства
Полупроводниковые диоды, транзисторы, тиристоры: устройство и применение в агрономической практике. Трехфазный короткозамкнутый электродвигатель. Элек...
Полупроводниковые диоды
Электропреобразовательный полупроводниковый прибор с одним электрическим переходом и двумя выводами. Выпрямительные диоды. Полупроводниковый стабилитр...
Электронные СВЧ приборы
Приводятся технические эксплуатационные характеристики и области применения современных электронных приборов, включая триоды и тетроды, приборы магне...
Отечественные полупроводниковые приборы специального назначения
В книге 2 систематизированы в табличной форме в алфавитно-цифровой последовательности данные по основным электрическим параметрам и конструктивному ис...
