Электрический ток в чистых полупроводниках. Электрический ток в n-п с примесями р-п типов. Свойства р-п перехода. Полупроводниковый диод.

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 2

Полупроводник - - вещество, у которого удельное сопротивление может изменяться в широких пределах и очень быстро убывает с повышением температуры., а это значит, что электрическая проводимость (1/R ) увеличивается.

Полупроводники чистые (без примесей)
Если полупроводник чистый( без примесей), то он обладает собственной проводимостью, которая невелика.
Собственная проводимость бывает двух видов:
1) электронная ( проводимость " n " - типа)
При низких температурах в полупроводниках все электроны связаны с ядрами и сопротивление большое; при увеличении температуры кинетическая энергия частиц увеличивается, рушатся связи и возникают свободные электроны - сопротивление уменьшается.
Свободные электроны перемещаются противоположно вектору напряженности эл.поля.
Электронная проводимость полупроводников обусловлена наличием свободных электронов.

2) дырочная ( проводимость " p" - типа )
При увеличении температуры разрушаются ковалентные связи, осуществляемые валентными электронами, между атомами и образуются места с недостающим электроном - " дырка".
Она может перемещаться по всему кристаллу, т.к. ее место может замещаться валентными электронами. Перемещение " дырки" равноценно перемещению положительного заряда.
Перемещение дырки происходит в направлении вектора напряженности электрического поля. Кроме нагревания, разрыв ковалентных связей и возникновение собственной проводимости полупроводников могут быть вызваны освещением ( фотопроводимость ) и действием сильных электрических полей.

Электрические свойства " p-n" перехода

" p-n" переход (или электронно-дырочный переход) - область контакта двух полупроводников, где происходит смена проводимости с электронной на дырочную (или наоборот).

В кристалле полупроводника введением примесей можно создать такие области. В зоне контакта двух полупроводников с различными проводимостями будет проходить взаимная диффузия. электронов и дырок и образуется запирающий электрический слой. Электрическое поле запирающего слоя препятствует дальнейшему переходу электронов и дырок через границу. Запирающий слой имеет повышенное сопротивление по сравнению с другими областями полупроводника.

Внешнее электрическое поле влияет на сопротивление запирающего слоя.
При прямом (пропускном) направлении внешнего эл.поля эл.ток проходит через границу двух полупроводников.
Т.к. электроны и дырки движутся навстречу друг другу к границе раздела, то электроны, переходя границу, заполняют дырки. Толщина запирающего слоя и его сопротивление непрерывно уменьшаются.

Полупроводник с одним электронно-дырочным переходом называют полупроводниковым диодом.

Билет 12

Магнитное поле. Открытие магнитного поля. Постоянные магниты.

Силовые магнитные линии всегда замкнуты и направлены по правому винту.

- постоянный магнит.

Магнитные свойства обнаруживает движущийся заряд - ток. Вокруг тока возникает магнитное поле. Посредством магнитного поля движущиеся заряды взаимодействуют друг с другом и с постоянными магнитами.

Магнитные свойства постоянных магнитов обусловлены существованием в них круговых токов: движение электронов вокруг ядер атомов и вращение электронов и ядер вокруг их собственных осей.

Из истории открытия магнитного поля тока

Магнитные явления были известны ещё в древнем мире: компас был изобретён более 4000 лет назад, и к XII веку он стал известен в Европе. Однако только в XIX веке была обнаружена связь между электричеством и магнетизмом, и возникло представление о магнитном поле.

Силовые линии полей параллельных проводников с током представляют собой концентрические окружности «расходящиеся» вокруг каждого проводника, в том числе туда, где находится второй проводник. Поэтому на него действует магнитное поле, созданное первым проводником, и наоборот: магнитное поле, созданное вторым проводником, достигает первого и действует на него.

Постоянные магниты – это тела, длительное время сохраняющие намагниченность.
Основное свойство магнитов: притягивать тела из железа или его сплавов (напр. стали).

Постоянный магнит всегда имеет 2 магнитных полюса: северный ( N ) и южный (S ).
Наиболее сильно магнитное поле постоянного магнита у его полюсов.

Магниты бывают естественные ( природные) из железной руды магнитного железняка и искусственные, полученные намагничиванием железа при внесении его в магнитное поле.

Взаимодействие магнитов:
одноименные полюса отталкиваются,
а разноименные полюса притягиваются.
Взаимодействие магнитов объясняется тем, что любой магнит имеет магнитное поле, и эти магнитные поля взаимодействуют между собой.

Билет 13

⇐ Предыдущая 12