Полупроводники. Зависимость сопротивление полупроводника от температуры

1. Полупроводники

2.

Диэлектрики - вещества практически не
проводящие электрический ток. В них
отсутствуют свободные носители заряда.
Проводники - вещества
проводящие
электрический ток. В них присутствуют
свободные носители заряда.
Полупроводники –вещества,
электрические свойства которых зависят
от внешних условий.

3. Электропроводность п/п зависит от внешних условий (температуры, давления, электромагнитных полей, облучения, примесей).

Это элементы IV группы
таблицы Менделеева и их
соединения, и некоторые
органические вещества.
В 1923г. О.В.Лосев проводя
радиотехнические исследования
заменил некоторые вакуумные
лампы п/п детекторами.
Создание вакуумных приборов
привело к развитию новой
радиотехнике.
Потребности расширения отрасли
решило создание п/п прибор.
Свершилось техническая
революция.
Только через 40 лет появились
световоды - малые светлячки.
Сейчас используются в TV,
холодильниках, стиральных
машинах. Теперь существуют
светофоры на светодиодах.
В 1998 г. - в США появились освещающие салон автомобиля
безопасности.
Считается, что в этом столетии
светодиоды заменят лампы
накаливания. Наше потребление
электроэнергии станет
ничтожной.

4. Собственная проводимость полупроводников.

Кремний Si четырех валентин. Его
атомы образуют 4 ковалентные связи с
соседними атомами.
Свободных носителей заряда нет.
С увеличением температуры или
облучением Si энергия частицы
увеличивается ковалентные связи
разрушаются.
Образуются свободные электроны и
вакантное для него место - дырка (+).
Электрон может переходить от атома к атому (иону) - это
равносильно движению дырки.
Собственная проводимость п/п - создается движением
одинакового числа свободных электронов и дырок.

5. Зависимость сопротивление полупроводника от температуры

с увеличением температуры
энергия частиц
увеличивается, свободных
носителей заряда
становится больше
При температурах близких к
абсолютному нулю,
удельное сопротивление
полупроводников очень
велико, полупроводники
становится по своим
свойствам похожими на
диэлектриками.

6. Донорная примесь

Электронный п/п
n- типа - если в нем
основные носители
заряда свободные
электроны.
В кремний внесена примесь
мышьяка.
Мышьяк 5 валентен.
Атом 5 валентного As образует 4
ковалентные связи с атомами Si , а
его 5 электронов остается не
занятым и легко становится
свободным.
Атом As - cтал «+» ионом.
Дырки существуют за счет
собственной проводимости.
Донорная примесь создает
свободные электроны больше, чем
дырок.

7. Акцепторная примесь

В кремний внесена примесь индия.
Индии 3 валентен.
Атом In 3 валентен. Он образует 3
ковалентные связи с атомами
кремния. Четвертая ковалентная
связь не достроена образовались
«дырка».
Атом In - стал «-» ионом.
Свободные электроны существуют за
счет собственной проводимости.
Акцепторная примесь
- создает «дырок» больше, чем
свободных электронов.
Дырочный п/п
p- типа - если в нем
основные носители
заряда «+» дырки.

8.

Терморезистор - п/п прибор
сопротивление, которого резко
меняется от t .
Термореле (сигнализация).
- для измерения температуры
(от170 К - до 570 К)
- датчики повышения
температуры
- печатные платы
Фоторезистор - п/п прибор
сопротивление, которого резко
меняется от освещения.
- чувствительны, экономичны,
надежны.
R= 1000 10 Ом
- воспроизведение звука
(считывающие звуковую
дорожку)
- системы слежения.