Полупроводники и их применение Работу выполнил: Рассадин А.А. - презентация

1 Полупроводники и их применение Работу выполнил: Рассадин А.А.

2 План доклада Общие сведения о природе полупроводников Свойства полупроводников Электрофизические свойства полупроводников Историческая справка Применение полупроводников Заключение

3 Полупроводники Наиболее часто используются Ge,Si При нагревании полупроводников их электрическое сопротивление падает, а не возрастает, как у металлов R T T R Проводники Полупроводники

4 Собственные полупроводники Собственными полупроводниками или полупроводниками типа i (от английского intrinsic - собственный) называются чистые полупроводники, не содержащие примесей

5 Строение полупроводников При небольшой температуре Si

6 Строение полупроводников При нагревании Si ++ + Свободные электроны Дырки

7 Строение полупроводников Под действием электрического поля Si

8 Примесные полупроводники Примесными полупроводникам называются полупроводники, содержащие примеси, валентность которых отличается от валентности основных атомов. Они подразделяются на электронные и дырочные.

9 Строение полупроводников Для обогащения полупроводника свободными электронами используют донорные примеси – пятивалентный мышьяк As. Полупроводники с избыточными электронами называются полупроводниками n-типа AsSi

10 Строение полупроводников Для обогащения полупроводника свободными дырками используют акцепторные примеси – трехвалентный индий In. Полупроводники с избыточными дырками называются полупроводниками P-типа InSi +

11 Примесная проводимость InSi + AsSi «Лишние» электроны в полупроводниках n-типа и «лишние» дырки в полупроводниках р-типа обеспечивают ПРИМЕСНУЮ ПРОВОДИМОСТЬ

12 Электронно-дырочный переход При сплаве двух полупроводников разного типа на их границе возникает электронно-дырочный переход (p-n – переход) При отсутствии напряжения на краях полупроводника в месте перехода существует собственное поле Е, зона перехода обеднена носителями заряда и имеет большое сопротивление pn pn Е Запирающий слой

13 Электронно-дырочный переход При подключении к краям полупроводника напряжения таким образом (прямое подключение), через зону перехода течет ток, она сужается и ее сопротивление резко падает. Через полупроводник идет большой ток. При обратном включении внешнее поле усиливает поле запирающего слоя, запирающий слой увеличивается в размерах. Через полупроводник ток почти не идет. pn + - I pn +-

14 Односторонняя проводимость p-n - перехода P-n – переход проводит ток только в одном – прямом направлении. Это свойство перехода лежит в основе полупроводниковых диодов – устройств, проводящих ток только в одном направлении. I U Вольт-амерная характеристика полупроводникового диода

15 Историческая справка О. В. Лосев (1923) доказал возможность использования контактов полупроводник-металл для усиления и генерации колебаний (кристаллический детектор)

16 Историческая справка В 1956 г. Ш., Бардин и Браттейн были удостоены Нобелевской премии по физике «за исследования полупроводников и открытие транзисторного эффекта»

17 Применение Интегральные схемы (микросхемы) Полупроводниковые диоды (в том числе варикапы, стабилитроны, диоды Шоттки), Биполярные транзисторы (в том числе и гетеропереходные), Тиристоры, фототиристоры, Полевые транзисторы, Приборы с зарядовой связью, Полупроводниковые СВЧ-приборы (диоды Ганна, лавинно- пролетные диоды), Оптоэлектронные приборы (фоторезисторы, фотодиоды, солнечные элементы, детекторы ядерных излучений, светодиоды, полупроводниковые лазеры, электролюминесцентные излучатели). Терморезисторы, датчики Холла

18 Классификация силовых полупроводниковых элементов по структуре и принципу действия

19 Заключение

20 Спасибо за внимание