Pristatymas tema "laidininkai ir dielektrikai". Pranešimas tema "laidininkai elektriniame lauke" Pranešimas tema "laidininkai elektrostatiniame lauke"

17.06.2022Antraštė: Apdaila

Laidininkai ir dielektrikai elektrostatiniame lauke

Mežeckis Artiomas

Užbaigta:

Savivaldybės švietimo įstaiga

„Belovo miesto vidurinė mokykla Nr. 30“

Vadovas: Popova Irina Aleksandrovna

Belovo 2011 m

Planas:

1. Laidininkai ir dielektrikai.
2. Elektrostatinio lauko laidininkai.
3. Dielektrikai elektrostatiniame lauke.
4.Dielektrinė konstanta.

medžiagos pagal laidumą laidininkai yra medžiagos, kurios veda elektros yra laisvieji krūviai dielektrikai yra medžiagos, kurios nelaidžia elektros srovės, nėra laisvų krūvių

Metalų sandara

Metalinis laidininkas elektrostatiniame lauke

Evn.

Metalinis laidininkas elektrostatiniame lauke

E išorinis = E vidinis

Dirigento viduje elektrinis laukas Nr.

Visas statinis laidininko krūvis yra sutelktas ant jo paviršiaus.

Dielektrinė struktūra natrio chlorido molekulės struktūra NaCl elektrinis dipolis – dviejų taškinių krūvių, vienodo dydžio ir priešingo ženklo, derinys.

Dielektrikų tipai Poliniai Susideda iš molekulių, kurių teigiamų ir neigiamų krūvių pasiskirstymo centrai nesutampa druskos, alkoholiai, vanduo ir kt. Nepolinis Susideda iš molekulių, kurių teigiamų ir neigiamų krūvių pasiskirstymo centrai sutampa. inertinės dujos, O2, H2, benzenas, polietilenas ir kt. Polinio dielektriko sandara

Dielektrinis in elektrinis laukas

E vidinis< Е внеш.

DIELEKTIKAS SILPINA IŠORINĮ ELEKTROS LAUKĄ

Terpės dielektrinė konstanta- dielektriko elektrinių savybių charakteristikos

Elektrinio lauko stiprumas vakuume

Elektrinio lauko stipris dielektrike

Terpės dielektrinė konstanta

Medžiagų dielektrinė konstanta Kulono dėsnis:

Kulono dėsnis:
Taškinio krūvio sukuriamas elektrinio lauko stiprumas:

Problema Problemos sprendimas Problemų sprendimas Problemų sprendimas Testas

Nr. 1: Teigiamai įkrautas kūnas nukreipiamas į tris besiliečiančias plokštes A, B, C. Plokštelės B, C yra laidininkas, o A yra dielektrikas. Kokie krūviai bus ant plokštelių, kai plokštelė B bus visiškai ištraukta?

Atsakymų variantai

Nr. 2: serijinis įkrautas metalinis rutulys

panardintas į du dielektrinius skysčius (1< 2).

Kuris iš šių grafikų

tiksliausiai atspindi priklausomybę

lauko potencialas ir atstumas,

matuojant nuo rutulio centro?

4: teigiamas krūvis buvo įdėtas į storasienės, neįkrautos metalinės sferos centrą. Kuris iš šių paveikslų atitinka elektrostatinio lauko linijų pasiskirstymo modelį?

Nr. 5: Kuris iš šių skaičių atitinka teigiamo krūvio ir įžemintos metalinės plokštumos lauko linijų pasiskirstymą?

Naudotos knygos

Kasjanovas, V.A. Fizika, 10 klasė [Tekstas]: vadovėlis vidurinėms mokykloms / V.A. Kasjanovas. – UAB „Drofa“, 2004. – 116 p.
Kabardinas O.F., Orlovas V.A., Evenchik E.E., Shamash S.Ya., Pinsky A.A., Kabardina S.I., Dik Yu.I., Nikiforov G.G., Shefer N. .AND. "Fizika. 10 klasė“, „Švietimas“, 2007 m

tiek to =)

Sferos paviršiuje kūgiai išpjauna mažus sferinius plotelius, kurie gali būti laikomi plokščiais. A r1r1 r2r2 S1S1 S2S2 arba Kūgiai yra panašūs vienas į kitą, nes kampai viršūnėje yra lygūs. Iš panašumo matyti, kad pagrindų plotai yra susiję kaip atstumų nuo taško A iki vietų kvadratai ir atitinkamai. Taigi,

Ekvipotencialūs paviršiai Apytikslė ekvipotencinių paviršių eiga tam tikram širdies sužadinimo momentui parodyta paveikslėlyje. Elektriniame lauke bet kokios formos laidžio kūno paviršius yra ekvipotencialus paviršius. Taškinės linijos žymi ekvipotencialų paviršių, o šalia jų esantys skaičiai – potencialo vertę milivoltais.

Medžiagų dielektrinė konstanta Medžiaga ε ε Dujos ir vandens garai Azotas Vandenilis Oras Vakuumas Vandens garai (esant t=100 ºС) Helis Deguonis Anglies dioksidas Skysčiai Skystas azotas (esant t= –198,4 ºС) Benzinas Vanduo Skystis – vandenilis (at 25 t 9 ºС) Skystas helis (esant t= –269 ºC) Glicerinas 1,0058 1,006 1,4 1,9–2,0 81 1,2 1,05 43 Skystas deguonis (esant t= –192,4 ºС) Transformatorių alyva Diamondas, mediena, t. 10 ºС) Parafinas Guma Žėrutis Stiklas Titanas baris Porcelianas Gintaras 1,5 2,2 26 4,3 5,7 2,2 2,2–3,7 70 1,9–2,2 3,0–6,0 5,7–7,2 6,0–10,2,6.

Literatūra O. F. Kabardinas „Fizika. Pamatinė medžiaga“. O. F. Kabardinas „Fizika. Pamatinė medžiaga“. A. A. Pinsky „Fizika. Vadovėlis 10 klasių mokykloms ir klasėms su giluminiu fizikos mokymu. A. A. Pinsky „Fizika. Vadovėlis 10 klasių mokykloms ir klasėms su giluminiu fizikos mokymu. G. Ya Myakishev „Fizika. Elektrodinamikos pamokos“. G. Ya Myakishev „Fizika. Elektrodinamikos pamokos“. Žurnalas „Kvantas“. Žurnalas „Kvantas“.

Laisvieji krūviai elektriniame lauke - to paties ženklo įkrautos dalelės, galinčios judėti veikiamos elektrinio lauko Surištieji krūviai - priešingi krūviai, įtraukti į atomų (ar molekulių) sudėtį, kurie negali judėti veikiami elektrinio lauko nepriklausomai vienas nuo kito medžiagų laidininkai dielektrikai puslaidininkiai

Bet kokia terpė susilpnina elektrinio lauko stiprumą

Terpės elektrines charakteristikas lemia įkrautų dalelių judrumas joje

Laidininkas: metalai, druskų tirpalai, rūgštys, drėgnas oras, plazma, žmogaus kūnas

Tai kūnas, kurio viduje yra pakankamai laisvų elektros krūvių, kurie gali judėti veikiami elektrinio lauko.

Jei į elektrinį lauką įvesite neįkrautą laidininką, krūvininkai pradeda judėti. Jie paskirstomi taip, kad jų sukuriamas elektrinis laukas būtų priešingas išoriniam laukui, tai yra, laidininko viduje esantis laukas susilpnėtų. Krūviai bus perskirstomi tol, kol bus įvykdytos laidininko krūvių pusiausvyros sąlygos, ty:

į elektrinį lauką įvestas nulinis laidininkas nutraukia įtempimo linijas. Jie baigiasi neigiamais indukuotais krūviais ir prasideda teigiamais

Erdvinio krūvių atsiskyrimo reiškinys vadinamas elektrostatine indukcija. Nuosavas sukeltų krūvių laukas su aukštas laipsnis tiksliai kompensuoja išorinį lauką laidininko viduje.

Jei laidininkas turi vidinę ertmę, ertmės viduje lauko nebus. Ši aplinkybė naudojama organizuojant įrangos apsaugą nuo elektrinių laukų.

Laidininko elektrifikavimas išoriniame elektrostatiniame lauke, atskiriant jame jau esančius teigiamus ir neigiamus krūvius vienodais kiekiais, vadinamas elektrostatinės indukcijos reiškiniu, o patys perskirstyti krūviai – indukuotais. Šis reiškinys gali būti naudojamas neįkrautiems laidininkams elektrifikuoti.

Neįkrautas laidininkas gali būti įelektrintas kontaktuojant su kitu įkrautu laidininku.

Krūvių pasiskirstymas laidininkų paviršiuje priklauso nuo jų formos. Didžiausias įkrovos tankis stebimas taškuose, o įdubų viduje sumažinamas iki minimumo.

Elektros krūvių savybė koncentruotis paviršiniame laidininko sluoksnyje buvo pritaikyta dideliems potencialų skirtumams gauti elektrostatiniu metodu. Fig. parodyta elektrostatinio generatoriaus, naudojamo elementarioms dalelėms pagreitinti, schema.

Ant izoliacinės kolonos 2 yra didelio skersmens sferinis laidininkas 1. Kolonėlės viduje juda uždara dielektrinė juosta 3, varanti būgnus 4. Iš aukštos įtampos generatoriaus eklektinis krūvis smailių laidų sistema 5 perduodamas į juosta, galinėje juostos pusėje yra įžeminimo plokštė 6. Krūviai iš juostos pašalinami taškų 7 sistema ir teka į laidžiąją sferą. Didžiausias krūvis, kuris gali susikaupti ant sferos, nustatomas pagal nuotėkį iš sferinio laidininko paviršiaus. Praktiškai su panašios konstrukcijos generatoriais, kurių rutulio skersmuo 10–15 m, galima gauti 3–5 milijonų voltų potencialų skirtumą. Norint padidinti sferos krūvį, visa konstrukcija kartais dedama į dėžę, pripildytą suslėgtomis dujomis, o tai sumažina jonizacijos intensyvumą.

http://www.physbook.ru/images/0/02/Img_T-68-004.jpg

http://ido.tsu.ru/schools/physmat/data/res/elmag/uchpos/text/2_2.html

http://www.ido.rudn.ru/nfpk/fizika/electro/course_files/el13.JPG

2 skaidrė

Laidininkai ir dielektrikai elektriniame lauke Įkrautos dalelės, kurios gali laisvai judėti elektriniame lauke, vadinamos laisvaisiais krūviais, o juos turinčios medžiagos – laidininkais. Laidininkai yra metalai, skysti tirpalai ir išlydyti elektrolitai. Laisvieji metalo krūviai yra atomų išorinių apvalkalų elektronai, praradę ryšį su jais. Šie elektronai, vadinami laisvaisiais elektronais, gali laisvai judėti metaliniu korpusu bet kuria kryptimi. Esant elektrostatinėms sąlygoms, ty kai elektros krūviai yra nejudantys, elektros lauko stipris laidininko viduje visada yra lygus nuliui. Iš tiesų, jei darysime prielaidą, kad laidininko viduje vis dar yra laukas, tada jame esančius laisvuosius krūvius veiks lauko stiprumui proporcingos elektros jėgos, ir šie krūviai pradės judėti, o tai reiškia, kad laukas nustos veikti. būti elektrostatiniu. Taigi laidininko viduje nėra elektrostatinio lauko.

3 skaidrė

Medžiagos, kuriose nėra laisvų krūvių, vadinamos dielektrikais arba izoliatoriais. Dielektrikų pavyzdžiai yra įvairios dujos, kai kurie skysčiai (vanduo, benzinas, alkoholis ir kt.), taip pat daugelis kietųjų medžiagų (stiklas, porcelianas, organinis stiklas, guma ir kt.). Yra dviejų tipų dielektrikai – poliniai ir nepoliniai. Poliarinėje dielektriko molekulėje teigiami krūviai daugiausia yra vienoje dalyje („+“ polius), o neigiami krūviai yra kitoje („-“ poliuje). Nepoliniame dielektrike teigiami ir neigiami krūviai yra vienodai paskirstyti visoje molekulėje. Elektrinis dipolio momentas – vektorinis fizikinis dydis, apibūdinantis įkrautų dalelių sistemos elektrines savybes (krūvio pasiskirstymą) jos sukuriamo lauko ir išorinių laukų poveikio jai prasme. Paprasčiausia krūvių sistema, turinti tam tikrą (nepriklausomai nuo kilmės pasirinkimo) nenulinį dipolio momentą, yra dipolis (dvi taškinės dalelės su priešingais vienodo dydžio krūviais)

4 skaidrė

Dipolio elektrinio dipolio momento absoliuti vertė yra lygi teigiamo krūvio dydžio ir atstumo tarp krūvių sandaugai ir yra nukreipta nuo neigiamo krūvio į teigiamą, arba: kur q yra krūvių dydis , l yra vektorius, kurio pradžia yra neigiamame krūvyje, o pabaiga – teigiama. N dalelių sistemai elektrinis dipolio momentas yra: Elektrinio dipolio momento matavimo sistemos vienetai neturi specialaus pavadinimo. SI kalboje tai tiesiog Kl·m. Molekulių elektrinis dipolio momentas dažniausiai matuojamas debais: 1 D = 3,33564·10−30 C m.

5 skaidrė

Dielektrinė poliarizacija. Kai dielektrikas įvedamas į išorinį elektrinį lauką, jame įvyksta tam tikras krūvių, sudarančių atomus ar molekules, perskirstymas. Dėl tokio perskirstymo dielektrinio mėginio paviršiuje atsiranda nekompensuotų surištų krūvių perteklius. Visos įkrautos dalelės, kurios sudaro makroskopinius surištus krūvius, vis dar yra jų atomų dalis. Surišti krūviai sukuria elektrinį lauką, kuris dielektriko viduje yra nukreiptas priešingai išorinio lauko stiprumo vektoriui. Šis procesas vadinamas dielektrine poliarizacija. Dėl to bendras elektrinis laukas dielektriko viduje yra mažesnis už išorinį lauką absoliučia verte. Fizinis dydis, lygus išorinio elektrinio lauko stiprio modulio vakuume E0 ir bendrojo lauko stiprio modulio vienalyčiame dielektrike E santykiui, vadinamas medžiagos dielektrine konstanta:

6 skaidrė

Yra keletas dielektrikų poliarizacijos mechanizmų. Pagrindinės yra orientacinė ir deformacinė poliarizacija. Orientacinė arba dipolio poliarizacija atsiranda poliarinių dielektrikų, susidedančių iš molekulių, kuriose teigiamų ir neigiamų krūvių pasiskirstymo centrai nesutampa, atveju. Tokios molekulės yra mikroskopiniai elektriniai dipoliai – neutralus dviejų krūvių, vienodo dydžio ir priešingo ženklo, esančių tam tikru atstumu vienas nuo kito, derinys. Pavyzdžiui, vandens molekulė, taip pat daugelio kitų dielektrikų (H2S, NO2 ir kt.) molekulės turi dipolio momentą. Nesant išorinio elektrinio lauko, molekulinių dipolių ašys yra atsitiktinai orientuotos dėl šiluminio judėjimo, todėl dielektriko paviršiuje ir bet kuriame tūrio elemente elektros krūvis vidutiniškai lygus nuliui. Kai dielektrikas įvedamas į išorinį lauką, susidaro dalinė molekulinių dipolių orientacija. Dėl to dielektriko paviršiuje atsiranda nekompensuoti makroskopiniai surištieji krūviai, sukuriantys lauką, nukreiptą į išorinį lauką.

7 skaidrė

Poliarinių dielektrikų poliarizacija labai priklauso nuo temperatūros, nes terminis molekulių judėjimas vaidina dezorientuojantį veiksnį. Paveikslėlyje parodyta, kad išoriniame lauke priešingos krypties jėgos veikia priešingus poliarinės dielektrinės molekulės polius, kurie bando sukti molekulę pagal lauko stiprumo vektorių.

8 skaidrė

Deformacijos (arba elastingumo) mechanizmas pasireiškia nepolinių dielektrikų, kurių molekulės neturi dipolio momento, kai nėra išorinio lauko, poliarizacijos metu. Vykstant elektroninei poliarizacijai, veikiant elektriniam laukui, nepolinių dielektrikų elektroniniai apvalkalai deformuojasi – teigiami krūviai pasislenka vektoriaus kryptimi, o neigiami – priešinga kryptimi. Dėl to kiekviena molekulė virsta elektriniu dipoliu, kurio ašis nukreipta išilgai išorinio lauko. Dielektriko paviršiuje atsiranda nekompensuoti surištieji krūviai, sukuriantys savo lauką, nukreiptą į išorinį lauką. Taip įvyksta nepolinio dielektriko poliarizacija. Nepolinės molekulės pavyzdys yra metano molekulė CH4. Šioje molekulėje keturis kartus jonizuotas anglies jonas C4– yra taisyklingos piramidės, kurios viršūnėse yra vandenilio jonai H+, centre. Kai taikomas išorinis laukas, anglies jonas pasislenka iš piramidės centro, o molekulė sukuria dipolio momentą, proporcingą išoriniam laukui.

9 skaidrė

Kietųjų kristalinių dielektrikų atveju stebimas deformacinės poliarizacijos tipas – vadinamoji joninė poliarizacija, kai skirtingų ženklų, sudarančių kristalinę gardelę, jonai, veikiant išoriniam laukui, pasislenka priešingomis kryptimis. dėl ko kristalų paviršiuose atsiranda surištų (nekompensuotų) krūvių. Tokio mechanizmo pavyzdys yra NaCl kristalo poliarizacija, kurioje Na+ ir Cl– jonai sudaro dvi vienas kito viduje įdėtas subgardeles. Nesant išorinio lauko, kiekviena NaCl kristalo vienetinė ląstelė yra elektriškai neutrali ir neturi dipolio momento. Išoriniame elektriniame lauke abi subgardelės pasislenka priešingomis kryptimis, t.y. kristalas yra poliarizuotas.

10 skaidrė

Paveikslėlyje parodyta, kad išorinis laukas veikia nepolinio dielektriko molekulę, perkeldamas joje priešingus krūvius skirtingomis kryptimis, dėl to ši molekulė tampa panaši į polinio dielektriko molekulę, orientuotą išilgai lauko linijų. Nepolinių molekulių deformacija veikiant išoriniam elektriniam laukui nepriklauso nuo jų šiluminio judėjimo, todėl nepolinio dielektriko poliarizacija nepriklauso nuo temperatūros.

11 skaidrė

Juostų teorijos pagrindai kietas Juostos teorija yra viena iš pagrindinių kietųjų kūnų kvantinės teorijos skyrių, kuri apibūdina elektronų judėjimą kristaluose ir yra pagrindas. šiuolaikinė teorija metalai, puslaidininkiai ir dielektrikai. Elektronų energijos spektras kietoje medžiagoje labai skiriasi nuo laisvųjų elektronų energijos spektro (kuris yra nenutrūkstamas) arba atskiriems izoliuotiems atomams priklausančių elektronų spektro (diskretus su konkrečiu galimų lygių rinkiniu) – jį sudaro atskiros leidžiamos energijos juostos. atskirti draudžiamomis energijos juostomis. Remiantis Bohro kvantiniais mechaniniais postulatais, izoliuotame atome elektrono energija gali turėti griežtai atskiras reikšmes (elektronas turi tam tikrą energiją ir yra vienoje iš orbitų).

12 skaidrė

Kelių atomų, sujungtų cheminiu ryšiu, sistemos atveju elektroninės energijos lygiai yra padalinti į kiekį, proporcingą atomų skaičiui. Skilimo matą lemia atomų elektronų apvalkalų sąveika. Toliau didėjant sistemai iki makroskopinio lygio, lygių skaičius tampa labai didelis, o kaimyninėse orbitose esančių elektronų energijų skirtumas atitinkamai yra labai mažas - energijos lygiai suskaidomi į du beveik ištisinius atskirus rinkinius - energiją. zonos.

13 skaidrė

Aukščiausia iš leistinų puslaidininkių ir dielektrikų energijos juostų, kuriose 0 K temperatūroje visas energijos būsenas užima elektronai, vadinama valentine juosta, kita – laidumo juosta. Pagal principą santykinė padėtis iš šių zonų visos kietosios medžiagos skirstomos į tris dideles grupes: laidininkai – medžiagos, kuriose laidumo juosta ir valentinė juosta persidengia (nėra energijos tarpo), sudarydamos vieną zoną, vadinamą laidumo juosta (todėl elektronas gali laisvai judėti tarp jų , gaunantis bet kokią leistiną mažą energiją); dielektrikai - medžiagos, kurių zonos nepersidengia, o atstumas tarp jų yra didesnis nei 3 eV (norint perkelti elektroną iš valentinės juostos į laidumo juostą, reikia nemažos energijos, todėl dielektrikai praktiškai nelaidžia srovės); puslaidininkiai - medžiagos, kurių juostos nepersidengia ir atstumas tarp jų (juostos tarpas) yra 0,1–3 eV diapazone (norint perkelti elektroną iš valentinės juostos į laidumo juostą, reikia mažiau energijos nei dielektrikas, todėl grynieji puslaidininkiai yra silpnai laidūs).

14 skaidrė

Juostos tarpas (energijos tarpas tarp valentinės ir laidumo juostų) yra pagrindinis juostos teorijos dydis ir nulemia optines ir elektrines medžiagos savybes. Elektrono perėjimas iš valentinės juostos į laidumo juostą vadinamas krūvininkų generavimo procesu (neigiamas – elektronas, o teigiamas – skylė), o atvirkštinis perėjimas – rekombinacijos procesu.

15 skaidrė

Puslaidininkiai yra medžiagos, kurių juostos tarpas yra kelių elektronų voltų (eV) dydžio. Pavyzdžiui, deimantą galima priskirti prie plataus tarpo puslaidininkių, o indžio arsenidą – prie siauro tarpo puslaidininkių. Puslaidininkių yra daug cheminiai elementai(germanis, silicis, selenas, telūras, arsenas ir kiti), daugybė lydinių ir cheminių junginių (galio arsenidas ir kt.). Gamtoje labiausiai paplitęs puslaidininkis yra silicis, kuris sudaro beveik 30% žemės plutos. Puslaidininkis yra medžiaga, kuri pagal savo specifinį laidumą užima tarpinę padėtį tarp laidininkų ir dielektrikų ir skiriasi nuo laidininkų stipria savitojo laidumo priklausomybe nuo priemaišų koncentracijos, temperatūros ir poveikio. įvairių tipų radiacija. Pagrindinė puslaidininkio savybė yra elektros laidumo padidėjimas didėjant temperatūrai.

16 skaidrė

Puslaidininkiams būdingos ir laidininkų, ir dielektrikų savybės. Puslaidininkių kristaluose elektronams reikia apie 1–2 10–19 J (apie 1 eV) energijos, kad išsiskirtų iš atomo, o dielektrikams – 7–10 10–19 J (apie 5 eV), o tai apibūdina pagrindinį skirtumą tarp puslaidininkių. ir dielektrikai. Ši energija juose atsiranda kylant temperatūrai (pavyzdžiui, kambario temperatūroje atomų šiluminio judėjimo energijos lygis yra 0,4·10−19 J), o atskiri elektronai gauna energiją atskirti nuo branduolio. Jie palieka savo branduolius, sudarydami laisvus elektronus ir skyles. Kylant temperatūrai, didėja laisvųjų elektronų ir skylių skaičius, todėl puslaidininkyje, kuriame nėra priemaišų, elektrinė varža mažėja. Paprastai puslaidininkiais laikomi elementai, kurių elektronų surišimo energija yra mažesnė nei 2-3 eV. Elektronų skylių laidumo mechanizmas pasireiškia natūraliuose (ty be priemaišų) puslaidininkiuose. Jis vadinamas vidiniu puslaidininkių elektriniu laidumu.

17 skaidrė

Elektronų perėjimo iš valentinės juostos į laidumo juostą tikimybė yra proporcinga (-Eg/kT), kur Eg yra juostos tarpas. Esant didelei Eg vertei (2-3 eV), ši tikimybė pasirodo labai maža. Taigi medžiagų skirstymas į metalus ir nemetalus turi labai apibrėžtą pagrindą. Priešingai, nemetalų skirstymas į puslaidininkius ir dielektrikus tokio pagrindo neturi ir yra tik sąlyginis.

18 skaidrė

Savitasis ir priemaišų laidumas Puslaidininkiai, kuriuose jonizacijos metu atsiranda laisvieji elektronai ir „skylės“ atomams, iš kurių sudarytas visas kristalas, vadinami puslaidininkiais su vidiniu laidumu. Puslaidininkiuose su vidiniu laidumu laisvųjų elektronų koncentracija yra lygi „skylių“ koncentracijai. Priemaišų laidumas Sukurti puslaidininkiniai įtaisai Dažnai naudojami priemaišų laidumo kristalai. Tokie kristalai gaminami įvedant priemaišas su penkiavalenčio arba trivalenčio cheminio elemento atomais

19 skaidrė

Elektroniniai puslaidininkiai (n tipo) Terminas "n tipo" kilęs iš žodžio "neigiamas", kuris reiškia neigiamą daugumos nešėjų krūvį. Į keturvalentį puslaidininkį (pavyzdžiui, silicį) dedama penkiavalenčio puslaidininkio priemaiša (pavyzdžiui, arsenas). Sąveikos metu kiekvienas priemaišos atomas įveda kovalentinį ryšį su silicio atomais. Tačiau penktam arseno atomo elektronui sočiųjų valentinių ryšių nėra vietos, jis nutrūksta ir tampa laisvas. Šiuo atveju krūvį perduoda elektronas, o ne skylė, tai yra, tokio tipo puslaidininkiai praleidžia elektros srovę kaip metalai. Priemaišos, kurios dedamos į puslaidininkius, todėl jie tampa n tipo puslaidininkiais, vadinamos donorinėmis priemaišomis.

20 skaidrė

Skyliniai puslaidininkiai (p tipo) Terminas "p tipas" kilęs iš žodžio "teigiamas", kuris reiškia teigiamą daugumos nešėjų krūvį. Šio tipo puslaidininkiams, be priemaišų pagrindo, būdingas skylinis laidumo pobūdis. Nedidelis trivalenčio elemento (pavyzdžiui, indžio) atomų kiekis pridedamas prie keturvalenčio puslaidininkio (pavyzdžiui, silicio). Kiekvienas priemaišos atomas sukuria kovalentinį ryšį su trimis gretimais silicio atomais. Kad užmegztų ryšį su ketvirtuoju silicio atomu, indžio atomas neturi valentinio elektrono, todėl jis paima valentinį elektroną iš kovalentinio ryšio tarp gretimų silicio atomų ir tampa neigiamai įkrautu jonu, todėl susidaro skylė. Priemaišos, kurios pridedamos šiuo atveju, vadinamos akceptoriaus priemaišomis.

21 skaidrė

22 skaidrė

Fizinės savybės puslaidininkiai yra labiausiai tiriami lyginant su metalais ir dielektrika. Tai didžiąja dalimi palengvina daugybė efektų, kurių negalima pastebėti nei vienoje, nei kitoje medžiagoje, visų pirma susijusių su puslaidininkių juostos struktūros struktūra ir gana siauru juostos tarpu. Puslaidininkiniai junginiai skirstomi į keletą tipų: paprastos puslaidininkinės medžiagos – tikrieji cheminiai elementai: boras B, anglis C, germanis Ge, silicis Si, selenas Se, siera S, stibis Sb, telūras Te ir jodas I. Nepriklausomas naudojimas Germanis, silicis ir selenas buvo plačiai randami. Likusieji dažniausiai naudojami kaip priedai arba kaip sudėtingų puslaidininkinių medžiagų komponentai. Sudėtingų puslaidininkinių medžiagų grupė apima cheminiai junginiai, turintys puslaidininkinių savybių ir turintys du, tris ar daugiau cheminių elementų. Žinoma, pagrindinė paskata studijuoti puslaidininkius yra puslaidininkinių įtaisų ir integrinių grandynų gamyba.

23 skaidrė

Ačiū už dėmesį!

Peržiūrėkite visas skaidres