Презентация, доклад по физике на тему Электрический ток в полупроводниках (10 класс)

Содержание

Цель урокаПознакомиться: с зависимостью сопротивления полупроводников от температуры на основе электронных представлений;с моделью электрического тока в полупроводниках;с закономерностью протекания тока через р-n переход;с применением полупроводников.

Слайд 1Электрический ток в полупроводниках.

Электрический ток в полупроводниках.

Слайд 2Цель урока
Познакомиться:
с зависимостью сопротивления полупроводников от температуры на основе электронных

представлений;
с моделью электрического тока в полупроводниках;
с закономерностью протекания тока через р-n переход;
с применением полупроводников.
Цель урокаПознакомиться: с зависимостью сопротивления полупроводников от температуры на основе электронных представлений;с моделью электрического тока в полупроводниках;с

Слайд 3сформировать умения сравнивать, анализировать и сопоставлять модель электрического тока в полупроводниках

р-типа и n-типа

Задачи урока:

сформировать умения сравнивать, анализировать и сопоставлять модель электрического тока в полупроводниках р-типа и n-типаЗадачи урока:

Слайд 4Повторение
Электрический ток? Направление тока? Условия возникновения и существования?
Характеристики электрического тока? Дать

понятие.
Что представляет собой электрический ток в металлах? Подчиняется ли он закону Ома? Вольт - амперная характеристика.
ПовторениеЭлектрический ток? Направление тока? Условия возникновения и существования?Характеристики электрического тока? Дать понятие.Что представляет собой электрический ток в

Слайд 54. Сопротивление. Причина сопротивления. От чего зависит сопротивление? (формулы, график)
5. Сверхпроводимость

и ее применение.

Повторение

4. Сопротивление. Причина сопротивления. От чего зависит сопротивление? (формулы, график)5. Сверхпроводимость и ее применение.Повторение

Слайд 6вещества, которые по своей электропроводности находятся между проводниками и диэлектриками
Примеры:

кремний, селен, сера, мышьяк, германий и т.д.

Полупроводники

вещества, которые по своей электропроводности находятся между проводниками и диэлектрикамиПримеры: кремний, селен, сера, мышьяк, германий

Слайд 7Отличие полупроводников от проводников
Характер зависимости сопротивления от температуры

металлы
полупроводники
t

Отличие полупроводников от проводниковХарактер зависимости сопротивления от температурыметаллыполупроводникиt

Слайд 8Плоская схема структуры кристалла кремния

14Si 2)8)4)

Si

Si

Si

Si

























Плоская схема структуры кристалла кремния

Слайд 9Взаимодействие между соседними атомами
осуществляется с помощью (парноэлектронной) ковалентной связи
при низкой температуре

эта связь прочная
поэтому полупроводник ведет себя как диэлектрик
Взаимодействие между соседними атомамиосуществляется с помощью (парноэлектронной) ковалентной связипри низкой температуре эта связь прочная поэтому полупроводник ведет

Слайд 10При нагревании кремния
Кинетическая энергия валентных электронов увеличивается, происходит разрыв отдельных связей.

В результате электроны покидают свое место и перемещаются по всему кристаллу (свободный )
При разрыве связи образуется вакантное место с недостающим электроном – дырка.
При нагревании кремнияКинетическая энергия валентных электронов увеличивается, происходит разрыв отдельных связей. В результате электроны покидают свое место

Слайд 11При нагревании кремния
Si
Si
Si
Si

























дырка

При нагревании кремнияSiSiSiSiдырка

Слайд 12В полупроводниках
существуют носители зарядов двух типов: электроны и дырки.
Полупроводники обладают электронной

и дырочной проводимостью
В полупроводникахсуществуют носители зарядов двух типов: электроны и дырки.Полупроводники обладают электронной и дырочной проводимостью

Слайд 13Модель электрического тока в чистых полупроводниках
Si
Si
Si
Si














дырка
атомы,
ионы
электроны

Модель электрического тока в чистых полупроводникахSiSiSiSiдыркаатомы,ионыэлектроны

Слайд 141. Структурные единицы – атомы, положительные ионы, свободные электроны, дырки.

Носители заряда – свободные электроны и дырки
2. Атомы и ионы расположены упорядочено, в узлах кристаллической решетки; дырки и электроны – беспорядочно по всему объему полупроводника

Модель электрического тока

1. Структурные единицы – атомы, положительные ионы, свободные электроны, дырки. Носители заряда – свободные электроны и

Слайд 153. Атомы и ионы - колеблются около положения равновесия;

дырки - перемещаются вдоль направления силовых линий поля;
электроны – против силовых линий.
4. Атомы и ионы препятствуют направленному движению носителей заряда

Модель электрического тока

3. Атомы и ионы - колеблются около положения равновесия; дырки - перемещаются вдоль направления силовых

Слайд 16Модель электрического тока
5. Макропараметры:
сила тока I, напряжение U, температура

Т.
Микропараметры:
скорость электронов ,
скорость дырок ,
концентрация электронов nэ
концентрация дырок nд

Модель электрического тока5. Макропараметры: сила тока I, напряжение U, температура Т. Микропараметры: скорость электронов

Слайд 17Собственная – проводимость чистых полупроводников не содержащих каких либо примесей
Примесная –

проводимость полупроводников содержащих примеси

Проводимость полупроводников

Собственная – проводимость чистых полупроводников не содержащих каких либо примесейПримесная – проводимость полупроводников содержащих примесиПроводимость полупроводников

Слайд 18Донорная – примесь легко отдающая электроны
Акцепторная – примесь захватывающая электроны и

создающая дырки

Примеси

Донорная – примесь легко отдающая электроныАкцепторная – примесь захватывающая электроны и создающая дыркиПримеси

Слайд 19n – типа
полупроводник, содержащий донорную примесь
2. р

– типа
полупроводник, содержащий акцепторную примесь

Полупроводники:

n – типа полупроводник, содержащий донорную примесь2. р – типа полупроводник, содержащий акцепторную примесь

Слайд 20 Полупроводник n-типа
Si
Si
Si
Si
As

















свободный электрон

Полупроводник n-типаSiSiSiSiAsсвободный электрон

Слайд 21Модель электрического тока в полупроводнике n-типа
Si
Si
Si
Si











ОНЗ - электроны
Не ОНЗ - дырки
nэ>>nд

Модель электрического тока в полупроводнике n-типаSiSiSiSiОНЗ - электроныНе ОНЗ - дыркиnэ>>nд

Слайд 22 Полупроводник р-типа
Si
Si
Si
Si
In
















дырка

Полупроводник р-типаSiSiSiSiInдырка

Слайд 23Модель электрического тока в полупроводнике р-типа
Si
Si
Si
Si











Не ОНЗ - электроны
ОНЗ -

дырки

nд>>nэ

Модель электрического тока в полупроводнике р-типаSiSiSiSiНе ОНЗ - электроны ОНЗ - дыркиnд>>nэ

Слайд 24Зависимость силы тока от напряжения
U↑, E↑, F↑, a↑, ϑдр↑

=> I↑
2. Зависимость силы тока от температуры
Т↑ => nэл ↑, nд ↑ => I ↑

Закономерности протекания электрического тока

Зависимость силы тока от напряжения U↑, E↑, F↑, a↑, ϑдр↑ => I↑2. Зависимость силы тока от

Слайд 253. Зависимость сопротивления от температуры
Мысленно нагреваем образец полупроводника при

U=const
Кинетическая энергия валентных электронов увеличивается, происходит разрыв отдельных связей, число электронов и дырок увеличивается.

Закономерности протекания электрического тока

3. Зависимость сопротивления от температуры Мысленно нагреваем образец полупроводника при U=const Кинетическая энергия валентных электронов

Слайд 26
ϑэл↑, ϑдр ↑
Т↑

=> I ↑
nэл ↓, nд ↓

Сильное влияние оказывает концентрация электронов и дырок !!!

Зависимость сопротивления от температуры


ϑэл↑, ϑдр ↑ Т↑

Слайд 27 Электрический ток через контакт полупроводников p и n типов (p-n –

переход)
Электрический ток через контакт полупроводников p и n типов (p-n – переход)

Слайд 28



Контакт двух полупроводников называют p-n – переходом




















р

n

+
+
+
+

+
+
+
+

Диффузия прекращается после того, как электрическое поле, возникающее в зоне перехода, начинает препятствовать дальнейшему перемещению электронов и дырок.

Зона
перехода

Слайд 29Включим полупроводник с p-n – переходом в электрическую цепь



















р
n
+
+
+
+
+
+
+
+
+
Е з
Евнешн.
Ток

через переход осуществляется основными носителями заряда (прямой переход). Проводимость велика, сопротивление мало.

Зона перехода

Включим полупроводник с p-n – переходом в электрическую цепьрn+++++++++Е зЕвнешн. Ток через переход осуществляется основными носителями заряда

Слайд 30Зона
перехода
Включим полупроводник с p-n – переходом в электрическую цепь



















р
n
+
+
+
+
+
+
+
+
+
Е з
Евнешн
Ток через

переход осуществляется неосновными носителями заряда (обратный переход). Проводимость мала, сопротивление большое.
ЗонапереходаВключим полупроводник с p-n – переходом в электрическую цепьрn+++++++++Е зЕвнешнТок через переход осуществляется неосновными носителями заряда (обратный

Слайд 31Вольт- амперная характеристика
Прямой переход
(R – мало, проводимость большая)
Обратный переход
(R –

большое,
проводимость мала)
Вольт- амперная характеристикаПрямой переход(R – мало, проводимость большая)Обратный переход (R – большое, проводимость мала)

Слайд 32p-n переход по отношению к току оказывается несимметричным: в прямом направлении

сопротивление перехода значительно меньше, чем в обратном.
Это свойство используют для выпрямления переменного тока.

Свойство p-n перехода

p-n переход по отношению к току оказывается несимметричным: в прямом направлении сопротивление перехода значительно меньше, чем в

Слайд 33Полупроводниковый диод
Изготавливают из германия, кремния, селена и других веществ
Условное
обозначение

Полупроводниковый диодИзготавливают из германия, кремния, селена и других веществУсловноеобозначение

Слайд 34
Преимущество:
Высокая надежность
Большой срок службы
Недостатки:
Ограниченный интервал температур
(от -70 до

125°С)

Полупроводниковый диод

Преимущество:Высокая надежностьБольшой срок службыНедостатки:Ограниченный интервал температур (от -70 до 125°С) Полупроводниковый диод

Слайд 35Чем полупроводники отличаются от проводников?
Модель электрического тока в полупроводниках
а)

структурные единицы, носители заряда.
б) как расположены структурные единицы?

Закрепление

Чем полупроводники отличаются от проводников?Модель электрического тока в полупроводниках а) структурные единицы, носители заряда. б)

Слайд 36в) как они движутся?
г) как взаимодействуют между собой?
д) какими микро- и

макропараметрами характеризуется модель?
3. Закономерности протекания тока
а) зависимость I(U)
б) зависимость R(T)
в) зависимость I (T)

Закрепление

в) как они движутся?г) как взаимодействуют между собой?д) какими микро- и макропараметрами характеризуется модель?3. Закономерности протекания тока

Слайд 374. Что называют p-n – переходом?
5. Что происходит в контакте двух

проводников p и n – типов?
6. Что такое запирающий слой?
7. Какой переход называют прямым?
8. Для чего служит полупроводниковый диод?

Закрепление

4. Что называют p-n – переходом?5. Что происходит в контакте двух проводников p и n – типов?6.

Слайд 38 В четырехвалентный кремний добавили первый раз трехвалентный индий, а во

второй раз пятивалентный фосфор.
А. В первом – дырочной, во втором – электронной.
Б. В первом электронной, во втором дырочной.
В. В обоих случаях электронной.
Г. В обоих случаях дырочной

Каким типом проводимости в основном будет обладать полупроводник ?

В четырехвалентный кремний добавили первый раз трехвалентный индий, а во второй раз пятивалентный фосфор. А. В

Слайд 39 Каким типом проводимости в основном обладал полупроводник в каждом случае?
А. В

первом – дырочной, во втором – электронной.
Б. В первом – электронный, во втором – дырочной.
В. В обоих случаях электронной.
Г. В обоих случаях дырочной.
Д. В обоих случаях электронно-дырочной

В одном случае в германий добавили пятивалентный фосфор, в другом – трехвалентный галлий.

Каким типом проводимости в основном обладал полупроводник в каждом случае?А. В первом – дырочной, во втором –

Слайд 40§ 113-115 прочитать
Вопросы устно
Упр. 20 № 1-3 стр. 340
Домашнее задание

§ 113-115 прочитатьВопросы устноУпр. 20 № 1-3 стр. 340Домашнее задание
Скачать презентацию

Похожие презентации

Презентация к уроку обобщения темы Электрический ток Презентация к уроку обобщения темы Электрический ток 269
Презентация по информатике на тему: СУБД Access. Презентация по информатике на тему: СУБД Access. 154
Влияние сотового телефона на детский организм Влияние сотового телефона на детский организм 189
Составление задач по характеристикам военной техники времен Великой Отечественной Войны. Составление задач по характеристикам военной техники времен Великой Отечественной Войны. 168
Презентация по физике к уроку Электромагнитная индукция (9 класс) Презентация по физике к уроку Электромагнитная индукция (9 класс) 183
Презентация по физике по теме Физические явления Презентация по физике по теме Физические явления 229

Что такое shareslide.ru?

Это сайт презентаций, где можно хранить и обмениваться своими презентациями, докладами, проектами, шаблонами в формате PowerPoint с другими пользователями. Мы помогаем школьникам, студентам, учителям, преподавателям хранить и обмениваться учебными материалами.

Для правообладателей

Яндекс.Метрика

Обратная связь

Email: Нажмите что бы посмотреть