рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Раздел Высокие технологии
/
Вид работы: Методические Указания
/
П2.1. Электропроводность полупроводников и слабопроводящих материалов

Реферат Курсовая Конспект

Выберите учебное заведение

П2.1. Электропроводность полупроводников и слабопроводящих материалов

П2.1. Электропроводность полупроводников и слабопроводящих материалов - Методические Указания, раздел Высокие технологии, Материаловедение. Технология конструкционных материалов В Любом Теле При Приложении Напряжения Должен Протекать Ток В Соответствии С ...

В любом теле при приложении напряжения должен протекать ток в соответствии с выражением, определяющим плотность тока

(П1)

Здесь n_i - концентрация носителей заряда i-ого сорта, q_i - значение заряда, m_i – подвижность носителей заряда. Определяющий параметр в этом выражении - n_i. Значение n_i велико для металлов, т.к. нет энергетического барьера для выхода электронов, n_i - очень мало для диэлектриков, т.к. энергетический барьер (ширина запрещенной зоны) значителен и составляет порядка 10 Эв. Полупроводники и слабопроводящие материалы являются промежуточным звеном. Их ширина запрещенной зоны составляет обычно от доли эВ до нескольких эВ.

Большой интерес к полупроводникам вызван возможностью управления их свойствами путем добавления небольших количеств других веществ, т.н. легирования. Если добавлять легко ионизирующиеся вещества, т.е. вещества, легко отдающие электроны, их еще называют веществами-донорами электронов, то можно создать полупроводник с электронной проводимостью. В этом случае существует некоторое количество свободных электронов, за счет которых осуществляется проводимость. Такой полупроводник называется полупроводником n-типа. Если добавлять вещества с большим сродством к электрону, т.е. вещества, легко захватывающие электроны, то создается полупроводник с т.н. "дырочной" проводимостью. В этом случае существует некоторое количество свободных электронных вакансий, за счет которых осуществляется проводимость. Такой полупроводник называется полупроводником р-типа. За счет комбинации полупроводников р- и n- типа созданы различные электронные приборы: диоды, транзисторы, тиристоры и т.п.

Из полупроводниковых материалов отметим германий (он исторически был первым полупроводником наряду с окисью меди) и кремний. Последний в настоящее время является полупроводником № 1.

Рассмотрим некоторые характеристики кремния:

Плотность, кГ/м³ 2300

Т плавления,°С 1400

Теплоемкость, кДж/(кг×К) 0.8

Теплопроводность, Вт/( м×К) 167

Энергия активации, эВ 1,1

Концентрация собственных носителей, 0.04/мкм³.

Электропроводность технических материалов также определяется аналогично выражению (П1). Отметим, что электропроводность растет с ростом температуры. Это связано с тем, что с ростом температуры электроны имеют повышенную энергию и они легче могут стать свободными и участвовать в электропроводности.

В металлах, как указывалось ранее, электропроводность падает с ростом температуры. Это связано с тем, что в металлах количество носителей заряда велико и не зависит от температуры, но их движение может затрудниться при взаимодействии с тепловыми колебаниями молекул металла. Если снова обратиться к формуле (П1), то подвижность m_i должна падать с ростом температуры из-за участившихся столкновений электронов с колебаниями решетки.

Развернуть

Открыть в широком формате

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Материаловедение. Технология конструкционных материалов

Методические указания...

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: П2.1. Электропроводность полупроводников и слабопроводящих материалов

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Мехатроники и автоматизации
Новосибирск, 2009 г УДК 621.315.5/61(076)+620.22(076) Коллектив авторов В.А.Горюнов, С.М.Коробейников, С.В.Нестеров, Ю.В.Целебровский, В.А

Распорядок и правила безопасности при проведении лабораторных работ
Перед тем, как приступить к выполнению лабораторной работы студент обязан ознакомиться с настоящими правилами.Все лабораторные стенды являются действующими электроустановками. Причем не все лаборат

Изучение явления контактной коррозии металлов
Цель работы: Измерить электрохимические потенциалы различных металлов в различных средах, изучить краткосрочную динамику изменения этих потенциалов, определить возможные разности потенциалов

Определение удельного электрического сопротивления и температурного коэффициента удельного электрического сопротивления металлов
Цель работы – определить удельное сопротивление меди, алюминия и стали в образцах проволок из этих металлов и установить зависимость удельного сопротивления от температуры Методы

Знакомство с диэлектрическими материалами и измерение диэлектрической проницаемости и тангенса угла диэлектрических потерь
Цель работы Ознакомиться визуально с образцами следующих диэлектрических материалов: резина, стеклотекстолит, лакоткань (толщина 0,125 мм), полиметилметак

Гистерезиса ферромагнитных и ферримагнитных материалов
Цель работы Целью работы является изучение магнитных свойств ферромагнитных материалов, исследование процесса намагничивания ферромагнетиков с помощью осциллографа и

Температурного коэффициента удельного электрического
сопротивления и оценка теплоёмкости полупроводящего материала – эком Цель работы Целью работы является знакомств

Трансформаторного масла и знакомство с частичными
разрядами в твёрдом диэлектрике Цель работы. Провести опыты по определению пробивного напряжения трансформаторного масла и воздуха и рассчитать среднее его значение для эт

Общие пояснения
Работа материалов, применяемых для создания электротехнических изделий и электрических установок, проходит при одновременном воздействии сильных электрических и магнитных полей, очень широкого диап

Удельное электрическое сопротивление
Удельное электрическое сопротивление – это один из параметров, характеризующий поведение вещества в электрическом поле и численно определяющий электропроводность материала. Электропроводно

Температурный коэффициент
Любой параметр материала зависит от температуры. В общем случае эта зависимость нелинейна, но определённые параметры в небольшом температурном интервале могут иметь линейную зависимость от температ

Теплоотдача
Теплоотдача – это теплообмен между поверхностью твёрдого тела и соприкасающейся с ней средой – теплоносителем (жидкостью, газом). Теплоотдача осуществляется конвекцией, теплопроводностью, лучистым

Диэлектрическая проницаемость
Диэлектрическую проницаемость определяют чаще всего как меру способности вещества увеличивать ёмкость какой-либо электротехнической конструкции или изделия по сравнению с ёмкостью того же объекта б

Диэлектрические потери
Диэлектрические потери – это потери энергии в диэлектрике, находящемся в электрическом поле. Энергия электрического поля расходуется на нагрев диэлектрика. Нагрев происходит в результате взаимодейс

Электрическая прочность диэлектриков
Свойство диэлектрика выдерживать то или иное электрическое напряжение определяется электрической прочностью диэлектрика. Электрической прочностью, Eпр называется средняя напряже

Частичные разряды в диэлектриках
Частичным разрядом, ЧР называют разряд, проходящий в какой-либо ограниченной области изоляционного промежутка, и не замыкающий весь промежуток. Одним из примеров частичного разряда

Начальная кривая намагничивания
Кривая намагничивания – это зависимость индукции в материале (В) от напряжённости внешнего магнитного поля (Н). Кривая намагничивания является важной характеристико

Электрохимическая коррозия металлов
Коррозией материала называются химические превращения материала (прежде всего окисление), происходящие при участии внешней среды. Коррозия характерна для материалов, состав и структ

П2.2 Резистивные материалы
Нихром. Из металлических материалов для резисторов наибольшее распространение получили материалы на основе никеля, хрома и железа, т.н нихромы, и родственные им