Учебные пособия. Н. В. Никулин, электроматериаловедение основное пособие
|
Скачать 1.04 Mb.
|
|
2.Основной сортамент обмоточных проводов с волокнистой изоляцией.
Приведены провода с жилами круглого сечения; наряду с ними выпускают обмоточные провода прямоугольного сечения. 3.Основной сортамент обмоточных проводов с эмалево-волокнистой изоляцией.
УРОК № 33. ТЕМА. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ МАТЕРИАЛАХ. ДЗ (1), с. 145 – 156; (2), с. 116 – 130. Проводники занимают промежуточное место по электрической проводимости между металлическими проводниками и диэлектриками. Так, удельное электрическое сопротивление проводников 10-8 – 10-6 Ом . метр, а диэлектриков 108 – 1018 Ом . метр. Электрическое сопротивление проводников с повышением температуры увеличивается, а полупроводников и диэлектриков уменьшается. Проводники имеют огромное количество свободных электронов, направленное перемещение которых является током проводимости, а в полупроводниках свободных электронов немного, так как валентные электроны (электроны, находящиеся на внешней оболочке атомов) связаны со своими атомами, т.е. не являются свободными. Ток в полупроводниках может возникать и изменяться в широких пределах только под влиянием внешних воздействий: нагревания, облучения или при введении некоторых примесей. Это увеличивает энергию валентных электронов, позволяет им отрываться от своих атомов и под действием приложенного напряжения направленно перемещаться, т.е. становиться носителями тока. Атомы полупроводника, потерявшие электроны, превращаются в положительно заряженные ионы, которые не могут перемещаться. Место на внешней оболочке атома, покинутое электроном, называют дыркой. Эту дырку (вакансию) может занять другой электрон, покинувший своё место в соседнем атоме. В результате на оболочке соседнего атома тоже появится дырка, т.е. он превратится в положительно заряженный ион. Если к полупроводнику приложить электрическое напряжение, то электроны будут перемещаться от одних атомов к другим в одном направлении, а дырки – в противоположном. Дырку принято считать положительно заряженной частицей с зарядом, равным заряду электрона. В нормальных условиях ток, создаваемый электронами равен току, создаваемого дырками, а сила тока через полупроводник будет равна сумме электронного и дырочного токов. Электропроводности полупроводников, обусловленные движением электронов и дырок, называют соответственно электронной и дырочной. В чистом полупроводнике концентрация электронов и дырок одинакова, и электропроводность такого полупроводника называют собственной. Для создания полупроводниковых приборов (например, выпрямительных диодов) требуются полупроводниковые материалы, обладающие преимущественно электронной или дырочной электропроводностью. Для получения таких материалов в тщательно очищенный полупроводник вводят соответствующую примесь. Примеси, валентность которых выше валентности полупроводника, снабжают его свободными электронами и называются донорскими. Примеси, имеющие меньшую валентность, чем полупроводник, обладают способностью захватывать и удерживать его электроны, на месте которых образуются дырки. Такие примеси называют акцепторными. Если одна часть объёма полупроводника обладает электронной электропроводностью, а другая – дырочной, то на границе между ними образуется электронно-дырочный переход («р - п» - переход). Образуется система двух областей. Одна область будет обладать электронной электропроводностью («п» - типа), а другая – дырочной («р» - типа). Электроны из области «п» – области будут диффундировать в «р» – область, где их концентрация мала. Одновременно дырки из «р» – области будут диффундировать в «п» – область, где их концентрация также мала. Взаимная диффузия дырок и электронов уменьшит концентрацию электронов в пограничном слое в «п» – области. Одновременно уменьшится концентрация дырок в пограничном слое «р» – области. Таким образом, на границе между «р» и «п» – областями полупроводника образуется двойной электрический слой. В результате этого появится местное электрическое поле ЕО, которое направленно от «п» к «р» – области. При приложении внешнего напряжения, когда напряжённость Е внеш. внешнего источника совпадает с напряжённостью Ео местного электрического поля т.е. перехода (плюс к минусу, а минус к плюсу), электроны в «п» – области и дырки в «р» – области будут перемещаться от границы раздела к электродам плюс и минус источника. При этом ширина электронно-дырочного перехода увеличится, электрическое сопротивление перехода сильно увеличится, образуется запирающий слой, который не будет пропускать ток через себя. Через переход будет проходить очень маленький ток, созданный неосновными носителями зарядов (обратный ток). В случае же, когда напряжённость внешнего источника направлена навстречу напряжённости электронно-дырочного перехода (плюс к плюсу, а минус к минусу), т.е. при смене полярности внешнего напряжения, ширина электронно-дырочного перехода резко уменьшится, электрическое сопротивление перехода резко уменьшится и, в результате, электроны и дырки начнут перемещаться навстречу друг другу через переход, т.е. переход начнёт пропускать через себя ток. Этот ток называют прямым током. Он во много раз больше обратного тока. Если напряжение внешнего источника переменное, то через переход будет проходить ток только в один полупериод (через полупериод), а в другой полупериод ток протекать не будет – на этом основано выпрямление переменного тока (преобразование переменного тока в постоянный, пульсирующий). УРОК № 34. ТЕМА. ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ: ПРОСТЫЕ ПОЛУПРОВОДНИКИ. ДЗ (1), с. 156 – 159; (2), с. 130 – 149. Простыми называются такие полупроводники, основной состав которых образован атомами одного химического элемента. 1.Германий. Исходным сырьём для получения германия служат цинковые и сульфидные руды. Чтобы получить монокристаллический германий, его расплавляют в вакууме или в атмосфере инертного газа. В расплав очищенного германия вводят донорскую или акцепторную примесь. Затем из расплава вытягивают с определённой скоростью чистый монокристаллический германий в виде сплошного цилиндра заданного диаметра. Германий имеет ярко-серебристый цвет, его плотность 5322 кг/кубический метр, а температура плавления 937,2 градусов. Очищенный нелегированный германий обладает следующими электрическими характеристиками: удельное электрическое сопротивление примерно 0,5 Ом . метр; диэлектрическая проницаемость 16,3. У легированных сортов германия электронной электропроводности удельное электрическое сопротивление 0,07 – 0,5 Ом . метр, а дырочной электропроводности – 0,01 – 0,45 Ом . метр. Все сорта германия обладают большой твёрдостью и хрупкостью, а также легко увлажняются. Германий широко применяется для изготовления диодов и фотоэлементов. 2.Кремний широко распространён в природе (кремнезём) и служит одним из исходных веществ, для получения технических сортов кремния. В результате очистки кремния получают (в зависимости от введённых примесей) кремний с электронной или дырочной электропроводностью. Образцы полированного кремния имеют цвет стали. Кремний – хрупкий материал. Основные характеристики очищенного нелегированного кремния: плотность 2320 кг/кубический метр; температура плавления 1420 градусов; удельное электрическое сопротивление 2,3 Ом . метр; диэлектрическая проницаемость 11,7. У кремния с электронной проводимостью удельное электрическое сопротивление 0,05 – 12 Ом . метр, а с дырочной – 0,06 – 600 Ом . метр. Кремний применяют более широко, чем германий, так как верхний предел рабочей температуры приборов на его основе 150 – 200 градусов, а на основе германия 70 – 80 градусов. Кремний используют при производстве мощных диодов (вентилей), тиристоров (управляемых диодов), интегральных микросхем и других приборов. 3.Селен. Исходными материалами для получения селена являются остатки, образующиеся при электролитическом рафинировании меди. Твёрдый селен может иметь аморфное и кристаллическое строение. Серый кристаллический селен получают из расплавленного аморфного селена при медленном охлаждении его от температуры плавления (220 градусов) до комнатной. Кристаллический селен является примесным полупроводником с дырочной электропроводностью (удельное электрическое сопротивление 1000 Ом . метр), имеющим поликристаллическую структуру. Основные характеристики селена: плотность 4800 кг/кубический метр; температура плавления 217 градусов; удельное электрическое сопротивление 800 – 5000 Ом . метр; диэлектрическая проницаемость 6,3. Интервал рабочих температур селена в выпрямителях от минус 60 градусов до плюс 75 градусов. Селен применяют для изготовления селеновых выпрямителей, фотоэлементов и фоторезисторов. 4.Теллур – серебристо-белое кристаллическое вещество. Температура плавления 451 градус; удельное электрическое сопротивление 290000 Ом . метр. Поликристаллический слиток теллура получают при медленном охлаждении расплавленного теллура в открытом тигле. Из слитка вырезают несколько монокристаллов. Технический теллур применяют в качестве легирующей добавки к свинцу, в виде сплавов с висмутом, сурьмой и другими металлами, которые используют для изготовления термоэлектрических генераторов. В стекольной и керамической промышленности теллур применяют в качестве красителя. УРОК № 35. ТЕМА. ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ: СЛОЖНЫЕ ПОЛУПРОВОДНИКИ. ДЗ (1), с. 159; (2), с. 149 – 166. Полупроводниковые соединения. Структура сложных полупроводников образуется атомами различных химических элементов. К этой группе относятся твёрдые растворы и химические соединения. 1.Сложные полупроводники 4-й группы Периодической системы Д.И. МЕНДЕЛЕЕВА. Карбид кремния – хрупкий материал поликристаллического строения. Карбид кремния образуется в результате химического соединения кремния и углерода. Исходными материалами для его получения являются чистый кварцевый песок и кокс. Карбид кремния, легированный фосфором, сурьмой или висмутом, имеет тёмно-зелёную окраску и обладает электронной электропроводностью, а легированный галлием, алюминием или бором, имеет тёмно-фиолетовую окраску и обладает дырочной электропроводностью. Основные характеристики карбида кремния: плотность 3200 кг/кубический метр; температура плавления 2700 градусов; удельное электрическое сопротивление 100 – 100000 Ом . метр; диэлектрическая проницаемость 6,5 – 7,5. Карбид кремния является примесным полупроводником, но при температуре 1400 градусов и выше у него появляется собственная электропроводность. Наиболее чистые сорта карбида кремния применяют в производстве варисторов – резисторов, работающих в интервале температур от минус 50 градусов до плюс 80 градусов. Варисторы используют в устройствах автоматического регулирования. Из поликристаллического карбида кремния получают монокристаллы карбида кремния, которые широко используют для изготовления диодов и транзисторов на рабочие температуры до 700 градусов, а также для производства светодиодов. 2.Сложные полупроводники 3-й группы Периодической системы Д.И. МЕНДЕЛЕЕВА. 2.1.Арсенид галлия. Нелегированный арсенид галлия имеет электронную электропроводность. При его легировании цинком образуется арсенид галлия с дырочной электропроводностью. Арсенид галлия выпускают в виде монокристаллических слитков диаметром 12 мм, которые применяют дл изготовления полупроводниковых приборов. Арсенид галлия является основным материалом для производства лазеров, туннельных диодов, генераторов СВЧ колебаний, первичных преобразователей света, датчиков низких температур, некоторых интегральных микросхем и др. |
Похожие:
 |
Литература по курсу этнология основная литература >а. Учебники и учебные пособия Садохин А. П. Этнология. Учебное пособие. М. (Есть уже четыре издания в разных издательствах Москвы, выпущенные в разные годы) |
|
Учебные пособия : фантомы головы и челюстей, стенды, мультимедийные... «Идеальный» стоматологический мате-риал. Классификация стоматологических материалов и принципы ее построения. Основные свойства материалов... |
 |
Методические пособия и учебники Класс Вид методического пособия Наименование Преподавание курса «Информатика и икт» 8-11 классы, методическое пособие для учителя |
|
Учебники и учебные пособия, изданные за последние 5 лет Барсенков,... Учебная, учебно-методическая литература и иные библиотечно-информационные ресурсы и средства обеспечения образовательного процесса... |
|
Учебно-методическое пособие «Учебные игры и ситуационные задачи в... Учебные игры и ситуационные задачи в гинекологии: Учебно-методическое пособие / Под ред. А. А. Радионченко. – Томск: Сибгму,... |
|
От древнейших времен до начала XX игорь Яковлевич Фроянов В чем же основное отличие предлагаемого пособия от обычного школьного или даже вузовского учебника по истории ссср? |
|
В. П. Малащенко доктор филологических наук, профессор В 24 Культура речи. Серия «Учебники, учебные пособия». Ростов н/Д: Феникс, 2001. 448 с |
|
Москва Издательство «флинта» Это учебники и учебные пособия, хрестоматии, книги по методике преподавания, а также современные специализированные словари и справочники,... |
|
Учебные пособия (стр. 15 – 17) Аналитические обзоры, справочные издания (стр. 18 – 26) Интеграция Калининградского субъекта Российской Федерации в Европейский союз: монография / А. А. Городилов, М. С. Дударев, С. Г.... |
|
Методическое сопровождение программы «Автомотолюбители» Педагога... Экзаменационные задачи для подготовки к теоретическим экзаменам на право управления транспортным средством категории «А»: Москва,... |
|
Учебные пособия жизни В книге в доступной и популярной форме даются различные высказывания, формулировки, трактовки неординарного характера, призванные... |
|
Учебное пособие допущено Министерством образования Российской Федерации... Социальная психология малой группы: Учебное пособие для вузов. — М.: Аспект Пресс, 2001.— 318 с. ІзхШ 5-7567-0159-1 |
|
Учебное пособие для модульно-рейтинговой технологии обучения Допущено... Учебное пособие предназначено для студентов, аспирантов и преподавателей вузов |
|
Руководство к выполнению курсовой работы по курсу «Современные средства... Вся необходимая информация находится на сайте каф. Иус (в адресной строке Internet Explorer ius студентам учебные пособия субд и... |
|
Учебное пособие по английскому языку часть I для I курса Данное учебное пособие прнедназначено для студентов 1 курса миу и является первой частью пособия по общему языку |
|
Практикум по логике утверждено Редакционно-издательским советом в качестве учебного пособия Пособие полностью соответствует Государственному стандарту РФ по дисциплине «Логика», в нем учтены особенности преподавания логики... |