Чорно́бильська катастро́фа — техногенна, екологічно-гуманітарна катастрофа, спричинена вибухом і подальшим руйнуванням четвертого енергоблоку Чорнобильської атомної електростанції в ніч на 26 квітня 1986 року, розташованої на території Української РСР.
Чорно́бильська катастро́фа — техногенна, екологічно-гуманітарна катастрофа, спричинена вибухом і подальшим руйнуванням четвертого енергоблоку Чорнобильської атомної електростанції в ніч на 26 квітня 1986 року, розташованої на території Української РСР.
Враховуючи вище сказане, будемо вважати, що носіями струму в напівпровідниках є електрони (електрони провідності) та дірки. При цьому в подальшому ми не будемо наголошувати на тому, що дірка – це частинка віртуальна. Адже в електричному сенсі поведінка цієї віртуальної частинки абсолютно аналогічна поведінці реальної, вільної, позитивно зарядженої частинки.
Дослідження показують, що електричні властивості напівпровідників визначально залежать не лише від зовнішніх енергетичних впливів, а й від наявності домішок. При цьому домішки впливають як на величину питомого опору напівпровідника, так і на характер його електропровідності. Пояснюючи суть цього впливу можна сказати наступне.
В чистому напівпровіднику, наприклад чистому германію, кількість вільних електронів і кількість дірок є однаковою. Однаковою тому, що поява або зникнення вільного електрона неминуче супроводжується появою або зникненням відповідної дірки. Ясно, що в такій ситуації електропровідність напівпровідника в рівній мірі забезпечується як рухом вільних електронів так і рухом вільних дірок. Таку електропровідність називають електронно-дірковою провідністю. Якщо ж в напівпровіднику містяться домішки, то ситуація кардинально змінюється. І характер цих змін залежить від валентності домішкових атомів.
Таким чином, якщо в напівпровіднику містяться домішкові атоми з більшою валентністю, то в ньому є відповідна кількість вільних електронів. А це означає, що в такому напівпровіднику основними носіями струму будуть електрони. Про напівпровідник в якому основними носіями струму є електрони (негативно заряджені частинки), говорять що він має електронну провідність або провідність n-типу (n – від слова “негативний”). При цьому сам напівпровідник називають напівпровідником n–типу, а ту домішку, яка забезпечує появу додаткових вільних електронів, називають донорною, тобто такою що віддає (віддає вільні електрони).
Таким чином, якщо в напівпровіднику містяться домішкові атоми з меншою валентністю, то в ньому є відповідна кількість надлишкових дірок. В такій ситуації, основними носіями струму в напівпровіднику будуть дірки. Про напівпровідник в якому основними носіями струму є дірки (позитивно заряджені частинки), говорять що він має діркову провідність або провідність р-типу (р – від слова “позитивний”). При цьому сам напівпровідник називають напівпровідником р-типу, а ту домішку яка забезпечує появу додаткових дірок, називають акцепторною тобто такою що приєднує (приєднує вільні електрони).
Крюкова Людмила Владиславівна "Класифікація тестів за різними критеріями, їх ...Степненська Зш Степное
Крюкова Л.В., учитель фізики та інформатики Степненської зш І-ІІІ ступенів "Класифікація тестів за різними критеріями, їх призначення, сутність та використання"
З досвіду роботи заступника директора з ВР Степненської зш І-ІІІ ступенів Плюхіної Л.Г. "Дієве учнівське самоврядування, як запорука формування свідомого громадянина-патріота"
Важливість впровадження стандарту ISO/IEC 17025:2019 у процес державних випро...tetiana1958
29 травня 2024 року на кафедрі зоології, ентомології, фітопатології, інтегрованого захисту і карантину рослин ім. Б.М. Литвинова факультету агрономії та захисту рослин Державного біотехнологічного університету було проведено відкриту лекцію на тему «Важливість впровадження стандарту ISO/IEC 17025:2019 у процес державних випробувань пестицидів: шлях до підвищення якості та надійності досліджень» від кандидата біологічних наук, виконавчого директора ГК Bionorma, директора Інституту агробіології Ірини Бровко.
Участь у заході взяли понад 70 студентів та аспірантів спеціальностей 202, 201 та 203, а також викладачі факультету та фахівці із виробництва. Тема лекції є надзвичайно актуальною для сільського господарства України і викликала жваве обговорення слухачів та багато запитань до лектора.
Дякуємо пані Ірині за приділений час, надзвичайно цікавий матеріал та особистий внесок у побудову сучасного захисту рослин у нашій країні!
Регіональний центр євроатлантичної інтеграції України, що діє при відділі документів із гуманітарних, технічних та природничих наук, підготував віртуальну виставку «Допомога НАТО Україні».
«Слова і кулі». Письменники, що захищають Україну. Єлизавета Жаріковаestet13
До вашої уваги історія про українську поетку, бойову медикиню, музикантку – Єлизавету Жарікову, яка з початку повномасштабної війни росії проти України приєдналася до лав ЗСУ.
2. Завдання уроку
1.Поглибити знання про електричний струм
у різних середовищах.
2.З'ясувати природу струму в чистих
напівпровідниках.
3.З'ясувати механізм електропровідності
при наявності домішок.
Крюкова Л.В.Крюкова Л.В., учитель фізики Степненської зш І-ІІІ ступенів
3. Різні речовини мають різні електричні властивості.
Електричні властивості
речовин
Провідники Напівпровідники Діелектрики
Добре проводять
електричний струм
До них відносяться метали,
електроліти, плазма …
Найбільше використовуються
провідники – Au, Ag, Cu, Al,
Fe …
Практично не проводять
електричний струм
До них відносяться
пластмаси, гума, скло,
фарфор, сухе дерево,
папір …
Займають по провідності
проміжне положення між
провідниками і
діелектриками
Si, Ge, Se, In, As
Крюкова Л.В.Крюкова Л.В., учитель фізики Степненської зш І-ІІІ ступенів
4. Опір речовин
Характерна властивість напівпровідників — здатність різко
змінювати опір під впливом зовні.
Крюкова Л.В.Крюкова Л.В., учитель фізики Степненської зш І-ІІІ ступенів
6. В.Сміт
(Willoughby Smith, 1828 – 1891)
Відкриття напівпровідників
Майкл Фарадей
(Michael Faraday, 1791-1867)
R
t Освтілення
Використання домішок
Абрам Федорович Іоффе
(1880-1960) Крюкова Л.В.Крюкова Л.В., учитель фізики Степненської зш І-ІІІ ступенів
7. Згадаємо, що провідність речовин зумовлена наявністю в них вільних
заряджених частинок
Наприклад, в металах це вільні електрони
Е
Згадайте і поясніть характер провідності металів і її
залежність від температури Крюкова Л.В.Крюкова Л.В., учитель фізики Степненської зш І-ІІІ ступенів
9. Розглянемо провідність напівпровідників на основі кремнію Si
Si Si
Si
Si Si
-
-
-
- -
-
-
-
Кремній – 4 валентний
хімічний елемент. Кожен
атом має на зовнішньому
електронному шарі по 4
електрони, які
використовуються для
утворення
парноелектронних
(ковалентних) зв’язків з
4 сусідніми атомами
При звичайних умовах (невисоких температурах) в напівпровідниках
вільні заряджені частинки відсутні, тому напівпровідник не проводить
електричний струм Крюкова Л.В.Крюкова Л.В., учитель фізики Степненської зш І-ІІІ ступенів
10. Розглянемо зміни в напівпровіднику при збільшенні температури
Si Si
Si
Si Si
-
- -
-
-
-
+
вільний
електрон
дірка+
+
При збільшенні температури енергія електронів збільшується і деякі із них
покидають зв’язки, стають вільними електронами. На їх місці залишаються
некомпенсовані електричні заряди (віртуальні заряджені частинки), що
називаються дірками
Під дією електричного
поля електрони і дірки
починають
упорядкований
(зустрічний) рух,
утворюючи електричний
струм
-
-
Крюкова Л.В.Крюкова Л.В., учитель фізики Степненської зш І-ІІІ ступенів
11. Таким чином, електричний струм в напівпровідниках являє собою
упорядкований рух вільних електронів і позитивних віртуальних частинок -
дірок
При збільшенні температури росте число вільних носіїв заряду,
провідність напівпровідників росте, опір зменшується
R (Ом)
t (0C)
R0
метал
напівпровідник
Поясніть графіки залежності опору металів і напівпровідників
від температури Крюкова Л.В.Крюкова Л.В., учитель фізики Степненської зш І-ІІІ ступенів
13. Власна провідність напівпровідників явно недостатня для технічного
застосування напівпровідників
Тому для збільшення провідності в чисті напівпровідники вносять домішки
(легують), які бувають донорні і акцепторні
Донорні домішки
Si Si
As
Si Si
-
- -
-
-
-
-
При легуванні 4 – валентного
кремнію Si 5 – валентним
миш’яком As, один із 5 електронів
миш’яку стає вільним
Таким чином змінюючи
концентрацію миш’яку, можна в
широких межах змінювати
провідність кремнію
Такий напівпровідник називається напівпровідником n-типу,
основними носіями заряду являються електрони, а домішка миш’яку,
що дає вільні електрони, називається донорною
-
-
Крюкова Л.В.Крюкова Л.В., учитель фізики Степненської зш І-ІІІ ступенів
14. Акцепторні домішки
Якщо кремній легувати трьохвалентним індієм, то для утворення зв’язків з
кремнієм у індію не вистачає одного електрона, тобто утворюється дірка
Si Si
In
Si Si
-
- -
-
-
+
Змінюючи концентрацію індію,
можна в широких межах змінювати
провідність кремнію, створюючи
напівпровідник із заданими
електричними властивостями
Такий напівпровідник називається напівпровідником p-типу,
основними носіями заряду являються дірки, а домішка індію, що дає
дірки, називається акцепторною
-
-
Крюкова Л.В.Крюкова Л.В., учитель фізики Степненської зш І-ІІІ ступенів
15. І так, існує 2 типи напівпровідників, що мають велике практичне застосування:
р-типу n-типу
Основні носії заряду - дірки Основні носії заряду -
електрони
+ -
Крім основних носіїв в напівпровіднику існує дуже мала кількість неосновних
носіїв заряду (в напівпровіднику p-типу це електрони, а в напівпровіднику n-
типу це дірки), кількість яких росте при збільшенні температур
Поясніть, як змінюється кількість неосновних носіїв заряду в
домішковому напівпровіднику при збільшенні температури
Крюкова Л.В.Крюкова Л.В., учитель фізики Степненської зш І-ІІІ ступенів
16. p-n перехід і його
електричні властивості
Крюкова Л.В.Крюкова Л.В., учитель фізики Степненської зш І-ІІІ ступенів
17. Розглянемо електричний контакт двох напівпровідників p і n типу, що
називається p-n переходом
+
_
1. Пряме включення
+
+
+ +
-
-
-
-
Струм через p-n перехід тече за рахунок основних носіїв заряду (дірки
рухаються вправо, електрони – вліво)
Опір переходу малий, струм великий.
Таке включення називається прямим, в прямому напрямі p-n перехід
добре проводить електричний струм
р n
Крюкова Л.В.Крюкова Л.В., учитель фізики Степненської зш І-ІІІ ступенів
18. +_
2. Зворотне включення
+
+
+ +
-
-
-
-
Основні носії заряду не проходять через p-n перехід
Опір переходу великий, струм практично відсутній
Таке включення називається зворотнім, в зворотному напрямку p-n
перехід практично не проводить електричного струму
р n
Запираючий шар
Крюкова Л.В.Крюкова Л.В., учитель фізики Степненської зш І-ІІІ ступенів
19. І так, основна властивість p-n переходу полягає в його односторонній
провідності
Вольт-амперна характеристика p-n переходу (ВАХ)
I (A)
U (В)
Крюкова Л.В.Крюкова Л.В., учитель фізики Степненської зш І-ІІІ ступенів
23. По вертикали
1.Як рухаюця електрони в електроному полі? (Хаотично).
3.Які речовини набули широкого застосування? (Напівпровідники)
5.Скільки зіткнень відбувається за 1 с. між
електронними провідностями і йонами кристальної (Мільярд)
сітки?
7. В якому напрямі рухаються заряджені частинки у (Позитивному)
провіднику?
9. Що зумовлює опір провідника? (Зіткнення)
11. Що втрачають елементи провідності при
зіткненні з йонами кристалічної решітки? (Енергію)
По горизонталі
2. Який Газ нагадує (хаотичний) рух електронних провідностей? (Ідеальний)
4. Які частини можуть переміщатися під дією електронного поля? (Йони)
6. Що виникає коли є спрямований рух зарядів? (Струм)
8.Що треба підтримувати між кінцями металевого провідника? (Різницю)
10. Яка середня швидкість упорядкованого руху електронів? (Мала)
12. Як валентні електрони в атомах металів зв'язані з атомами? (Слабо)
По вертикали
1.Як рухаюця електрони в електроному полі? (Хаотично
3.Які речовини набули широкого застосування? (Напівпров
5.Скільки зіткнень відбувається за 1 с. між
електронними провідностями і йонами кристальної (Мільярд
сітки?
7. В якому напрямі рухаються заряджені частинки у (Позитивн
провіднику?
9. Що зумовлює опір провідника? (Зіткнення
11. Що втрачають елементи провідності при
зіткненні з йонами кристалічної решітки? (Енергію)
По горизонталі
2. Який Газ нагадує (хаотичний) рух електронних провідностей?
4. Які частини можуть переміщатися під дією електронного поля?
6. Що виникає коли є спрямований рух зарядів?
8.Що треба підтримувати між кінцями металевого провідника?
10. Яка середня швидкість упорядкованого руху електронів?
12. Як валентні електрони в атомах металів зв'язані з атомами?
Розгадайте кросворд
По вертикалі
По вертикали
1.Як рухаюця електрони в електроному полі? (Хаотично).
3.Які речовини набули широкого застосування? (Напівпровідники)
5.Скільки зіткнень відбувається за 1 с. між
електронними провідностями і йонами кристальної (Мільярд)
сітки?
7. В якому напрямі рухаються заряджені частинки у (Позитивному)
провіднику?
9. Що зумовлює опір провідника? (Зіткнення)
11. Що втрачають елементи провідності при
зіткненні з йонами кристалічної решітки? (Енергію)
По горизонталі
2. Який Газ нагадує (хаотичний) рух електронних провідностей? (Ідеальний)
4. Які частини можуть переміщатися під дією електронного поля? (Йони)
6. Що виникає коли є спрямований рух зарядів? (Струм)
8.Що треба підтримувати між кінцями металевого провідника? (Різницю)
10. Яка середня швидкість упорядкованого руху електронів? (Мала)
12. Як валентні електрони в атомах металів зв'язані з атомами? (Слабо)
).
відники)
)
ому)
)
(Ідеальний)
(Йони)
(Струм)
(Різницю)
(Мала)
(Слабо)
Крюкова Л.В.Крюкова Л.В., учитель фізики Степненської зш І-ІІІ ступенів
24. Домашнє завдання
Знайдіть інформацію про використання
напівпровідників у комп'ютерній та побутовій техніці.
Зверніть увагу на переваги та недоліки
напівпровідникових пристроїв.
1. Опрацювати § 27, стор. 111 №3.
2. Додаткове завдання.
Крюкова Л.В.Крюкова Л.В., учитель фізики Степненської зш І-ІІІ ступенів