Полезное:
Как сделать разговор полезным и приятным
Как сделать объемную звезду своими руками
Как сделать то, что делать не хочется?
Как сделать погремушку
Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами
Как сделать идею коммерческой
Как сделать хорошую растяжку ног?
Как сделать наш разум здоровым?
Как сделать, чтобы люди обманывали меньше
Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили?
Как сделать лучше себе и другим людям
Как сделать свидание интересным?
Категории:
АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Полупроводниковые материалыПолупроводниками – называются твёрдые вещества, которые в чистом виде, при нормальной температуре по электропроводности занимают промежуточное положение между проводниками и диэлектриками (удельное сопротивление 10-6…10-7 Ом×м). Электропроводность полупроводников сильно зависит от: а) температуры; б) освещённости; в) напряжённости электрического поля; г) дозы примесей постороннего вещества. Основные полупроводники (Ge, Si) – четырёхвалентны.
При повышении температуры, увеличивается энергия электронов и ковалентные связи могут разрываться. При этом возникают свободные электроны (-) и незаполненные связи – дырки, несущие условный положительный заряд (+). Появляется незначительная собственная проводимость полупроводника. Для создания полупроводниковых приборов требуются материалы с преимущественно электронной или дырочной проводимостью. Их получают вводя в чистый полупроводник легирующие примеси: а) при введении в 4 - х валентный полупроводник донорной (5-ти валентной) примеси (например в германий - мышьяк или сурьму), в п/п образуется избыток свободных электронов и возникает проводимость типа «n» - электронная; б) при введении акцепторной (3 - х валентной) примеси (например в германий- индий) в п/п образуются незаполненные ковалентные связи – дырки, и возникает проводимость типа «p» -дырочная. Электронную и дырочную проводимости называют – примесными. Основные полупроводниковые материалы: а) чистые химические элементы: Ge, Si, Se, Te используют как основные полупроводники, а также химические элементы вводимые в виде активных примесей: P, As, B, Sn, In, Ga; б) кристаллические окислы металлов: CuO, ZnO, KdO и др.; в) бинарные и более сложные химические соединения: нитриды, фосфиды, арсениды, карбиды и др.; г) органические полупроводники. Германий -в природе встречается часто, но в очень малых количествах. В чистом виде серебристо - серого цвета, очень твёрдый и хрупкий. Плотность ~3,5 г/см3. Очищают Ge методом зонной плавки. Монокристаллы выращивают методом вытягивания из расплава. Используют для диодов, транзисторов, датчиков и т.п. Рабочая температура до 80 0С. Кремний -один из самых распространённых химических элементов. Менее технологичен, чем германий. В чистом виде тёмно-серого цвета. Плотность ~ 2,3 г/см3. Используют аналогично. Рабочая температура до 180 0С. Селен -редкоземельный химический элемент. Для полупроводникового производства используют кристаллический серый селен. Основное назначение – выпрямители и фотоэлементы. Карбид кремния (SiC) - используют в высокотемпературных полупроводниковых приборах. Рабочая температура до 700 0С. Арсенид галлия (GaAs) – применяется для ВЧ приборов, работающих при температуре 300 … 400 0С.
Основным элементом полупроводниковых приборов являются «p-n» переходы, имеющие одностороннюю проводимость.
При приложении к «p-n» переходу электрического напряжения, возможны:
Виды п/п приборов: 1) Диоды (вентили, детекторы) – образованы одним «p-n» переходом и имеют одностороннюю проводимость. По конструкции - точечные (маломощные) и плоскостные (вентили). 2) Транзисторы – содержат два «p-n» перехода. Бывают: прямой «p-n-p» и обратной «n-p-n» проводимости. Используются в усилителях, генераторах и других устройствах. Выпускают: малой, средней и большой мощности. 3) Тиристоры – имеют четырёхслойную структуру и характеризуются двумя устойчивыми состояниями: «открыт – закрыт». Различают: а) диодные тиристоры (динисторы) - с двумя выводами, состояние «закрыт» или «открыт» определяется подводимым напряжением; б) тринисторы – имеют управляющий электрод; подачей на него небольшого управляющего напряжения, можно регулировать большой проходящий ток; в) симисторы – симметричные тиристоры, позволяющие регулировать оба полупериода проходящего тока. 2. 4 Магнитные материалы Все вещества в природе разделяются на: 1) Диамагнитные – ослабляют магнитное поле. 2) Парамагнитные – незначительно усиливают магнитное поле. 3) Ферромагнитные – способны намагничиваться и усиливать магнитное поле в десятки … сотни тысяч раз: Fe, Ni, Co и их сплавы. Магнитные свойства характеризуют: а) магнитным потоком Ф (Вб); б) магнитной индукцией В (Тл), т.е. интенсивностью магнитного потока; в) напряжённостью магнитного поля Н (А/м), т.е. интенсивностью поля в вакууме; г) магнитной проницаемостью материала μа = μо× μr, где μо = 4π×10-7 Гн/м – магнитная постоянная, μr - относительная магнитная проницаемость. Для вакуума (воздуха) μr = 1.
Для них характерно также явление гистерезиса (т.е. отставание магнитной индукции от напряжённости поля), возникающее при намагничивании и перемагничивании ферромагнитного материала.
Площадь петли гистерезиса построенная в масштабе, отображает потерю энергии на полный цикл перемагничивания ферромагнитного сердечника. Материалы с малой Нс и малыми потерями на перемагничивание называют – магнитно-мягкими. Их используют для сердечников работающих в переменных магнитных полях (сердечники электрических машин, трансформаторов и др.). Материалы с большими значениями Нс, Вr и широкой петлёй гистерезиса называют – магнитно-твёрдыми. Их используют для постоянных магнитов. Каждый ферромагнетик имеет свою температуру Кюри, т.е. потери магнетизма. На магнитные свойства материалов сильно влияют их химический состав и технология изготовления.
|