Страница: 1/8
п/п приборы
п/п -материал ,удельная проводимость которого сильно зависит от внешних факторов –кол-ва примесей, температуры, внешнего эл.поля, излучения, свет, деформация
Достоинства: выс. надежность, большой срок службы, экономичность, дешевизна.
Недостатки: зависимость от температуры, чувствительность к ионизирован излучению.
Основы зонной теории проводимости
Согласно квантовой теории строения вещества энергия электрона может принимать только дискретные значения энергии. Он движется строго по опред орбите вокруг ядра.
Не в возбужденном состоянии при Т=0К , электроны движутся по ближаишей к ядру орбите. В твердом теле атомы ближе друг к другуÞ электронное облако перекрываетсяÞ смещение энергетических уровнейÞ образуются целые зоны уровней.
|
|
Е
Разрешенная
Запрещенная зона
d
1)Разрешенная зона кт при Т=0К заполненная электронами наз – заполненной.
2)верхняя заполненная зона наз – валентной.
3)разрешенная зона при Т=0К где нет электронов наз – свободной.
4)свободная зона где могут находиться возмущенные электроны наз зоной эквивалентности.
Проводимость зависит от ширины запрещенной зоны между валентной зоной и зоной проводимости.
êЕ=Епр-Ев
Ширина запрещенной зоны в пределах 0,1~3,0 эВ (электрон вольт) характерна для п/п
|
|
Наибольшее распространение имеют П/П
Кремний, Германий, Селен и др.
Рассмотрим кристалл «Ge»
При Т=0К
При Т>0К электроны (заряд -q)отрываются образуют свободные заряды Þ на его месте образуется дырка (заряд +q) это называется процессом термогенерации
Обратный процесс наз – рекомбинацией
n – электронная проводимость
p – дырочная проводимость
t - время жизни носителя заряда (е).
Вывод: таким образом nроводимость в чистом П/П обоснована свободными электронами или дырками.
d=dn+dp=qmnrn+qmprp
где: r-концентрация
m-подвижность =u/Е
Собственная проводимость сильно зависит от t°
П/П приборы на основе собственной проводимости.
Зависимость собственной проводимости от внешних факторов широко исполь-ся в целом ряде полезных П/П приборов.
1)Терморезисторы (R зависит от t° )
Температурный коэффициент:
ТКС>0 у П/П
ТКС<0 у проводников
|
|
Применяют в устройствах авт-ки в качестве измерительного преобразователя t° (датчики)
2)Варисторы (R зависит от внешнего эл. Поля)
|
|
ВАХ I=f(u)
Прим-ют для защиты
терристоров от
перенапряжения
3)Фотосопротивление – R зависит от светового потока
применяют в сигнализации, фотоаппаратуре
4)Тензорезисторы – R зависит от механич деформаций
применяют для измерения деформаций различных конструкций (датчики давления – сильфоны)
Примесная проводимость п/п.
Это проводимость обусловленна примесями:
-внедрения
-замещения
Роль примесей могут играть нарушения кристалической решетки.
-Если внедрить в кристал Ge элемент I группы сурьму Sb, тогда один из 5 валентных электронов Sb окажется свободным, тогда образуется эл. проводимость, а примесь называется донорной.
-Если внедрить элемент III группы индий I тогда 1 ковалентная связь останется останется свободной =>
Реферат опубликован: 29/12/2007