1. Вступительная часть 1-2 мин

2. Опрос 10 мин

3. Объяснение 20 мин

4. Закрепление 10 мин

5. Задание на дом 2-3 мин

II. Опрос фундаментальный: 1. Электрический ток в полупроводниках. 2. Проводимость полупроводников при наличии примесей.

Задачи:

1. Концентрация электронов проводимости в германии при комнатной температуре 3·10¹⁹ м^-3. Какую часть составляет число электронов проводимости от общего числа атомов? Плотность германия 5360 кг/м³, молярная масса 0,073 кг/моль.

2. В кристалл германия введена примесь фосфора в количестве 10^-4 % по массе. Как изменится электропроводность кристалла, и какого типа проводимость он приобретет? Считая, что все атомы фосфора в германии ионизированы, определите концентрацию носителей заряда, обусловленную введением фосфора. Атомная масса фосфора 0,031 кг/моль. Плотность германия 5360 кг/м³.

Вопросы:

1. Каковы могут быть причины резкого увеличения свободных носителей заряда в полупроводниках?

2. При нагревании одного из концов полупроводникового стержня, изготовленного

из германия с примесью индия, возникает разность потенциалов между нагретым и холодным концами. Почему? У какого стержня потенциал выше?

3. Дайте представление об электроне (его словесный портрет).

4. П очему глаз не реагирует на ультрафиолетовые лучи, хотя сетчатка чувствительна к ним?

III. Образование р - n -перехода при контакте двух полупроводников с разными типами проводимости. Приконтактная область обладает большим электрическим сопротивлением, так как концентрация свободных носителей заряда в ней очень мала. Почему? Механическая аналогия р - n-перехода. Контактная разность потенциа­лов (U_к ) и высота потенциального барьера: А = е·U_K. Динамическое равновесие между потоками неосновных носителей заряда через р - n -переход, энергия которых превышает высоту потенциального барьера, и потоками основных носителей заряда.

Изменение высоты потенциального барьера внешним напряжением. Объясне­ние на основе механической аналогии особенностей протекания электри­ческого тока через р-n - переход. Обратный ток через р-n - переход.

Полупроводниковый диод; его устройство и принцип действия. Вольтамперная характеристика полупроводникового диода. Основные характе­ристики диода: допустимое обратное напряжение, максимальный выпрям­ленный ток. Выпрямление переменного тока с помощью диода (демонстра­ция) (К. Браун, 1874 г.)

Маркировка диодов: 1-ая буква (Г – германиевый, К – кремневый, А – соединения галлия); 2-ая буква (Д – выпрямительный, С – стабилитрон, В – варикап); 3-ья цифра – значение прямого тока (1 – ток до 0,3 А, 2 – от 0,3 А до 10 А).

Преимущества полупроводниковых диодов: малые габариты, не потребляют энергию на накал катода.

Недостатки: обратный ток, ограниченный интервал напряжений и токов, разбросанность параметров.

С ветодиод. На опыте выяснить, является ли светодиод - диодом и объяс­нить природу его свечения. Обозначение светодиода на электрических схемах:

Ф отодиод (фотоэлемент); его обозначение на электрических схемах. На опыте выяснить, является ли фотодиод - диодом. Принцип действия фотодиода. Энергетическая диаграмма для электронов. Равновесие между потоками основных и неосновных носителей свободного заряда через р-n переход при данной освещенности.

Кремниевые фотодиоды (КПД 10 - 12%). Солнечные батареи. Фотоячейки.

Дополнительная информация: Энергия, получаемая Землей от Солнца за 40 минут равна всей энергии, вырабатываемой на планете за год. Опытные образцы фотоячеек дают КПД около 16%. Для хранения полученной энергии можно использовать не аккумуляторы (слишком дорого и неэффективно), а использовать полученный фототок для накачивания и сжатия воздуха в подземных хранилищах. Этот сильно сжатый воздух можно потом пропускать через турбины, которые будут генерировать электрическую энергию.

IV. Демонстрация кинофильма "Полупроводниковые диоды и стабилитроны",

V . §§ 73-74

1. В электрических цепях происходят флюктуации электронной плотности. Будет ли из-за этого заряжаться конденсатор в электрической цепи (Рис. 1)?

Рис. 1 Рис. 2

2. Схему на рисунке 2 называют "выпрямитель с удвоением напряжения". До какого напряжения заряжается каждый из конденсаторов?

"Всего лишь маленький шаг одного человека, Но какой огромный шаг всего человечества".

Неил Армстронг

Урок 54/36. ТРАНЗИСТОР. ПРИМЕНЕНИЕ ПОЛУПРОВОДНИКОВ.

ЦЕЛЬ УРОКА: Познакомить учеников с устройством и принципом действия полупроводникового транзистора и его применениями в технике. Дать представление о конкретных практических применениях полупроводников.

ТИП УРОКА: комбинированный.

ОБОРУДОВАНИЕ: транзистор на колодке, амперметр демонстрационный - 2 шт., выпрямитель ВС-24, блок питания "Практикум", диафильм "Полу­проводники и их применение".

ПЛАН УРОКА: