Презентация "Физика полупроводников" – проект, доклад

Применение полупроводников форма – деловая игра

Интегрированный урок физика + химия + электротехника с применением ИКТ

Учитель Васильева С. П. Класс 10 «б» ВСШ № 3 Время 25 апреля 2007

План урока:

Историк – Парникова Дуся Химик – Карбаканов Андрей Физик – Слепцов Вася Инженер многоканальной электросвязи – Гаврильев Петя Инженер радиоэлектронных средств – Анисимов Вова Пресса – Степанова Алиса, Колосова Сардана, Окошкина Раджана

Карл Браун Фердинанд

(6.06 1850-20.04 1918) -немецкий физик. Окончил Берлинский университет(1872). В 1872-74 работал в Вюрцбургском университете, в 1876-80-провессор Марбургского университета , в 1880-83-Страсбургского, в 1883-85-Высшей технической школы в Карлсруэ, в 1885-95-в Тюбингеском университете, где основал физический институт. Работы относятся к радиотехнике и радиофизике. (1874) обнаружил одностороннюю проводимость у кристаллов некоторых сульфидов металлов (серного цинка, перекиси свинца, карборунда и другие.

Браттейн Уолтер

(10.02 1902)-американский физик. Окончил колледж Витмана (штат Орегон). Работы посвящены физике и технике полупроводников. Исследовал поверхностные свойства полупроводников, полупроводниковые свойства окиси меди, оптические свойства германиевых пленок, зависимость проводимости от действия облучения альфа-частицами, механизм рекомбинации. За исследование полупроводников и открытие транзисторного эффекта вместе с Джоном Бардиным и Уильяма Шокли в 1956 был удостоен Нобелевской премии

Френкель Яков Ильич

(10.02 1894-23.01 1952)-немецкий физик-теоретик. Окончил Петроградский университет(1916). С 1921 работал в Ленинградском физико-техническом институте. Основные работы относятся к физике твердого тела, магнетизму, физике жидкостей, физике ядра. Дал теорию движения атомов и ионов в кристаллах, ввел теорию о дефектах кристаллической решетки- «дефекты по Френкелю» (1926) и понятие о подвижных дырках (дырочная проводимость), получил теоретическое выражение для электропроводности ионных кристаллов.

Вагнер Карл Вильгельм

(25.05 1901-10.12 1977)-немецкий физик и физико-химик.окончил Лейпцигский университет (1924). Основные работы в области физики полупроводников, физики твердого тела, металлургии, физической химии. В 1930 обнаружил существование двух типов полупроводников-электронных и дырочных. С Вальтер Шоттки разработал (1930) теорию электролитического переноса. Наряду с Вальтер Шоттки является создателем физики полупроводников в Германии.

Вильсон Алан Хэррис

(2.07 1906)-английский физик, член Лондонского королевского общества. Учился (1923-26)в Кембриджском университете, в 1945-62- «Кортаулдз лимид» Исследования относятся к теории металлов и полупроводников, термодинамике, статистической механике, атомной физике. Исходя из представлений о зонной структуре электронного спектра, провел деление кристаллов на металлы, полупроводники и диэлектрики. Открыл ряд фундаментальных закономерностей в полупроводниках. Ввел деление полупроводников на собственные и примесные, представление о донорной и акцепторной проводимости. В 1932 построил квантовую теорию полупроводников. Один их первых применил (1932) представления о квантовомеханическом туннелировании к описанию контактов между металлов и полупроводником.

Бардин Джон

(23.05 1908)- американский физик. Работы посвящены физике твердого тела и сверхпроводимости. Вместе с Уолтером Браттейном открыл в 1948 транзисторный эффект и создал кристаллический триод с точечным контактом-первый полупроводниковый транзистор. В 1968-69 был президентом Американского физического общества. Медаль Фриц Лондона (1962), Национальная медаль за науку (1965) и другие.

Жорес Алферов-Нобелевский лауреат 2005г.

(15.03 1930) Жорес Иванович Алферов хранит свой лабораторный журнал того времени с записью о создании им 5 марта 1953 г. Первого советского транзистора. В мае 1958г. К Алферову обратился Анатолий Петрович Александров , будущий президент Академии наук СССР, с просьбой разработать полупроводниковые устройства для первой советской атомной подводной лодки. Уже в октябре 1958 г. Устройства стояли на подводной лодке. Ж.И.Алферов выдвинул идею использования гетероструктур для полупроводникового лазера

Селен Selenium

Химический символ Se Атомный номер 34 Необычайное свойство – электрическая проводимость селена на свету в 1000 раз выше,чем в темноте, - впоследствии и обусловило его использование в устройствах,реагирующих на свет.Селеновые мостики и фотоэлементы стали применять в сигнальных приборах,автоматических выключателях,фотоэкспонометрах,фототелеграфе,телевидении,звукозаписи в кино.

Германий Germanium

Химический символ Ge Атомный номер 32 Применения: - датчики Холла - линзы для инфракрасной техники - рентгеновской спектроскопии - детекторы ионизирующих излучений

Кремний Silicium

Химический символ Si Атомный номер 14 На основе кремния применяются для создания преобразователей солнечной энергии,использующихся в космической технике.

Мышьяк Arsenicum

Химический символ As Атомный номер 33 Применения: - в кожевенном производстве - стоматологии - дерматологии - неврологии

Индий Indium

Химический символ In Атомный номер 49 Индий и его сплавы успешно применяют в новой технике в качестве жидкометаллической среды в процессе синтеза соединений в расплаве,при моделировании некоторых металлургических процессов, в качестве теплоносителя, радиационного гамма-носителя, компонента жидкого ядерного топлива, поглотителя радиоактивного излучения, в мягких припоях, защитных покрытиях.

ПОЛУПРОВОДНИКИ

Собственная проводимость Si

Электронная проводимость – электроны ( n – типа ) Дырочная – вакантное место электрона – дырка ( p – типа)

Проводимость при наличии примесей

Донорные примеси Индий In ( III валентный) Акцепторные примеси Мышьяк As (V валентный)

Транзистор

Термин “транзистор” образован из двух английских слов: transfer-преобразователь и resistor-сопротивление. Виды - сплавные Транзистор - усилитель

Схемы включение транзисторов

Характеристика транзисторов

Схематическое устройство и графическое обозначение на схемах транзисторов структуры p-n-p и n-p-n

Полупроводниковый диод

Применение и изготовление диодов

Германий - компактные Кремний Селен применяются в искусственных спутниках Земли, космических кораблях, электронно-вычислительных машинах

Устройство диода

N-типа (германий) P-типа (индий) Между двумя областями возникает P-n переход Германий – катод Индий - анод

Физики, изучавшие полупроводники

Полупроводниковые приборы

Полупроводниковые приборы могут играть роль электронных устройств малых размеров, могут преобразовывать электрические сигналы в световые и наоборот, тепловую энергию в электрическую и наоборот. Виды: 1. Полупроводниковый диод 2. Полупроводниковый транзистор 3. Пьезоэлектрические датчики

Интегральные схемы

Полупроводниковые приборы миниатюрных размеров соединены на одном полупроводниковом кристалле Применяются ПК, системах управления, бытовой электронике и т.д. В мире ежегодно выпускается 50 млрд интегральных схем

Инженер многоканальной электросвязи

Применяются в в современных компьютерах, Системах автоматизированного управления И телемеханики, производственном оборудовании, средствах транспорта, бытовой электронике

Инженер радиоэлектронных средств

Радио в авиации Радио на флоте Радио на железнодорожном транспорте Радио на китобойных промыслах Космическая радиосвязь

ВУЗ – ы, где можно получить инженерное образование

Якутск, ФТИ Якутск, ЯГУ, физический факультет Мирный, политехнический институт

Пресса

Выпускает газету Фотографируют выступающих

Каким типом проводимости обладают полупроводниковые материалы с донорными примесями?

А. В основном электронной. Б. В основном дырочной. В. В равной степени электронной и дырочной. Г. Ионной.

В четырехвалентный кремний добавили первый раз трехвалентный индий, а во второй раз пятивалентный фосфор. Каким типом проводимости в основном будет обладать полупроводник в каждом случае ?

А. В первом – дырочной, во втором – электронной. Б. В первом электронной, во втором дырочной. В. В обоих случаях электронной. Г. В обоих случаях дыроочной.

В одном случае в германий добавили пятивалентный фосфор, в другом – трехвалентный галлий. Каким типом проводимости в основном обладал полупроводник в каждом случае?

А. В первом – дырочной, во втором – электронной. Б. В первом – электронный, во втором – дырочной. В. В обоих случаях электронной. Г. В обоих случаях дырочной. Д. В обоих случаях электронно-дырочной