Открытый урок. Полупроводниковые приборы и их применение
методическая разработка на тему

Слайд 1

Подготовили: Солохина Нина Владимировна Адливанкина Анастасия Михайловна Хабаровск, 2012

Слайд 2

Цель занятия: Задачи занятия:

Слайд 3

1. НАЙДИТЕ СООТВЕТСТВИЕ: В. - материалы, отличающийся сильной зависимостью удельной проводимости от концентрации примесей, температуры и различных видов облучения. С. - тела, в которых имеются свободные носители заряда, то есть заряженные частицы, которые могут свободно перемещаться внутри этих тел. А. - вещества, плохо проводящее или совсем не проводящее электрический ток 2. Полупроводники 1. Проводники 3. Диэлектрики

Слайд 4

2. Найдите соответствие: 1. Проводник 2. Полупроводник 1. 2.

Слайд 5

3. Как влияет увеличение температуры на сопротивление (увеличится или уменьшится)? Проводника Полупроводника

Слайд 6

ИСТОРИЯ СОЗДАНИЯ И РАЗВИТИЯ ДИОДОВ Третья четверть XIX века два направления: 1. 1873 году британский учёный ФРЕДЕРИК ГУТРИ открыл принцип действия термионных (вакуумных ламповых с прямым накалом) диодов. 2. 1874 году германский учёный КАРЛ ФЕРДИНАНД БРАУН открыл принцип действия кристаллических (твёрдотельных) диодов. 1900 года ГРИНЛИФ ПИКАРД создал первый радиоприёмник на кристаллическом диоде. В конце XIX века данные устройства были известны под именем ВЫПРЯМИТЕЛЕЙ , и лишь в 1919 году Вильям Генри Иклс ввёл в оборот слово « ДИОД », образованное от греческих корней «di» — два, и «odos» — путь

Слайд 7

ДИО́Д – двухэлектродный электронный прибор, который обладает различной проводимостью в зависимости от направления электрического тока. Электрод диода, подключённый к положительному полюсу источника тока, когда диод открыт (то есть имеет маленькое сопротивление), называют анодом , подключённый к отрицательному полюсу — катодом .

Слайд 8

ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЙ ДИОД — это полупроводниковый прибор с одним выпрямляющим электрическим переходом и двумя выводами, в котором используется то или иное свойство электрического перехода. ГРУППЫ: выпрямительные, универсальные, импульсные, сверхвысокочастотные, стабилитроны, варикапы, туннельные, обращенные, фотодиоды, светоизлучающие диоды, генераторы шума, магнитодиоды.

Слайд 9

Диоды делятся: По конструктивному исполнению на: плоскостные (диоды в которых электрический переход имеет линейные размеры значительно больше толщины самого перехода) точечные (диоды, у которых размеры электрического перехода, определяющие его площадь, меньше толщины области объемного заряда. ) По технологии изготовления на: сплавные диффузионные эпитаксиальные

Слайд 10

Диоды плоскостные Диоды точечные ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ДИОДЫ Диоды выпрямительные Диоды выпрямительные Стабилитроны СВЧ-диоды Туннельные диоды Обращенные диоды Варикалы Фотодиоды Светодиоды Фотоэлементы полупроводниковые

Слайд 11

ВЫПРЯМИТЕЛЬ ( электрического тока ) — преобразователь электрической энергии ; механическое, электровакуумное, полупроводниковое или другое устройство, предназначенное для преобразования переменного входного электрического тока в постоянный выходной электрический ток. Большинство выпрямителей создаёт не постоянные, а пульсирующие однонаправленные напряжение и ток , для сглаживания пульсаций которых применяют фильтры . Устройство, выполняющее обратную функцию — преобразование постоянных напряжения и тока в переменные напряжение и ток — называется инвертором . Из-за принципа обратимости электрических машин выпрямитель и инвертор являются двумя разновидностями одной и той же электрической машины (справедливо только для инвертора на базе электрической машины).

Слайд 12

СВЕТОДИОДЫ

Слайд 13

Солнечные элементы 1. свет (фотоны) 2. лицевой контакт 3. отрицательный слой 4. переходной слой 5. положительный слой 6. задний контакт

Слайд 14

Солнечные элементы (СЭ) изготавливаются из материалов, которые напрямую преобразуют солнечный свет в электричество. В настоящее время СЭ изготавливается из кремния (химический символ Si). Кремний это полупроводник. Он широко распространен на земле в виде песка, который является диоксидом кремния (SiO2), также известного под именем "кварцит". Другая область применения кремния - электроника, где кремний используется для производства полупроводниковых приборов и микросхем.

Слайд 15

Типы солнечных элементов (использование нано-технологий) Монокристаллический Поликристаллический аморфный (тонкопленочный). Различие в организации атомов кремния в кристалле, что влияет на разный КПД преобразования энергии света. Моно- и поликристаллические элементы имеют почти одинаковый КПД, который выше, чем у солнечных элементов, изготовленных из аморфного кремния.

Слайд 16

Конвертируем свет прямо в топливо Основная идея проста – соединить солнечную батарею с электролизером, поместить в воду и собирать продукты. При этом солнечный элемент изготавливается небольшого размера, чтобы его было легче поместить в емкость с водой. Как известно, солнечный элемент обычно содержит p-n-переход, и при освещении p-область заряжается положительно (выделяется кислород), а n-область – отрицательно (выделяется водород).

Слайд 17

ПРОБЛЕМЫ ДАННОГО ЭКСПЕРИМЕНТА: Во-первых, не отработана система разделения образующихся газов. Во-вторых, КПД устройства пока варьируется от 2,5% (в случае непосредственного закрепления катализатора на поверхности кремния) до 4,7% (в случае соединения их проводами), в это время КПД коммерческих солнечных батарей превосходит 10%. В-третьих, на сегодняшний день удобное и компактное хранение водорода до сих пор представляет нерешенную проблему, и это все при том, что водород - куда менее удобная и универсальная форма энергии, чем электричество.

Слайд 18

Полы