Билет 34.

Работа выхода электрона из металла. Контактная разность потенциалов.

Работа выхода — разница между минимальной энергией (обычно измеряемой в электрон-вольтах), которую необходимо сообщить электрону для его «непосредственного» удаления из объёма твёрдого тела, и энергией Ферми. Здесь «непосредственность» означает то, что электрон удаляется из твёрдого тела через данную поверхность и перемещается в точку, которая расположена достаточно далеко от поверхности по атомным масштабам (чтобы электрон прошёл весь двойной слой), но достаточно близко по сравнению с размерами макроскопических граней кристалла.

В настоящее время можно указать две наиболее вероятные причины происхождения работы выхода. Одна из них заключается в индукционном действии удаляемого электрона на металл. Электрон, вылетевший из металла, вызывает на поверхности металла положительный индуцированный заряд, отчего между электроном и металлом возникает сила притяжения, препятствующая удалению электрона.

Контактная разность потенциалов — это разность потенциалов между проводниками, возникающая при соприкосновении двух различных проводников, имеющих одинаковую температуру.

Билет 35.

Эффект Зеебека. Термоэлектричество. Удельная термо –ЭДС. Термопары и их применение.

Эффект Зеебека —возникновения ЭДС в замкнутой электрической цепи, состоящей из последовательно соединённых разнородных проводников, контакты между которыми находятся при различных температурах. (Термо-ЭДС)

Термоэлектричество представляет собой совокупность явлений, в которых разница температур создаёт электрический потенциал, или электрический потенциал создаёт разницу температур.

Знак термо-ЭДС зависит от того, для какого из проводников больше по абсолютной величине удельная термо-ЭДС. Величина термо-ЭДС термопары зависит от разности температур и от удельных термо-ЭДС обоих проводников.

Термопары относятся к классу термоэлектрических преобразователей, принцип действия которых основан на явлении Зеебека: если спаи двух разнородных металлов, образующих замкнутую электрическую цепь, имеют неодинаковую температуру (Т не равно Т2), то в цепи протекает электрический ток. Изменение знака у разности температур спаев сопровождается изменением направления тока.

Термопары широко применяют для измерения температуры различных объектов, а также в автоматизированных системах управления и контроля. Измерение температур с помощью термопар получило широкое распространение из-за надежной конструкции датчика, возможности работать в широком диапазоне температур

Вопрос 36.

Энергия активации примеси в полупроводниках, зонные диаграммы примесных полупроводников. Зонная диаграмма p-n перехода.

Энергия активации – минимальная энергия возбуждения примесного атома, необходимая для создания примесной электропроводимости полупроводника.

Билет 37.

Образование p-n перехода в полупроводниках. Потенциальный барьер. Динамическое равновесие токов. Одностороняя проводимость. Применение p-n перехода, выпрямление тока, фотодиоды, солнечные батареи, др..

p-n-перехо́д или электронно-дырочный переход — область соприкосновения двух полупроводников p- и n-типа, в которой происходит переход от одного типа проводимости к другому.

Электрические процессы в p-n-переходах являются основой работы полупроводниковых диодов, транзисторов и других электронных полупроводниковых приборов с нелинейной вольт-амперной характеристикой.

Потенциа́льный барье́р — область пространства, разделяющая две другие области с различными или одинаковыми потенциальными энергиями. Характеризуется «высотой» — минимальной энергиейклассической частицы, необходимой для преодоления барьера.

Динамическое равновесие токов нарушается, если к переходу подвести напряжение внешнего источника. Включение р-п перехода в непропускном ( обратном) направлении приведет к сущест - венному уменьшению диффузионного тока и не изменит ток проводимости; в цепи установится ток неосновных носителей, практически не зависящий от приложенного внешнего напряжения. 

Одностороняя проводимость.

«+» n-типа

«-» p-типа

Свойства р - n- обусловливают их применение в разл. приборах: выпрямительные, детекторные, смесительные диоды (см. Диоды твердотельные;)биполярные и униполярные транзисторы; туннельные диоды; лавинно-пролётные диоды (СВЧ-генераторы); фотодиоды, лавинные фотодиоды,фототранзисторы; тиристоры, фототиристоры; фотоэлементы, солнечные батареи; светодиоды, инжекц. лазеры; детекторы частиц и др.

Выпрямитель тока

 преобразователь электрического тока переменногонаправления в ток постоянного направления.

Фотодио́д — приёмник оптического излучения^[1], который преобразует попавший на его фоточувствительную область свет в электрический заряд за счёт процессов в p-n-переходе.

Солнечная батарея — несколько объединённых фотоэлектрических преобразователей (фотоэлементов) — полупроводниковых устройств, прямо преобразующих солнечную энергию в постоянный электрический ток.