Вопрос 16. Какие примеси являются донорами и акцепторами в примесных полупроводниках? 12

 Полупроводник, легированный донорной примесью, называют полупроводником электронного типа (n-типа) проводимости или электронным полупроводником. 12

Электронная проводимость появляется в результате легирования полупроводника элементами, имеющими большую валентность, чем валентность атомов из которых состоит полупроводник. Например, для Si и Ge, являющимися элементами 4 группы таблицы Менделеева, в качестве донорных примесей применяют элементы 5 группы, как правило это ₁₅P, ₃₅As, ₅₁Sb. 12

Замещая узлы кристаллической решетки полупроводника, атомы донорной примеси отдают часть своих валентных электронов для создания ковалентных связей с атомами основного вещества и участвуют в создании дополнительных энергетических уровней в запрещенной зоне полупроводника. 12

Полупроводник, легированный акцепторной примесью, называют полупроводником дырочного типа (р-типа) проводимости или дырочным полупроводником. 12

Дырочная проводимость создается в результате легирования полупроводника элементами, имеющими меньшую валентность, чем валентность атомов, из которых состоит полупроводник.  Например, для Si и Ge, являющимися элементами четвертой группы таблицы Менделеева, в качестве акцепторных примесей применяют элементы третьей группы, как правило это ₅B, ₁₃Al, ₃₁Ga, ₄₉In. 12

Замещая узлы кристаллической решетки полупроводника, атомы акцепторной примеси захватывают валентный электрон от соседнего атома кремния для создания ковалентных связей с атомами основного вещества, превращаясь при этом в отрицательно заряженные ионы, и участвуют в создании дополнительных энергетических уровней в запрещенной зоне полупроводника. 13

Вопрос 33. Приведите классификацию диэлектриков по их свойствам и областям применения. 13

По стабильности параметров. 13

Активные(параметры, которых можно регулировать, изменяя напряжённость электрического поля, температуру, механическое напряжение и др.). 13

Применение: для генерации и преобразования электрических сигналов. 13

Пассивные(параметры, которых не изменяются при воздействие различных факторов) – электроизоляционные. 13

Применение: для создания электрической изоляции токоведущих частей 13

По агрегатному состоянию. 13

Газообразные. 13

а) Воздух (Е_{пр.возд.}=3МВ/м, самый дешёвый). 13

Применение: в высоковольтных выключателях с давлением 2-12 МПа, ЛЭП. 13

б) Азот N₂(Е_пр.N2≈Е_{пр.возд.}, не окисляет другие материалы) 13

Применение: в газовых конденсаторах, в силовых трансформаторах газовая подушка. 13

в) Водород Н₂(Е_пр.Н2=0,59·Е_{пр.возд.}, высокая теплопроводность, взрывоопасен). 13

Применение: электроизоляционная и охлаждающая среда в мощных электрических машинах (турбогенераторы). 13

г) Гексафторид серы (элегаз) SF₆(Е_пр.SF2=2,5·Е_{пр.возд.}, не разлагается при нагревании до 800⁰С, химически стоек, не токсичен, высокая стоимость). 13

Применение: в высоковольтных выключателях, герметично закрытых распределительных устройствах, пожаробезопасных силовых трансформаторах. 13

д) Инертные газа: гелий He, неонNe, аргонAr, криптонKr, ксенонXe, радонRn. 14

Применение: добавляются к высокопрочным газам для повышения их дугогасительной способности. 14

Жидкие (повышают электрическую прочность, теплоотвод и дугогасящие св.). 14

Нефтяные масла(горят при 170⁰С, гигроскопичны, стареют). 14

а) Трансформаторное масло (малая вязкость). 14

Применение: для заливки реостатов, реакторов, маслонаполненных вводов, масляных выключателей, трансформаторов, и др. 14

б) Конденсаторное масло (меньшие электрические потери). 14

Применение: для пропитки бумажных и плёночных конденсаторов. 14

в) Кабельное масло (повышенная вязкость, пониженные электрические свойства). 14

Применение: в пропитки изоляции силовых кабелей. 14

Синтетические(наиболее химически и нагревостойкие). 14

а) Хлорированные углероды (трихлордефинил C₁₂H₁₀Cl₃, соволC₁₂H₅Cl₅, гексол 20%C₁₂H₉Cl₉, 80%C₄Cl₆– токсичны, негорючие, не гигроскопичны) 14

Применение: для пропитки конденсаторов, заливки трансформаторов. 14

б) Кремнийорганические соединения (полиметилсилоксановые (С₂Н₆OSi)_nПМСЖ, полиэтилсилоксановые ПЭСЖ, полиметилфенилсилоксановые ПМФСЖ жидкости – нетоксичны, большая стоимость). 14

Применение: в специальных конденсаторах, импульсных трансформаторах, блоках электронной аппаратуре. 14

в) Фторорганические соединения (фторметан CFH₃, фторхлорметан CFClH₂ трифторбромметан CF₃Br (фреоны, хладоны)– негорючие, при повышенных температурах разлагаются с выделением токсичных продуктов). 14

Применение: для пропитки и заливки конденсаторов и небольших трансформаторов, охладители в блоках электронного оборудования. 15

Твёрдые (самая большая группа). 15

Органические соединения, волокнистые материалы (бумага, ткани), минеральные материалы (слюда), стекло, керамика. 15

Применение: различные электроизоляционные детали и конструкции. 15