- •Навчально-методичний
- •Основи техніки безпеки при виконанні лабораторних робіт з феяч. Обробка результатів вимірів радіоактивності
- •Загальні правила роботи в лабораторіях фечя
- •Правила безпеки при роботі з електрообладнанням та електричними приладами
- •Запобігання аварійних ситуацій та ліквідація їх наслідків
- •Правила роботи з радіоактивними джерелами
- •Запобігання аварійних ситуацій та ліквідація їх наслідків
- •Основні правила обробки результатів вимірів та звітності про виконану роботу
- •Розрахункові задачі:
- •Контрольні запитання
- •Література
- •Вивчення будови і принципу дії сцинтиляційного детектора
- •Теоретичні відомості
- •Хід роботи і. Експериментальна частина
- •Іі. Розрахункова частина
- •Контрольні запитання
- •Література
- •Вимірювання потужності експозиційної дози природного гама-фону
- •Теоретичні відомості
- •Хід роботи і. Експериментальна частина
- •Іі. Розрахункова частина
- •Контрольні запитання
- •Література
- •Визначення енергії альфа-частинок по їх пробігу в повітрі
- •Теоретичні відомості
- •Таблиця 1. Поправки на тілесний кут
- •Хід роботи і. Експериментальна частина
- •Іі. Розрахункова частина
- •Контрольні запитання
- •Література
- •Вивчення бета-радіоактивності
- •Теоретичні відомості Загальні відомості про -розпад ядер
- •Взаємодія електронів (позитронів) з речовиною. Детектори електронів.
- •Методика визначення максимальної енергії -частинок
- •Хід роботи і. Експериментальна частина
- •Іі. Розрахункова частина
- •Контрольні запитання
- •Література
- •Вивчення поглинання γ - випромінювання за допомогою сцинтиляційного лічильника
- •Теоретичні відомості
- •Хід роботи і. Експериментальна частина
- •Іі. Розрахункова частина
- •Контрольні запитання
- •Література
- •Вивчення треків заряджених частинок
- •Теоретичні відомості Проходження важких заряджених частинок через речовину.
- •Камера Вільсона та дослідження треків частинок.
- •Хід роботи
- •Контрольні запитання
- •Література
- •Вивчення температурної залежності електропровідності в металах і напівпровідниках
- •Теоретичні відомості
- •Хід роботи і. Експериментальна частина
- •Іі. Розрахункова частина
- •1. Визначення температурного коефіцієнта опору метала.
- •2. Визначення енергії активації напівпровідника.
- •Контрольні запитання
- •Література
- •Вивчення р-п переходу та основних напівпровідникових приладів
- •Теоретичні відомості
- •Випрямний діод
- •Стабілітрон
- •Варикап
- •Хід роботи
- •Контрольні запитання
- •Література
- •Вивчення ефекту Холла в напівпровідниках
- •Теоретичні відомості
- •Хід роботи і. Експериментальна частина
- •Іі. Розрахункова частина
- •Контрольні запитання
- •Література
Контрольні запитання
Дайте визначення опору, питомому опору, провідності.
У чому суть зонної теорії провідності металів і напівпровідників?
Який механізм провідності в провідниках? Суть класичної теорії електропровідності (Друде-Лоренца).
Закон Ома в диференціальній формі.
Основні поняття квантової теорії електропровідності.
Як залежить опір провідників від температури? Як можна пояснити цю залежність?
Які речовини називаються напівпровідниками?
Які основні властивості напівпровідників?
Який механізм провідності в напівпровідниках ?
Чим пояснюється зміна концентрації електронів провідності в напівпровідниках з зміною температури?
Що таке термістори і де вони застосовуються?
Література
Горбачук І.Т. Загальна фізика. Лабораторний практикум.- К.: Вища школа, 1992. – С. 308-310.
Меняйлов М.Є. Курс фізики. Електрика і магнетизм.- К.: Вища школа, 1974. – С. 158-160.
Кучерук І.М., Горбачук І.Т., Луцик П.П. Загальна фізика. Електрика і магнетизм. – К.: Техніка, 2001. – С. 161-168.
Лабораторна робота №9
Вивчення р-п переходу та основних напівпровідникових приладів
Мета роботи: Вивчити особливості р-п переходу у напівпровідниках та принцип роботи основних напівпровідникових приладів.
Прилади та обладнання: установка для вивчення р-п переходу, набір досліджуваних зразків ().
Теоретичні відомості
Напівпровідники являють собою групу речовин, які характеризуються наявність одного або більше р-п переходів.
Рис. 1. а) – структура діода; б) – його умовне позначення |
Напівпровідникові діоди класифікуються:
за призначенням: випрямні, високочастотні та надвисокочастотні (ВЧ-і СВЧ-діоди), імпульсні, напівпровідникові стабілітрони (опорні діоди), тунельні, звернені, варикапи та ін;
за конструктивно - технологічними особливостями: площинні і точкові;
за типом вихідного матеріалу: германієві, кремнієві, арсенід - галієві та ін.
У точковому діоді використовується пластинка германію або кремнію з електропровідністю n-типу (рис.2), товщиною 0,1-0,6 мм і площею 0,5-1,5 мм2; з пластинкою стикається загострена голка з нанесеною на неї домішкою. При цьому з голки в основний напівпровідник дифундують домішки, які створюють область з іншим типом електропровідності. Таким чином, близько голки утворюється мініатюрний р-n-перехід напівсферичної форми.
Для виготовлення германієвих точкових діодів до пластинки германію приварюють голки з вольфраму, покритого індієм. Індій є для германію акцептором.
У площинних діодах р-n-перехід утворюється двома напівпровідниками з різними типами електропровідності, причому площа переходу у різних типів діодів лежить в межах від сотих часток квадратного міліметра до декількох десятків квадратних сантиметрів (силові діоди). Площинні діоди виготовляються методами сплаву (плавлення) або дифузії (рис. 2).
Рис. 2. | ||
Пристрій точкових діодів |
Пристрій площинних діодів, виготовлених сплавним методом |
Пристрій площинних діодів, виготовлених дифузійним методом |
До пластинки германію n-типу вплавляють при температурі близько 500 °С краплю індію (рис. 2), яка, сплавляючись з германієм, утворює шар германію р-типу. Область з електропровідністю р-типу має більш високу концентрацію домішки, ніж основна пластинка, і тому є емітером. До основної пластинки германію і до індію припаюють вивідні провода, зазвичай з нікелю.
Дифузійний метод виготовлення р-n-переходу заснований на тому, що атоми домішки дифундують в основний напівпровідник (рис. 2). Для створення р-шару використовують дифузію акцепторного елемента (бору або алюмінію для кремнію, індію для германію) через поверхню вихідного матеріалу.