ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЕ БИЛЕТЫ ПО ЭРМ

1. Роль и значение эрм в развитии научно-технического прогресса. Классификация эрм.

Все достижения современной науки и техники невозможно представить без фундаментальных исследований в области материаловедения. Благодаря развитию материаловедения, оказалось возможным создание обычных резисторов, конденсаторов, транзисторов, интегральных микросхем и т.д. По мере развития научно-технического прогресса роль и значение электротехнических материалов возрастает.

Уменьшение габаритов и массы изделий, увеличение мощности и напряжений электротехнических установок, необходимость их работы в условиях высоких и сверхнизких температур, предъявляет всё более жёсткие требования к электротехническим материалам.

Для получения требуемых свойств материалов в настоящее время используют сложные приёмы химического синтеза, искусственное выращивание монокристаллов, нанесение тонких плёнок, различные способы глубокой очистки материалов, воздействие высоких температур и давлений.

Выбор материала для конкретного применения является сложной задачей, успешное решение которой зависит от глубины знаний свойств материалов и умения их использовать.

2. Деление веществ на классы. Энергетические диаграммы проводников, полупроводников и диэлектриков.

Электро-радиоматериалы (ЭРМ) - это материалы, основным свойством которых является их поведение в электрическом и магнитном поле.

По поведению в электрическом поле ЭРМ делятся на проводники, полупроводники и диэлектрики. По поведению в магнитном поле - магнитные и немагнитные.

Сущность зонной теории деления веществ на классы состоит в следующем:

1) Атом состоит из ядра и электронов, которые вращаются вокруг ядра на орбитах.

2) Каждой орбите соответствует строго определённое значение энергии, которой может обладать электрон.

3) Расположенные ближе к ядру, электроны подвержены большему притяжению и они ослабляют притяжение внешних электронов, которые находятся дальше от ядра.

4) Внешние электроны могут отрываться от атома и присоединяться к другому. Такие электроны называются валентными.

5) Между энергетическими уровнями существуют запрещённые зоны, которые препятствуют переходу электрона с одной орбиты на другую. Ширина этой зоны влияет на свойства материалов.

6) Поскольку свойства вещества определяются валентностью, то наибольший интерес представляет зона валентных электронов и свободная зона, куда могут перейти валентные электроны в случае внешнего возбуждения.

Исходя из сказанного, энергетическая диаграмма вещества будет иметь следующий вид: (проводник, полупроводник, диэлектрик).

1) ⍴<10^-5 Ом*м

2) ⍴=10^-6-10⁹

3) ⍴>10⁷

Проводниками являются материалы, у которых отсутствуют запрещённые зоны и электроны валентной зоны могут беспрепятственно переходить в свободную зону под действием очень слабых электрических полей, обеспечивая высокую электропроводность.

Полупроводниками являются материалы с узкой запрещённой зоной, которая может быть преодолена электронами валентной зоны за счёт внешних воздействий и, таким образом, возникает электропроводность.

Диэлектриками являются материалы с широкой запрещённой зоной и валентные электроны не могут её преодолеть, поэтому электропроводность в диэлектрике отсутствует.