Привет, Вы узнаете о том , что такое полупроводниковый прибор, Разберем основные их виды и особенности использования. Еще будет много подробных примеров и описаний. Для того чтобы лучше понимать что такое
полупроводниковый прибор, полупроводниковое устройство , настоятельно рекомендую прочитать все из категории Постоянный электрический ток.
К простейшим полупроводниковым приборам относятся те, которые состоят из одного полупроводника с собственной проводимостью (см. § 8-к). Это терморезисторы и фоторезисторы – устройства, изменяющие свое сопротивление в зависимости от температуры и/или освещенности. Чуть более сложно устроены термоэлементы и фотоэлементы, а также диоды, так как состоят из нескольких полупроводников и уже не с собственной, а с примесной проводимостью. Рассмотрим их подробнее.
Термо- и фоторезисторы не создают электрический ток, а лишь меняют свое сопротивление току, идущему через них. Под влиянием тепла или света увеличивается число свободных электронов и дырок, в результате чего возрастает электропроводность (или, что то же самое, уменьшается сопротивление). Напротив, термо- и фотоэлементы способны создавать электрический ток, то есть быть источниками электроэнергии.
Полупроводниковый фотоэлемент состоит из кремниевого кристалла n-типа, в котором путем добавления примесей создана p-область (см. рисунок). В § 8-к мы отметили, что на концах p-n–перехода самостоятельно возникают разноименные заряды. То есть его можно рассматривать как источник кратковременного тока. Если же к p-n–переходу постоянно подводить световую энергию (то есть вызывать образование все новых и новых пар электрон–дырка), получится постоянно действующий источник с напряжением около 1 В.
Полупроводниковый термоэлемент состоит из двух полупроводников p-типа и n-типа, не образующих p-n–переход (см. рисунок). Они соединены металлической пластиной, к которой подводится тепло от нагревателя (показана желтым цветом). Другие концы полупроводников касаются отдельных металлических контактов, которые охлаждают воздухом или другим способом (показаны зеленым цветом). Об этом говорит сайт https://intellect.icu . В более холодных частях полупроводников уменьшается количество свободных электронов и дырок, так как при более низкой температуре «примесные» электроны реже покидают атомы, значит, и реже образуются дырки.
Полупроводниковые приборы: терморезисторы и фоторезисторы, термоэлементы и фотоэлементы, диоды и триоды (транзисторы). Принцип действия любого полупроводникового прибора основан на зависимости свойств полупроводника от внешних условий: нагревания, освещения, контакта с другими полупроводниками.
Вопросы для самопроверки
- Наиболее простыми полупроводниковыми приборами являются такие, ...
- Более сложные полупроводниковые приборы изготавливают из ...
- Почему фото- и терморезисторы могут менять сопротивление?
- В отличие от термо- и фоторезисторов, ...
- Опишите устройство полупроводникового фотоэлемента. Он ...
- Любой p-n–переход может быть источником кратковременного тока, поскольку ...
- Чтобы получить долговременно действующий источник тока, нужно ...
- Полупроводники p-типа и n-типа в термоэлементе ...
- Чтобы полупроводниковый термоэлемент являлся источником электроэнергии, ...
- Почему охлаждение нижних концов ведет к снижению числа свободных зарядов?
Под действием теплоты в верхних концах полупроводников, наоборот, увеличивается количество свободных электронов и дырок. Они, отталкиваясь от своих «братьев» или «сестер», перемещаются в нижние части своих кристаллов, заряжая их разноименно. Строго говоря, наличие двух полупроводников не обязательно, так как они не касаются друг друга. Полупроводниковую пару используют, чтобы создать встречные потоки электронов и дырок, то есть более высокое напряжение. Наряду с этим, теплота, получаемая от источника энергии, используется полнее, что ведет и к значительному росту КПД термоэлемента.
Термо- и фоторезисторы применяются в качестве датчиков температуры и освещенности, позволяя измерять эти характеристики электронными приборами. Это дает возможность автоматизировать измерения и, как следствие, технологические процессы. Термо- и фотоэлементы применяются в качестве основных источников электрической энергии в труднодоступных местах земной поверхности и в космосе, а также в качестве альтернативных экологически чистых источников электроэнергии.
Полупроводниковый диод (см. рисунок) – прибор с одним p-n–переходом и двумя контактами для включения в цепь. Диоды применяют для пропускания тока только в одном направлении, что необходимо для преобразования переменного тока в постоянный (см. § 9-й), а также для детектирования радиосигналов (см. § 11-й).
Как правило, диоды изготавливают из кристалла германия или кремния, с проводимостью n-типа. В одну из поверхностей кристалла вплавляют каплю индия. Вследствие диффузии атомов индия в глубь основного кристалла, в нем образуется область p-типа. Остальная часть кристалла по-прежнему имеет проводимость n-типа. Между ними и возникает p-n–переход, способный пропускать постоянный электрический ток только в одном направлении. О применении этого – в следующем параграфе.
Вопросы для самопроверки
- Как в верхних концах возникает большее число свободных зарядов?
- Возникшие в верхних частях полупроводников «тепловые» электроны и дырки, ...
- Зачем в термоэлементе используют два полупроводника разных типов?
- Как в науке и технике используются термо- и фоторезисторы? Они ...
- Как термо- и фоторезисторы используются в жизни вокруг нас? Они ...
- Полупроводниковый диод представляет собой устройство ...
- В электрических цепях диоды используют ...
- Наряду с детектированием радиосигналов, такое свойство диодов нужно ...
- При вплавлении в n-кристалл кремния или германия капли индия ...
- Между возникшей p-областью и основной частью кристалла ...
Вау!! 😲 Ты еще не читал? Это зря!
Исследование, описанное в статье про полупроводниковый прибор, подчеркивает ее значимость в современном мире. Надеюсь, что теперь ты понял что такое полупроводниковый прибор, полупроводниковое устройство
и для чего все это нужно, а если не понял, или есть замечания,
то не стесняйся, пиши или спрашивай в комментариях, с удовольствием отвечу. Для того чтобы глубже понять настоятельно рекомендую изучить всю информацию из категории
Постоянный электрический ток
Из статьи мы узнали кратко, но содержательно про полупроводниковый прибор
Ответы на вопросы для самопроверки пишите в комментариях,
мы проверим, или же задавайте свой вопрос по данной теме.
Комментарии
Оставить комментарий
Базовая физика
Термины: Базовая физика