Dezvoltarea unei lecții privind fizica pe tema "Curentul electric în semiconductori". Lecția de fizică pe tema "Semiconductori. Curentul electric prin semiconductori de contact P-n Tipuri. Diodă semiconductoare. Tranzistori" Lecție deschisă în semiconductori de fizică

Trimiteți-vă munca bună în baza de cunoștințe este simplă. Utilizați formularul de mai jos

Elevii, studenți absolvenți, tineri oameni de știință care folosesc baza de cunoștințe în studiile și munca lor vă vor fi foarte recunoscători.

Ministerul Științei și Educației

Departamentul de "Iivt"

Notă explicativă

La curs de lucru

Organizarea și metodele de formare industrială pe această temă: Știința materialelor și electrdiciocratice

Pe subiect: Materiale semiconductoare

Introducere

I. . În tehnica modernă, metalele și aliajele sunt foarte utilizate pe scară largă, precum și materialele electrice. Agentul de instrumente electronice radio modern a ajuns la o astfel de etapă de dezvoltare atunci când parametrii importanți dispozitivele nu depind atât de mult de la soluții circumsCâți din materialele de electrod și perfecțiunea folosite procese tehnologice fabricarea lor. Știința materiei subiecte constă din cinci secțiuni. Prima secțiune este numită general Despre metale și aliaje.

Metalul este un solid.

Aliajul este un compus de 2 și mai multe elemente chimice

Componenta sunt aliajul componentelor substanțelor.

II. Materialele conductoare sunt materiale care au rezistență scăzută.

III. Materiale dielectrice

Dielectricele sunt materiale izolante.

IV. Materialele semiconductoare sunt materiale care au o cantitate mică de energii în timpul funcționării.

V. Materiale magnetice - care posedă proprietățile atragerii.

Oțel structural și aliaje

Constructive sunt numite oțel, destinate fabricării pieselor de mașini (oțel de construcție a mașinii), structuri și structuri (oțel de construcție).

Oțel structural de carbon.

Oțelul structural de carbon sunt împărțite în calitate obișnuită și oțel de înaltă calitate.

Oțel obișnuit Calitatea este făcută de următoarele mărci de ST0, ST1, ST2, ..., ST6 (cu creșterea camerei crește conținutul de carbon). ST4 - Carbon 0,18-0,27%, Mangan 0,4-0,7%.

Cu o creștere a numărului condițional al mărcii de oțel, rezistența la tracțiune (B) și fluiditatea (0,2) crește și plasticitatea scade (). St3sp are b \u003d 380490mpa, 0,2 \u003d 210250MPA, \u003d 2522%.

Carbonic de înaltă calitate Oțelurile sunt plătite în conformitate cu condiții mai stricte în ceea ce privește compoziția încărcării și topirea și turnarea. S.<=0.04%, P<=0.0350.04%, а также меньшее содержание неметаллических включений.

Oțel de carbon de înaltă calitate marcat cu numere 08, 10, 15, ..., 85, care indică conținutul mediu de carbon din sute de procente.

Oțel de carbon scăzut (DIN<0.25%) 05кп, 08, 07кп, 10, 10кп обладают высокой прочностью и высокой пластичностью. в =330340МПа, 0.2 =230280МПа, =3331%.

Mediu Oțel carbon. (0,3-0,5% c) 30, 35, ..., 55 sunt utilizate după normalizare, îmbunătățire și întărire a suprafeței pentru o mare varietate de detalii în toate industriile. Aceste oțeluri în comparație cu carbonii mici au o rezistență mai mare la plasticitatea inferioară (B \u003d 500600MP, 0,2 \u003d 300360MPA, \u003d 2116%). În acest sens, acestea ar trebui utilizate pentru fabricarea pieselor mici sau mai mari, dar nu necesită calcinări la sfârșit de capăt.

Oțel cu conținut ridicat de carbon (0,6-0,85% c) 60, 65, ..., 85 au rezistență ridicată, rezistență la uzură și proprietăți elastice. Din aceste oțeluri, izvoare și arcuri, axele, șaibele de castel, rulourile de rulare etc. sunt fabricate.

Oțel structural aliaj

Oțel, în care cantitatea totală a conținutului elementelor de aliere nu depășește 2,5%, se referă la scăzut aliat, conținând 2,5-10% la dopat și mai mult de 10% până la aliaj de înaltă (conținutul de fier mai mare de 45% ).

Utilizarea cea mai răspândită în construcții a fost oțel cu aliaj scăzut, iar în inginerie mecanică - oțel aliat.

Oțel structural aliat marcat cu numere și litere. Cifrele din două cifre date la începutul mărcii indică conținutul mediu de carbon din sute de procente, litera din dreapta numerelor denotă elementul dopaj.

Construirea oțelului din aliaj scăzut

Dispozitivele mici sunt numite oțel, care nu conțin mai mult de 0,22% C și un număr relativ mic de elemente de aliere neevaluate: până la 1,8% Mn, până la 1,2% Si, până la 0,8% CR și altele.

Aceste oțeluri includ oțel 09g2, 09GS, 17GS, 10G2C1, 14G2, 15HSD, 10HNPP și multe altele. Oțel sub formă de foi, produsele laminate în formă de varietal sunt utilizați în construcții și inginerie mecanică pentru structurile sudate, în principal fără procesarea suplimentară termică. Oțel de carbon scăzut al aluminiei scăzute sudate bine.

Pentru fabricarea țevilor de diametru mare, se utilizează oțel 17GS (0,2 \u003d 360 MB, B \u003d 520MP).

Armarea oțelului

Pentru structurile din beton armat, carbonul sau oțelul cu carbon scăzut este utilizat sub formă de profil neted sau periodic.

Steel ST5P2 - B \u003d 50MPA, 0,2 \u003d 300MPA, \u003d 19%.

Oțel pentru ștanțare la rece

Pentru a asigura ștampile mari, raportul din / 0,2 oțel trebuie să fie de 0,5-0,65 la cel puțin 40%. Ștampila era mai rea decât carbonul din ea. Silicon, creșterea rezistenței randamentului, reduce ștampila, în special capacitatea oțelului de evacuare. Prin urmare, oțelul fierbinte laminat la rece 08kp, 08FCP (0,02-0,04% V) și 08U (0,02-0,07% al) sunt utilizate mai mult pentru ștanțarea la rece.

Structură structurală (construcție de mașini) cimentată (nitro-ciment) din oțel din aliaj

Pentru fabricarea pieselor, cimentarea redusă, carbon scăzut (0,15-0,25% c) oțel. Conținutul elementelor de aliere în oțel nu trebuie să fie prea mare, dar ar trebui să asigure calcinarea necesară a stratului de suprafață și a miezului.

Crom oțel. 15x, 20X sunt concepute pentru fabricarea de produse mici de forme simple, cimentate la adâncime 1.0-1.5mm. Oțelul de crom în comparație cu carbonic posedă proprietăți de rezistență mai mare, cu puțină plasticitate în miez și o forță mai bună în stratul cimentabil., Sensibil la supraîncălzire, calcinarea este mică.

Oțel 20x - b \u003d 800mp, 0,2 \u003d 650MPA, \u003d 11%, \u003d 40%.

Cromovanadium oțel.. Dopajul din oțel de crom prin vanadiu (0,1-0,2%) îmbunătățește proprietățile mecanice (oțel 20kHF). În plus, Chromovanadium a devenit mai puțin predispus la supraîncălzire. Utilizați numai pentru fabricarea părților relativ mici.

Curriculum tipic

Curriculum tipic - Acesta este un document menit să implementeze cerințele de stat pentru conținutul minim și nivelul de formare a instituțiilor de absolvire a învățământului secundar special. Aceasta definește o listă generală de discipline și sume obligatorii de timp pentru implementarea, speciile și durata minimă a practicii, o listă exemplară a siturilor educaționale, laboratoarelor și atelierelor. Curriculumul prevede, de asemenea, proiectarea cursului de nu mai mult de trei discipline la întreaga perioadă de studiu. Tipurile de practici de producție și durata acestora sunt determinate în conformitate cu modelul de învățare de învățare pentru o anumită specialitate. Programul procesului educațional este un caracter de recomandare și poate fi ajustat de instituția de învățământ cu respectarea obligatorie a duratei formării teoretice, a sesiunilor de examinare, precum și calendarul sărbătorilor de vară pentru iarna și luând anul academic (a se vedea Tabelul 1).

TABELUL 1

Nume procesul educațional discipline academice

Distribuția semestrului

Numărul de control

Număr de ore

Distribuirea de cursuri și semestre

Examene

Proiectul Kurso-out

Teo-ret. sn.

Laborator. Clase de imprimare

Stiinta Materialelor și materiale electrice

Din curriculum, se poate observa că, pe subiectul "materialelor și electrdaratiștilor", este dată de 60 de ore. Dintre acestea, 44 sunt teoretice și 16- practice. Numărul minim de teste este de 2 lucrări. Există clase de laborator. Curs, proiect de schimb, fără credit. Subiectul "Materiale și electrdiciocratice" este studiat până la al doilea an. În cele 3 săptămâni de studiu, 18 săptămâni, o săptămână timp de 2 ore: 18 * 2 \u003d 36 ore studiază în semestrul 3. În al patrulea semestru de antrenament 12 săptămâni, o săptămână timp de 2 ore: 12 * 2 \u003d 24 de ore Aflați timp de 4 semestru. Total pentru 3 și 4 semestru: 36 + 24 \u003d 60 de ore, studiați pe deplin acest element pe 2 curs.

Planul tematic

Planul tematic - Face parte din curriculum. Program de antrenament - Acesta este un document în care este dată caracteristica conținutului materialului studiat de Anul de studiu și a secțiunilor (temelor). Planul tematic constă în secțiuni care includ subiecte. Planul tematic distribuie orele cu partiții din numărul total de ore. După cum este atribuit aneass pe subiectul "Materiale și electrdiciodeter" în secțiunea "Materiale conductive", 12 ore sunt atribuite.

MASA 2

	Numele subiectului.	Număr de ore
			Clase teoretice
	Capitolul 4. Materiale conductive
	Materiale de conducere ridicate
	Superconductori și criopoliduri
	Conductori de conductivitate
	Test

Planul calendar-tematic

Planul calendaristic și tematic -contul de planificare, obiectivele sale este de a determina subiectul, tipul de metodă și echipamentul de lecții pe subiectul selectat. Elaborarea unui plan calendaristic-tematic este prima etapă de a crea o sistematizare curgătoare. Documentul sursă aici este curriculumul. Calendarul Planul tematic prevede interprecotement. Conform planului calendaristic-tematic, curriculumul se axează pe planul tematic în pregătirea planului Avenos. Planul calendar-tematic (vezi Tabelul 3).

Dezvoltarea lecției

Studierea curriculumului, profesorul analizează cu atenție fiecare subiect, ceea ce face posibilă determinarea în mod clar a conținutului formării, stabilește intercocotement. Pe baza curriculumului, se întocmește un plan calendar-tematic și deja pe baza planului calendar-tematic este elaborat un plan real. La determinarea scopului și conținutului lecției care rezultă din curriculum, conținutul înregistrării, abilităților și abilităților pe care elevii trebuie să le învețe la această lecție sunt determinate. Analizând lecțiile anterioare și stabilirea măsurii în care sunt rezolvate sarcinile lor, afla cauza deficiențelor, iar pe baza acestui lucru determină ce schimbări trebuie făcute în această lecție. Avem o structură și timp de lecție pentru fiecare parte a acestuia, formează conținutul și natura lucrărilor educaționale în timpul lecției.

Planul lecției

Lucru: Materiale științifice și Grupul de materiale electrdicite 636

Subiect:Clasificare și proprietăți de bază

a) Învățarea: Introduceți elevii cu conceptele și proprietățile de bază ale materialelor conductoare, spun despre destinația lor

b) Dezvoltarea: Dezvoltați interesul pentru știința materialelor și a cadrului electric

c) educațional: Dezvoltați o nevoie de auto-educație

Tipul lecției: Combinate

Metoda de prezentare:căutare

Ajutoare vizuale: Poster Număr 1, PC

Timp:90 min.

În timpul clasei

I.. Introductiv:

Surveri scrise pentru două opțiuni + 3 UCH-SMI la bord (Anexa1)

II.. Parte principală:

1. Mesajul țintă al noului subiect

2. Declarația noului timp material de 40 de minute.

a) concepte de bază

b) Clasificarea conductorilor

c) Domeniul de aplicare al cererii

3. Răspunsuri la întrebările studenților timp de 10 minute.

4. Fixarea unui nou timp de 20 de minute.

Surveri scrise pentru 2 opțiuni + 3 UCH-XIA la bord (Anexa 2)

III.. Partea finală:timp 3 min.

1. Sumarea în sus

2. Sarcina casei: p. 440 Răspunsuri la întrebări, luați în considerare în mod independent subiectul numărul 2, 3, 4, 5

3. Final Final Final

Profesor

Bibliografie

1. Lakhtin Yu. M., Leontiev V. P. Știința materialelor. - M.: Inginerie mecanică, 1990

2. Procesele tehnologice ale producției de construcții de mașini. Editat de S. I. Bogodukhov, V. și Bondarenko. - Orenburg: OGU, 1996

aplicație1

Sondaj scrispe 2 opțiuni

Opțiunea 1

1 . Ce studiază știința materiei subiecte.

2. Tipuri de metale.

3. Clasificarea metalelor

4. Transformarea allhotropică

5 . Proprietățile metalelor

Opțiunea 2.

1. Determinarea durității metalelor

2. Proprietăți mecanice

3. Plastic

4. Rezistență

5. Proprietăți tehnologice

Apendicele 2.

Sondaj scris

1 - Opțiune

1. Materiale semiconductoare

2. Suplimente

3. Crioruderii

4. Caracteristicile materialelor semiconductoare

5. Elasticitatea materialelor

Opțiunea 2.

1. Materiale semiconductoare.

2. Materiale dielectrice

3. Plasticitate

4. Elasticitatea

5. Suplimente

aplicație3

Lecție abstractă pe subiect" Materiale conductoare"

Creșterea rolului echipamentelor și a cunoștințelor tehnice în viața societății se caracterizează prin dependența științei de evoluția științifică și tehnică, creșterea echipamentelor tehnice, crearea de noi metode și abordări pe baza metodei tehnice de rezolvare a problemelor în diferite domenii de cunoștințe , inclusiv cunoștințele militare-tehnice. O înțelegere modernă a cunoștințelor tehnice și a activităților tehnice este asociată cu cercul tradițional de probleme și cu noi direcții în mașini și inginerie, în special cu tehnica sistemelor complexe de calcul, probleme de inteligență artificială, sistematotehnică etc.

Specificațiile conceptelor de cunoștințe tehnice se datorează în primul rând specificului subiectului reflectării obiectelor tehnice și a proceselor tehnologice. Comparația de cunoștințe tehnice Obiectele cu obiecte de alte cunoștințe arată comunitatea lor specifică, înmulțirea, în special, a acestor caracteristici ca prezența structurilor, sistematice, organizării etc. Astfel de caracteristici comune sunt reflectate de conceptele științifice generale ale "proprietății", "structura", "sistem", "organizație" etc. Bineînțeles, caracteristicile generale ale obiectelor de tehnică, militar-tehnic, știință naturală și cunoștințe sociale și științifice sunt reflectate de categoriile filosofice de "materie", "mișcare", "motivul", "consecința" etc. - Conceptele filosofice și filosofice sunt, de asemenea, utilizate în științele militare și tehnice, dar nu își exprimă specificul. În același timp, ele ajută mai profund, înțeleg pe deplin conținutul obiectelor de cunoștințe tehnice, militare și tehnice și reflectând conceptele lor de științe tehnice.

În general, conceptele științifice filosofice și generale în științele tehnice acționează ca viziune asupra lumii și mijloace metodologice de analiză și integrare a cunoștințelor științifice și tehnice.

Obiectul tehnic este, fără îndoială, parte a realității obiective, dar partea este specială. Apariția și existența lui sunt asociate cu forma socială a mișcării materiei, a istoriei umane. Aceasta determină natura istorică a obiectului tehnic. Acesta oferă funcțiile de producție ale societății, acționează ca o formă de realizare a cunoștințelor oamenilor.

Apariția tehnologiei este un proces istoric natural, rezultatul activităților de producție umană.

Momentul său inițial este "organele omului". Consolidarea, adăugarea și înlocuirea organismelor de lucru - necesitatea socială implementată prin utilizarea naturii și încarnării în organele naturale convertite ale funcțiilor forței de muncă.

Formarea tehnicii continuă în procesul de realizare a uneltelor, corpuri de corpuri naturale pentru a atinge obiectivul. Și molozul manual și un trunchi de copac care îndeplinește funcția podului etc. - Toate acestea reprezintă mijloace de îmbunătățire a unui individ, sporind eficacitatea activităților sale. Obiectul natural care efectuează funcția tehnică este deja în potența obiectului tehnic. A înregistrat fezabilitatea dispozitivului său și utilitatea îmbunătățirilor constructive datorate part-time a părților sale.

Proiectarea practică a designului ca integritate indică existența actuală a unui obiect tehnic. Proprietățile sale esențiale sunt utilitate funcțională, o combinație neobișnuită de materiale, subordonarea proprietăților materiale ale raportului dintre componentele sistemului. Construcția tehnică este o conexiune compusă; Această procedură oferă cât mai mult posibil și funcționarea eficientă a armei, excluzând auto-distrugerea sa. Componenta de proiectare este partea ca sursa și unitatea indivizibilă pentru aceasta. În cele din urmă, cu ajutorul designului tehnic, metoda activităților sociale atinge tehnologia. Tehnologia este partea de practică publică, care este reprezentată de interacțiunea mijloacelor tehnice, iar obiectul convertit, este determinat de legile lumii materiale și este reglementat de tehnologie.

Practica tehnică se dezvăluie în raport cu o persoană la mașini ca obiect, la părțile sale și conexiunile acestora.

Funcționarea, fabricarea și proiectarea sunt strâns legate între ele și sunt un fel de practică tehnică. Ca obiect de funcționare, tehnica acționează ca o integritate materială și funcțională, a cărei conservare și reglementare este o condiție indispensabilă pentru utilizarea sa. Contradicția în mișcare a funcționării este discrepanța dintre condițiile de funcționare a tehnicii și caracteristicile sale funcționale. Caracteristicile funcționale implică constanța condițiilor de funcționare, iar condițiile de funcționare tind să se schimbe.

Depășirea acestei contradicții se realizează în tehnologie, în găsirea de operațiuni tehnologice tipice.

Contradicția internă a tehnologiei este discrepanța dintre procesele naturale utilizate și nevoile de creștere a fiabilității și eficienței acestuia. Depășirea acestei contradicții se realizează în proiectarea unor tehnici mai perfecte, cu care puteți utiliza mai multe modele fundamentale ale naturii. Tehnica nu este pasivă față de tehnologie, instrumentul afectează obiectivul.

Noua tehnologie schimbă tehnologia, tehnologia însăși devine un mijloc de implementare a avantajelor interne ale tehnicii proiectate.

În construirea cu cea mai mare plinătate, se găsește esența socială a obiectului tehnic. Sintetiza o structură constructivă în funcție de funcția de producție specificată de societate. Tehnica formează o condiție pentru dezvoltarea societății, atitudinea sa față de natură este mediată, este un mijloc de rezolvare a contradicțiilor dintre om și natură. Obiect tehnic - Transportator de funcții tehnologice industriale, tehnologice ale unei persoane. Fără progrese tehnice, este imposibil să se realizeze omogenitatea socială a societății și dezvoltarea globală a fiecărui individ.

Proprietățile obiectului tehnic sunt detectate în practica tehnică sunt fixate în cunoașterea tehnicii, fabricarea și îmbunătățirea echipamentelor. A găsit proporții empiric între părțile tehnice și formarea "obiectelor tehnice", informații relativ durabile despre dispozitivele tehnice, despre componentele și proprietățile lor esențiale. Sub forma unor astfel de obiecte, de exemplu, descrierile mecanismelor de transmisie, ceasurile, cele mai importante meșteșuguri și materialele importante.

Tranziția la tehnica mașinilor, transmiterea instrumentelor de lucrători la mecanisme a determinat proiectarea dispozitivelor tehnice în viață, care a cerut dezvoltarea teoretică a conceptului de "mașină" și obținerea unor idei diferite (perechea cinematică, dinamica forței, construcția).

Formarea conceptelor de știință tehnică este influențată de modelele dezvăluite în timpul studiului științelor naturale, în special mecanicii teoretice. În același timp, ar trebui să se recunoască faptul că conceptul de construcție tehnică primește expresia în cadrul cunoștințelor tehnice. Din punct de vedere istoric, este format ca un sistem de prevederi despre mașină, o totalitate mecanică a pieselor și relația lor naturală, care asigură efectul de obținere.

Formarea disciplinelor tehnice a avut loc în diferite moduri. Disciplinele tehnice privind motoarele se bazează pe rezultatele științei naturale, despre cunoașterea legilor naturii și aplicarea legilor fizicii pentru tehnologie. Caracterul aplicat este cinematica tehnică, dinamica mașinilor și doctrina detaliilor mașinilor. Aceste discipline au fost formate pe baza mecanicii teoretice și a geometriei descriptive, care a fost exprimată în crearea unui limbaj special.

Științele tehnice s-au format nu numai prin aplicarea științei naturale la tehnologie, ci și prin utilizarea experienței vechi de secole, înțelegerea și acordarea acesteia o specie logică clară. În acest fel, științele diferitelor tipuri de mașini, știința materialelor etc., dovedite în practică, datele empirice ale acestor discipline tehnice au fost menținute și incluse în știința generale despre mașini. Și până acum, multe tehnici de fabricare și funcționare a echipamentului nu au primit o justificare teoretică adecvată.

Formarea științei tehnice a pus capăt unei relații de artizanat atunci când anumite mecanisme au fost îmbunătățite în părți de zeci de ani și chiar de secole. Înțelegerea faptului că mașina este transformarea mișcării în formă, producția necesară și în esența sa formată din perechi cinematice, are baza pentru proiectarea științifică a unei varietăți de dispozitive tehnice în secolul al XIX-lea.

Din ceea ce sa spus, este clar că știința tehnică își explorează obiectul său, deși este capabil să explice funcționarea și obiectele de artizanat, instrumentele manuale de muncă care au fost create fără o justificare științifică. Obiectul științei tehnice este format în procesul de alocare a proprietăților esențiale și necesare ale tehnologiei, designul mașinii. Mașina, componentele sale, relația dintre ele, compoziția lor, baza naturală a componentelor și procesul tehnologic - toate acest obiect al științei tehnice. Obiectul științei tehnice este o sursă de cunoștințe științifice și tehnice. Cercetările sale oferă, în special, structurile și elementele lor. În structura, stabilitatea, repetabilitatea este fixă, necesitatea,

modelul elementelor de compoziție ale mașinii. În ceea ce privește structura, componenta mașinii acționează ca un element. Producția mentală a elementului structurii este asociată cu distragerea de la dimensiunea fizică și baza naturală a componentei. În cele din urmă, toate conceptele științifice și tehnice sunt afișate obiect tehnic.

Conceptele de "obiect tehnic" și "Obiect științific tehnic" efectuează diferite funcții metodologice în analiza filosofică a tehnologiei și cunoștințelor științifice și tehnice. Conceptul lumii obiective este fixat în conceptul de "obiect tehnic". Obiectul tehnic este afișat în științe filosofice, sociale, naturale și tehnice și, de fiecare dată, știința este stinsă de zona specifică acestuia. Conceptul de "știință tehnică" este înregistrat de obiectul științelor tehnice, atitudinea lor față de realitatea obiectivă. Obiectul principal al științelor tehnice este mașina, deoarece este organizată cu ajutorul său și este reglementată. Mașina facilitează și înlocuiește munca umană, servește ca mijloc de realizare a scopului.

În știința tehnică, în primul rând, studiile elementelor, relațiile lor și structurile tehnice sunt alocate. Pentru a forma un subiect de știință tehnică, este important să se aloce, să descrie și să explice elementele tehnice, relațiile lor și posibilele structuri în care sunt materializate funcțiile de producție utile pentru societate. Dar această știință tehnică nu se încheie. Acesta include regulile de sinteză a noilor structuri tehnice, metode calculate și formă de design.

Regulile și regulile de proiectare, metodele de calcul grafice și analitice aduc știința tehnică cu creativitate tehnică, lucrări de proiectare. Subiectul științelor tehnice este format în dependență directă de creativitatea tehnologiei. Acestea sunt specificul științelor tehnice, care reprezintă un mijloc de îmbunătățire a tehnologiei, regândirea datelor științifice naturale, deschiderea metodelor tehnologice și invențiile structurilor tehnice.

Ca cel mai important factor al creativității tehnice, regulile implică realizarea forței și fiabilității mijloacelor tehnice, rezistența la uzură și rezistența la căldură a părților sale etc. Aceste reguli formează cadrul proiectului, excluzând că o face nu corespund științei tehnice a funcționării mașinii. Pe baza regulilor și a normelor de activitate inginerie, se dezvoltă metode de rezolvare a problemelor.

Principii acționează ca fiind premise de activitate ca organizarea și ghidul acestuia. Astfel, în subiectul științelor tehnice, nu numai modelele obiectului tehnic, ci și modelele de proiectare tehnică, metode, reguli, norme și principii de proiectare a tehnologiei sunt incluse.

Metodologie pentru lecție.

Mă duc la biroul numărul 24, salut studenții.

Partea introductivă a lecției începe.

I.. Introductiv:

1. Momentul organizațional: raportarea timpului de verificare 2 min.

Verificarea prezenței studenților în raport. La verificarea prezenței studenților în lecție, presupunem 2 minute. Apoi fac un studiu de temă.

2. Verificarea temelor: Timp 15 min.

Interviu

Ancheta pe care o cheltuiesc 10 întrebări sub formă de întrebări. Acestea includ întrebări pe tema acoperite. La test, luăm 15 minute.

TEST

1 . Ce studiază materialele subiectului

2. Materiale conductive

3. Materiale semiconductoare

4. Materiale dielectrice

5. Lucky.

6. Compuși

7. Glue.

8. Puterea

9. Elasticitatea

10. Plasticitate

Oțel structural și aliaje

Constructive sunt numite oțel, destinate fabricării pieselor de mașini (oțel de construcție a mașinii), structuri și structuri (oțel de construcție).

Oțelul structural de carbon din oțel carbon sunt împărțite în oțel obișnuit de calitate și de înaltă calitate.

Oțelul obișnuit de calitate produce următoarele timbre de ST0, ST1, ST2, ..., ST6 (cu creșterea camerei crește conținutul de carbon). ST4 - Carbon 0,18-0,27%, Mangan 0,4-0,7%.

Oțelul obișnuit de calitate, în special fierberea, cea mai ieftină. Ei au început să fie aruncați în lingouri mari, ca urmare a cărora sunt dezvoltate în ele și conțin un număr relativ mare de incluziuni nemetalice.

Cu o creștere a numărului condițional al mărcii de oțel, rezistența la tracțiune (SV) și fluiditatea (S0,2) crește și plasticitatea scade (d, y). St3sp are sv \u003d 380490mpa, s0.2 \u003d 210250MP, d \u003d 2522%.

Din oțelurile de calitate obișnuită, închirierea obișnuită laminată la cald se face: grinzi, chalere, colțuri, tije, foi, țevi și forjate. Oțel în stare de livrare sunt utilizate pe scară largă în construcția de structuri sudate, nituite și cu șuruburi.

Cu o creștere a conținutului de oțel carbon, sudabilitatea se deteriorează. Prin urmare, ST5 și ST6 cu un conținut mai mare de carbon sunt utilizați pentru elemente ale structurilor de construcție care nu sunt supuse sudării.

Oțelul carbonat de înaltă calitate este plătit în conformitate cu condiții mai stricte cu privire la compoziția încărcării și topirea și turnarea. S.<=0.04%, P<=0.0350.04%, а также меньшее содержание неметаллических включений.

Oțel de carbon de înaltă calitate marcat cu numere 08,10,15, ..., 85, care indică conținutul mediu de carbon din sute de procente.

Oțel de carbon scăzut (cu<0.25%) 05кп, 08,07кп, 10,10кп обладают высокой прочностью и высокой пластичностью. sв=330340МПа, s0.2=230280МПа, d=3331%.

Oțel fără tratament termic este utilizat pentru piese încărcate cu scăderi, structuri sudate responsabile, precum și pentru părți de mașini, cimentate consolidate.

Oțel de carbon mediu (0,3-0,5% c) 30,35, 55, 55 sunt utilizate după normalizare, îmbunătățire și întărire a suprafeței pentru o mare varietate de piese din toate industriile. Aceste oțeluri în comparație cu carbonii mici au o rezistență mai mare la plasticitatea inferioară (SV \u003d 500600MP, S0.2 \u003d 300360MP, D \u003d 2116%). În acest sens, acestea ar trebui utilizate pentru fabricarea pieselor mici sau mai mari, dar nu necesită calcinări la sfârșit de capăt.

Oțel cu un conținut ridicat de carbon (0,6-0,85% C) 60,65, 85 au rezistență ridicată, rezistență la uzură și proprietăți elastice. Din aceste oțeluri, izvoare și arcuri, axele, șaibele de castel, rulourile de rulare etc. sunt fabricate.

Oțel structural aliaj

Oțelul aliat este utilizat pe scară largă în tractor și inginerie agricolă, în industria automobilelor, ingineriei grele și de transport într-o măsură mai mică în mașini-unelte, instrumentale și alte tipuri de industrii. Acest lucru a început să fie utilizat pentru structuri metalice încărcate.

Oțel, în care cantitatea totală a conținutului elementelor de aliere nu depășește 2,5%, se referă la scăzut aliat, conținând 2,5-10% la dopat și mai mult de 10% până la aliaj de înaltă (conținutul de fier mai mare de 45% ).

Utilizarea cea mai răspândită în construcții a fost oțel cu aliaj scăzut, iar în inginerie mecanică - oțel aliat.

Oțel structural aliat marcat cu numere și litere. Cifrele din două cifre date la începutul mărcii indică conținutul mediu de carbon din sute de procente, litera din dreapta numerelor denotă elementul dopaj. Exemplu, oțel 12x2N4A conține 0,12% C, 2% CR, 4% Ni și se referă la de înaltă calitate, pe care indică la sfârșitul mărcii literei ²².

Structura structurală (construcția de mașini) Îmbunătățirea oțelului aliat aliat are o rezistență ridicată la randament, sensibilitate scăzută la concentratoarele de tensiune, în produsele care funcționează la o aplicație de încărcare multiplă, o limită de rezistență ridicată și un stoc suficient de vâscozitate. În plus, oțelul îmbunătățit are o bună calitate și o sensibilitate scăzută la fragilitatea vacanței.

Cu o calcinare completă, oțelul are cele mai bune proprietăți mecanice, în special rezistența la distrugerea fragilă - pragul scăzut al lichidului de răcire, valoarea ridicată a dezvoltării crackului CST și vâscozitatea distrugerii K1c.

CHROMIUM Oțel 30x, 38x, 40x și 50x sunt utilizați pentru detalii medii de dimensiuni mici. Cu o creștere a conținutului de carbon, crește durabilitatea, dar plasticitatea și viscozitatea sunt reduse. Calcinarea oțelurilor de crom este mică.

Oțel 30x - SV \u003d 900MP, S0.2 \u003d 700MP, D \u003d 12%, Y \u003d 45%.

Oțel cromergan. O dopare comună a cromului (0,9-1,2%) și mangan (0,9-1,2%) vă permite să obțineți oțel cu o rezistență și calcinare suficient de mare (40hg). Cu toate acestea, oțelul cromangan are o vâscozitate redusă, un prag crescut al răcitorului (de la 20 la -60 ° C), tendința la fragilitatea vacanței și creșterea cerealelor austenite în timpul încălzirii.

Oțel 40HGTR - SV \u003d 1000MP, S0.2 \u003d 800MP, D \u003d 11%, Y \u003d 45%.

Oțel cromocremarganese. Proprietățile complexe ridicate au oțel cromocremmergan (cromanxil). Oțel 20xgs, 25hgs și 30hgs au o rezistență ridicată și o bună sudabilitate. Oțelul Khromansyl este, de asemenea, utilizat sub formă de foi și țevi pentru structuri sudate responsabile (construcția aeronavelor). Ecransul de oțel este predispus la fragilitatea reversibilă a vacanței și decarburizarea atunci când este încălzită.

Oțel 30xgs - Sv \u003d 1100mp, s0.2 \u003d 850MP, D \u003d 10%, Y \u003d 45%. Oțelurile cromonichel au calcinare ridicată, o bună rezistență și vâscozitate. Acestea sunt folosite pentru a produce produse mari de configurație complexă, care lucrează cu încărcături dinamice și vibratoare.

Oțel 40HN - SV \u003d 1000MP, S0.2 \u003d 800MP, D \u003d 11%, Y \u003d 45%.

Oțel cromonicelmolibden. Oțelurile cromonichel au tendința de fragilitate reversibilă, pentru a elimina numeroasele detalii despre dimensiunile mici din aceste oțeluri după vacanța cu ulei și părțile mai mari în apă pentru a elimina această oțel defect sunt dopate suplimentar cu molibden (40xn2mA) sau tungsten.

Oțel 40HN2MA - SV \u003d 1100MP, S0.2 \u003d 950MP, D \u003d 12%, Y \u003d 50%.

Oțelul cromonicelmolibdenovadium are o rezistență ridicată, plasticitate și vâscozitate și un prag scăzut de clorozitate. Acest lucru contribuie la conținutul ridicat de nichel. Dezavantajele oțelurilor sunt dificultatea tratamentului lor cu tăiere și o tendință mare de a forma efective. Oțel este folosit pentru a produce cele mai responsabile părți ale turbinelor și mașinilor compresor.

Oțel 38xn3mp - sv \u003d 1200mp, s0.2 \u003d 1100mp, d \u003d 12%, y \u003d 50%.

Primăvara Steel General

Oțel de primăvară sunt proiectate pentru fabricarea de izvoare, elemente elastice și izvoare de primăvară. Acestea trebuie să aibă o rezistență ridicată la deformări mici din plastic, limită de rezistență și rezistență la relaxare cu plasticitate și vâscozitate suficientă.

Pentru secțiuni mici, se utilizează oțel de carbon 65,70,75,85. Oțel 85 - S0.2 \u003d 1100MP, SV \u003d 1150MP, D \u003d 8%, Y \u003d 30%.

Mai des pentru fabricarea arcurilor și a arcurilor Utilizați oțel din aliaj.

Oțel 60C2 CHOPS și 652VA având calcinare ridicată, rezistență bună și rezistență la relaxare sunt utilizate pentru fabricarea unor izvoare mari și izvoare mari. Oțel 652VA - S0.2 \u003d 1700MP, SV \u003d 1900MPA, D \u003d 5%, Y \u003d 20%. Când elementele elastice funcționează în condiții de încărcături dinamice puternice, oțel cu nichel 60s2H2A.

Pentru fabricarea de arcuri auto, oțel 50khga este utilizat pe scară largă, care, conform proprietăților tehnice, depășește siliconul Steel. Pentru izvoarele de supapă, se recomandă oțel 50KHF, nu este predispus la supraîncălzire și decarburizare.

Oțel rulment cu bile

Pentru fabricarea corpurilor de rulare și a inelelor de rulmenți ale secțiunilor transversale mici, sHH15 de crom cu emisii de înaltă calitate SHH15 (0,95-1,0% C și 1,3-1,65% CR) sunt de obicei utilizate și secțiuni mari - SHH15SG din oțel cromarganese (0,95-1,05% C, 0,9-1,2% CR, 0,4-0,65% Si și 1,3-1,65% MN), calcinarea pentru o adâncime mai mare. Oțelurile au duritate ridicată, rezistență la uzură și rezistență la oboseală de contact. Există cerințe ridicate pentru conținutul incluziunilor nemetalice, deoarece cauzează distrugerea prematură a oboselii. Nevalid, de asemenea, carbide neomogenitate.

Pentru fabricarea de rulmenți care funcționează la sarcini dinamice mari, se utilizează oțel citabil 20x2H4A și 18HGT. După cimentarea gazelor, acțiunile de vacanță ridicate, de întărire și de vacanță ale rulmentului de oțel 20x2N4A au pe suprafața 58-62 HRC și în miezul 35-45 HRC.

Oțel rezistent la uzură

Pentru detalii care lucrează la uzură în fricțiune abrazivă și condiții de înaltă presiune și de impact, oțel austenitic cu un nivel ridicat 110g13L, conținând 0,9-1,3% C și 11,5-14,5% Mn. Are următoarele proprietăți mecanice: S0.2 \u003d 250350MP, SV \u003d 8001000MP, D \u003d 3545%, Y \u003d 4050%.

Oțel 110g13L are o rezistență la uzură ridicată numai la sarcini de șoc. Cu sarcini reduse de șoc, în combinație cu uzura abrazivă, fie cu uzură abrazivă pură, transformarea martensică nu curge și nu poartă rezistența oțelului 110g13L scăzut.

Pentru fabricarea de lame hidroturbină și hidro-pompare, șuruburi de canalizare și alte părți care funcționează în condiții de uzură la eroziunea de cavitație, oțel cu austenită instabilă 30x10g10.0x14AG12 și 0x14g12m, care se confruntă cu transformarea martensitică parțială în timpul funcționării.

Oțel coroziv și rezistent la căldură și aliaje

Oțel și aliaje rezistente la căldură. Creșterea rezistenței la împrumut este realizată prin introducerea în oțel, în principal crom, precum și aluminiu sau siliciu, adică Elemente în soluție solidă și oxid de formare (CR, Fe) 2O3, (AL, Fe) 2O3, în timpul procesului de încălzire.

Pentru fabricarea diferitelor tipuri de instalații la temperaturi ridicate, părțile cu cuptoare și turbine cu gaz sunt utilizate prin feritic rezistent la căldură (12x17,15x25T, etc.) și austenitici (20x23n1312x25n16g7ar, 36x18n252, etc.), etc.), etc.)

posedând rezistență la căldură. Oțel 12x17 - SV \u003d 520MP, S0.2 \u003d 350MP, D \u003d 30%, Y \u003d 75%.

Oțelul rezistent la coroziune este rezistent la coroziunea electrochimică.

Oțel 12x13 și 20x13 sunt utilizate pentru fabricarea pieselor cu plasticitate crescută expusă la sarcini de șoc (supape de prese hidraulice, bunuri de uz casnic), precum și produse care se confruntă cu efectul mediilor slabe agresive (precipitații atmosferice, soluții apoase de săruri de acid organic) .

Oțel 30x13 și 40x13 sunt utilizate pentru ace de carburator, arcuri, instrumente chirurgicale etc.

Oțel 15x25t și 15x28 sunt utilizate mai des fără tratament termic pentru fabricarea pieselor sudate care funcționează în medii mai agresive și care nu sunt expuse la sarcini de șoc, la nr 20 ° C.

Mă duc la ultima parte a lecției în care aducem rezultatele lecției. Am evidențiat punctele principale ale subiectului, subliniez nevoia de ugument al acestui subiect. Dau o temă. Aducem rezultatele lecției. Să se elibereze estimările studenților activi pentru a-și încuraja nevoile de auto-educație.

III.. Partea finală:timp 3 min.

1. Sumarea în sus

Încă o dată, alocarea celor mai importante informații despre subiectul "Clasificarea și proprietățile de bază ale materialelor conductoare".

2. Sarcina casei: p. 94 Răspuns Întrebări, Problema nr. 3,4,6,8

3. Cuvântul final al profesorului: Eu spun la revedere studenților.

Documente similare

Cunoștință cu tipurile și principiile didactice ale claselor de cursuri. Dezvoltarea unui plan calendaristic-tematic pentru nanomateriale și nanotehnologie pentru studenții instituțiilor de învățământ secundar profesional. Elaborarea programelor de ocupații.

lucrări de curs, a fost adăugată 09/25/2010


Caracteristicile generale ale planificării documentelor în educația fizică a elevilor. Descrierea principalelor lor soiuri. Structura curriculumului. Conținutul planului de lucru (tematic). Esența planului abstract al lecției. Întocmirea programului clasei.

prezentare, adăugată 11.02.2014


Studiul unui scurt rezumat al materialelor educaționale pe tema "Informații generale despre fibrele" ale subiectului "Știința materialelor". Analiza logică, didactică, psihologică și metodică a materialului educațional. Elaborarea unei scheme structurale, precum și un plan de clase.

lucrări de curs, a fost adăugată 02/16/2015


Metode de predare a broderiei mașinii de școală necesare pentru acest set de instrumente și materiale. Analiza instituției de învățământ pe tema și dezvoltarea unui plan prospectiv tematic. Elaborarea unui plan abstract și a unui scenariu al lecțiilor de muncă asupra broderiei mașinilor.

cursuri, a fost adăugată 20.08.2009


Principiile de bază ale învățării, sistemului, caracteristicilor și metodelor de implementare. Analiza sistemului de principii ale didacticii, semnificația sa în timpul studiului temei "Sistemul monetar și de credit". Specificitatea dezvoltării calendarului și a planului tematic și a planului abstract al lecției.

cursuri, a fost adăugată 08.12.2009


Cunoașterea recomandărilor privind pregătirea sarcinilor pe mai multe niveluri pentru a controla calitatea studiului unei limbi străine. Luarea în considerare a algoritmului pentru scrierea aspectului tematic al unei lecții modelului. Organizarea de muncă independentă și practică a studenților.

tutorial, a adăugat 04/15/2010


Problema organizării controlului cunoașterii studenților și evaluarea corectă a cunoștințelor lor. Tipuri de control. Rolul și importanța controalelor tematice care asigură eficacitatea procesului educațional, a căilor și a metodelor de efectuare a controlului tematic al cunoașterii studenților.

teza, a fost adăugată 01.05.2008


Planul de lecție este documentul principal pentru o anumită lecție pe această temă, structura sa. Recomandări pentru elaborarea unui plan de lecție și a comportamentului acesteia. Instruirea planului de planificare a planului atunci când studiați subiectul "tăiere" pentru reparații mecanic.

metodă, adăugată 24.10.2012


Dezvoltarea unei lecții pe tema "Introducere în limbile de programare" în conformitate cu planurile de formare și calendaristic de învățare tematică, subiectul "Limbi de programare". Un algoritm pentru realizarea unei lecții: verificarea materialului trecut, prezentând un subiect nou.

lucrări de curs, a fost adăugată 09/25/2010


Baza materială și tehnică și schema de gestionare a instalațiilor de formare și producție. Studiul planului de profesor de tehnologie calendaristică-tehnic. Lecția tehnologică a cardurilor "găuri de foraj în metal solid". Planul-abstract al activităților extracurriculare.

Semiconductori

Semiconductori - o clasă mare de substanțe a căror rezistență specifică este schimbată pe o gamă largă de la 10 -5 inainte de 10 10 Ohm ∙ M..

Semiconductorii au proprietăți intermediare între metale și dielectrice. Caracteristica semiconductorilor nu este valoarea rezistenței și faptul că este influențată de condițiile externe variază în limite largi.

Semiconductorii includ.:

a) Grupurile III, IV, V și VI ale sistemului periodic de elemente, de exemplu SI, GE., La fel de, SE., Te.;

b) aliajele unor metale;

c) oxizi (oxizi metalici);

d) sulfuri (compuși de sulf);

e) selenide (conexiuni cu seleniu).

Rezistența semiconductorilor depinde de:

o temperatură;

b) iluminarea;

c) prezența impurităților.

Rezistența electrică a semiconductorilor este redusă și când este iluminată de lumina lor.

1. Conductivitatea proprie a semiconductorilor.

Propria conducere - conductivitatea electrică a unui semiconductor pură chimic.

Într-un semiconductor tipic (Crystal Silicon SI) Atomii sunt uniți conexiune covalentă (atomică). La temperatura camerei, energia medie a mișcării termice a atomilor în cristalul semiconductor este 0.04 EV.. Acest lucru este semnificativ mai mic decât energia necesară pentru separarea electronului de valență, de exemplu, dintr-un atom de siliciu ( 1.1 EV.). Cu toate acestea, datorită neuniformității distribuției energiei termice de mișcare sau cu influențe externe, unii atomi de siliciu sunt ionizați. Formă gratuit electronii și vacanțe într-o legătură covalentă - așa-numita gaură. Sub influența câmpului electric extern, apare o mișcare ordonată a electronilor liberi și o mișcare ordonată în direcția opusă aceluiași număr de găuri.

Conductivitate electronică sau conductivitaten. -Tip (de la Lat. negativ - negativ) - conductivitatea semiconductorilor, datorită electronilor.

Conductivitatea gaurilor sau conductivitatep. -Tip (din Lat. Pozitiv este pozitiv) - conductivitatea semiconductorilor cauzate de găuri.

În acest fel, propria conducere Semiconductorul se datorează simultan celor două tipuri de conductivitate - electronic și metroral.

2. Conducția de impurități a semiconductorilor.

Ajustare - conductivitatea electrică a semiconductorilor, datorită prezenței impurităților (impurități - atomi de elemente străine).

Prezența în impuritățile semiconductoare își schimbă substanțial conductivitatea. De exemplu, atunci când este administrat siliconului aproximativ 0,001 la 0,001% bora, conductivitatea sa crește cu aproximativ 10 ori.

Practic, atomii de impurități au valență, care diferă într-una din valența principalilor atomi.

Impurități ale donatorilor - impurități cu o mai mare semiconductor de rapoarte de valență conductivitate electronică.

Semiconductor (siliciu) + donator (arsenic) \u003d semiconductor n.-Tip.

Acceptori impurități - impurități cu mai puțină valență care comunică semiconductorul conductivitatea puterii.

Semiconductor (siliciu) + Acceptor (Indiu) \u003d Semiconductor r.-Tip.

3. Diode și triode semiconductoare. Aplicația lor.

Principiul acțiunii majorității dispozitivelor semiconductoare se bazează pe utilizarea proprietăților p.- n.- Transformare.

Electronică (sau p. - n. -tranziție) - granița contactului a două semiconductori cu diferite tipuri de conductivitate.

Prin granița secțiunii, se produce difuzarea electronilor și găurilor care au întâlnit recombină.

La granița secțiunii din semiconductorul electronic rămâne ionii pozitivi ai impurității donatorilor, iar ionii negativi ai acceptorilor se formează în gaură. Se formează așa-numitele blocare. (strat electric dublu), a cărui tensiune E. rEPREZENTANT Direcționate de la semiconductorul electronic la gaură. Prin acest strat dublu se poate rupe n.-Polpolnik B. p.-Polpolnik doar astfel de electroni care au energii destul de mari pentru acest lucru. Câmpul electric extern aplicat la două semiconductori eterogeni, în funcție de direcția sa, poate și slăbi câmpul stratului de blocare.

Stratul de blocare are o conductivitate unilaterală: Stratul de blocare trece curentul în direcția opusă câmpului stratului de blocare și nu trece curentul în direcția care coincide cu câmpul stratului de blocare.

Diode semiconductoare - dispozitiv cu unul p.- n.-Acolo.

Caracteristicile volt-amperi - dependența curentului I. De la tensiune U. atașat la diodă.

Semiconductor triode. (sau tranzistor) - dispozitiv cu două p.- n.- Transferuri.

Tranzistoarele (cum ar fi triode lampa) sunt utilizate pentru a îmbunătăți semnalele electrice slabe.

Controlați întrebările

1. Ce substanțe se numesc semiconductori?

2. Care este diferența dintre semiconductori de conductori și dielectrici?

3. Din ceea ce depinde conductivitatea electrică a semiconductorilor?

4. Ce proprietăți ale semiconductorilor sunt folosite în termo- și fotorezistori?

5. Care este mecanismul propriului conductivitate de semiconductori?

6. Cum sunt formate electronii și găurile libere?

7. Care este mecanismul de conducere a impurității semiconductorilor?

8. Ce impurități sunt numite donatori și care sunt acceptorul?

9. Cum să explice conductivitatea unilaterală p.- n.- Transfer?

10. Ce este o caracteristică volt-amperi p.- n.- Transfer? Explicați apariția curentului direct și invers.

11. Ce direcție în dioda semiconductor este transfer de curent?

12. Ce este triodul semiconductor (sau tranzistorul)?

Toate lecțiile de fizică gradul 11
Nivel academic

Primul semestru

ELECTRODINAMICĂ

2. Curent electric

Lecția 12/23.

Subiect. Dispozitive semiconductoare

Scopul lecției: Clarificați elevii Principiul funcționării dispozitivelor semiconductoare.

Tipul de lecție: Lecția care studiază un nou material.

Planul lecției

Controlul cunoștințelor		1. Care este determinarea conductivității electronice a semiconductorului? 2. Care este condiționată de conductivitatea pelon a semiconductorului? 3. Ce impurități sunt numite donatori? acceptor? 4. Ce impuritate trebuie să intre pentru a obține un semiconductor n -typ? P -typ?
Demonstrații		Fragmente ale filmului "curent electric în semiconductori".
Studierea unui nou material		1. Diodă semiconductoare. 2. Cum funcționează tranzistorul? 3. Utilizarea semiconductorilor. 4. Jet-uri integrale.
Fixarea materialului studiat		1. Întrebări calitative. 2. Învățarea de a rezolva problemele.

Studierea unui nou material

Dioda semiconductoare utilizează conductivitatea unilaterală a tranziției P -N. O astfel de diodă are două contacte pentru conectarea la cerc.

Se spune adesea că într-o ușoară rezistență a diodei în direcția înainte și rezistență foarte mare - în contrariul. Cu toate acestea, aceasta nu este o declarație destul de precisă: de fapt, pentru semiconductori în general și în special pentru tranzițiile cu gaura de electroni, OMA nu este efectuată. Prin urmare, orice rezistență constantă în astfel de conductori nu este.

Volt-amperi caracteristice diodei semiconductoare are forma:

Diodele semiconductoare sunt utilizate pentru a îndrepta curentul direcției variabile (un astfel de curent se numește variabile), precum și pentru fabricarea diodelor ușoare. Redresoarele semiconductoare sunt extrem de fiabile și au o viață considerabilă.

Diodele semiconductoare în dispozitivele radio sunt utilizate pe scară largă: receptoare radio, înregistratoare video, televizoare, computere.

Semiconductorii din tranzistori sunt extrem de importanți.

Tranzistori - Dispozitive semiconductoare cu două p-n-traduceți.

Elementul principal al tranzistorului este un cristal semiconductor, de exemplu, Germania, cu impurități donator și acceptor au intrat în ea. Impuritățile sunt distribuite astfel încât între semiconductori cu aceeași impuritate (ele sunt numite emițător și colector) rămâne un strat subțire de Germania cu un amestec de alt tip - acest strat este numit baza.

Tranzistorii sunt două tipuri: P -N-PP -TRANSISTORIS (Fig.a) și N-PP-TRANSISTORIS (figura B).

În TRANSISTER-TRASSISTOR PA -N în emițător și colector de găuri, există semnificativ mai mult decât electroni, iar în baza de date mai mulți electroni; În tranzistorul N -P-T-Tipul în emițător și colectorul electronic mai mult decât găurile și în baza mai mulți electroni.

Luați în considerare funcționarea tranzistorului P - N-P -Type. Trei ieșire a tranzistorului din secțiuni cu diferite tipuri de conductivitate includ într-un cerc așa cum se arată în figură.

Dacă potențialul de bază P - N - P-tranzistor este mai mare decât potențialul emițătorului, curentul nu curge prin tranzistor. În consecință, tranzistorul poate lucra ca o cheie electronică. Dacă potențialul de bază este mai mic decât potențialul emițătorului, chiar și modificările minore ale tensiunii dintre emițător și bază conduc la modificări semnificative ale rezistenței colectorului și, în consecință, la o schimbare de tensiune a rezistenței rezistenței semnificative.

După ce a luat în considerare funcționarea tranzistorului, concluzionăm că semnalele electrice pot fi îmbunătățite utilizând tranzistorul.

Prin urmare, tranzistorul a devenit un element major de foarte multe dispozitive semiconductoare.

Dependența conductivității electrice a semiconductorilor de la temperatură face posibilă aplicarea acestora în termalistori.

Thermistorul este un termistor semiconductor, rezistența electrică a căreia se schimbă semnificativ când temperatura este ridicată.

Thermistoarele sunt utilizate ca termometre pentru a măsura temperatura.

În multe semiconductori, legătura dintre electroni și atomi este atât de nesemnificativă încât este suficient să iradiați lumina cristalelor, astfel încât acestea să aibă un număr suplimentar de purtători de încărcare gratuită.

Fotorezistorii sunt utilizați în sistemele de semnalizare și automatizare, controlul la distanță al proceselor de producție, produselor de sortare etc.

Diodele și tranzistoarele semiconductoare sunt "cărămizi" de dispozitive foarte complexe, se numesc circuite integrate.

Microcircuitele funcționează astăzi în computere și televizoare, telefoane mobile și sateliți artificiali, în mașini, avioane și chiar în mașinile de spălat.

Circuitul integrat este realizat pe o placă de siliciu. Dimensiunea plăcii este de la un milimetru la un centimetru, iar pe o astfel de placă poate fi plasată până la un milion de componente - diode mici, tranzistori, rezistori etc.

Avantajele importante ale circuitelor integrate sunt de mare viteză și fiabilitate, precum și costuri reduse. Tocmai din acest motiv este din cauza circuitelor integrate și a reușit să creeze complexe, dar multe sunt dispozitive disponibile, computere și obiecte ale aparatelor de uz casnic moderne.

Întrebarea studenților în timpul prezentării unui nou material

Primul nivel

1. Cu ce \u200b\u200bexperiență poate fi verificată în conductivitatea unilaterală a diodei semiconductoare?

2. De ce ar trebui ca baza tranzistorului să fie foarte mică?

3. Ce conducere poate avea baza tranzistorului?

Al doilea nivel

1. De ce sunt curentul în colector aproximativ egal cu curentul în emițător?

2. În caseta închisă a plasat o diodă semiconductoare și un rând. Sfârșitul dispozitivelor este îndepărtat și atașat la borne. Cum să determinați ce terminale aparțin diodei?

Fixarea materialului studiat

1. Cum va afecta creșterea grosimii bazei sale, funcționarea tranzistorului?

2. Se știe că în fiecare tranzistor există două transformări P - N care sunt incluse unul față de celălalt. Este posibil să înlocuiți un tranzistor cu două incluse în același mod diode?

1. Creșteți schema de includere a tranzistorului P - N-P pentru a spori tensiunea.

2. Înclinați schema de includere a tranzistorului N-P - N pentru a spori tensiunea.

3. De ce, pentru a obține caracteristicile Volt-Ampere ale diodei semiconductoare, se utilizează două scheme de conectare a instrumentelor diferite (vezi figura A, B)?

Soluții. În acest caz, rezistența ampermetrului este imposibil de a fi infinit de mic, iar rezistența la voltmetru este infinit de mare. Diagrama și nu pot fi folosite pentru a măsura curentul din spate prin diodă (aproape tot curentul trece printr-un voltmetru). Diagrama nu poate fi utilizată pentru măsurarea tensiunii curentului direct (tensiunea la ampermetru este mult mai mare decât tensiunea pe diodă).

Ce am învățat în clasă

Tranzistorul este un dispozitiv electronic dintr-un material semiconductor, de obicei cu trei ieșiri, care vă permite să controlați cu un semnal slab de intrare cu un curent electric într-un circuit electric.

Folosind tranzistorul, puteți îmbunătăți semnalele electrice.

Thermistorul este un termistor semiconductor, rezistența electrică este modificată semnificativ în cazul creșterii temperaturii.

Dispozitivul semiconductor în care proprietatea conductorului este utilizată pentru a-și schimba rezistența la iluminare, se numește fotoresistentă.

Teme pentru acasă

1. PODRE-1: § 16 (punctul 5, 6, 7, 8); PODRE-2: § 8.

Рів1 № 6.6; 6.9; 6.15.

Рів2 № 6.16; 6.17; 6.18.

Рів3 №6.28; 6.2; 6.30.

Lecția de fizică Gradul 11

Tema Lecția:

"Semiconductori.

Propria și impuritatea conductivității semiconductorilor. Curent electric în semiconductori »

Scopul lecției

• Pentru a forma studenți conceptul de curent electric în semiconductori, despre metodele de măsurare a proprietăților lor sub acțiunea temperaturii, iluminării, impurităților.
• Contribuie la extinderea perspectivelor politehnice, motivând să studieze subiectul, să îmbunătățească capacitatea de a percepe și analiza informația tehnică, științifică.
• Dezvoltarea competențelor de comunicare a studenților, capacitatea lor de a lucra în echipă.

Materiale și echipamente:

Computer, proiector, materiale electronice pe tema: "Semiconductori"; Carduri - Sarcini pentru munca independentă în grupuri mici; Set de dispozitive semiconductoare NPP - 2; Galvanometru demonstrativ; DC (4b); Switch demonstration; Lampa electrică 60-100W pe un stand; Fier de lipit electric; Fire de conectare.

Planul lecției:

1. Repetarea studiului și actualizării temei de lecție.
2. Explicația subiectului subiectului.
3. Lucrări independente ale studenților în grupuri.
4. Rezumarea, sarcina locului de muncă.

1. Repetarea studiată și actualizării temei de lecție (6min).

Trebuie să ne amintim:

1. Ce este curent electric?
2. Ce sunt luate pentru direcția curentului?
3. Ce fel de particule este format din curent electric în conductorii metalici?
4. De ce în dielectrică nu se poate produce curent electric?
5. Ce părere aveți: Există substanțe în natură că, prin capacitatea de a efectua un curent electric ocupă o poziție intermediară?

Da, este semiconductoare. Cu puțin mai mult de o jumătate de secol în urmă, nu au avut o valoare practică vizibilă. În ingineria electrică și ingineria radio, acestea au fost efectuate exclusiv de conductori și dielectrici. Dar situația sa schimbat dramatic atunci când a fost teoretic și apoi aproape o oportunitate de a controla conductivitatea electrică a semiconductorilor a fost practic deschisă.

Care este principala diferență dintre semiconductori de conductori și ce caracteristici ale structurii lor au permis să utilizeze pe scară largă dispozitive semiconductoare în aproape toate dispozitivele electronice, permițând creșterea semnificativă a fiabilității acestora, pentru a reduce semnificativ dimensiunile și a crea cele noi, care aveau numai A trebuit să viseze: creați telefoane mobile, computere miniaturale etc.?

1. Explicarea materialelor tematice (15 minute)

1. Definiția semiconductorilor

O clasă mare de substanțe a căror rezistivitate este mai mare decât cea a conductorilor, dar mai mică de dielectrică și cu creșterea temperaturii scade foarte puternic.

Acestea includ elemente ale mesei Mendeleev: Germania, Silicon, Seleniu, Termuriu, India, Arsenic, Fosfor, Bor, etc. Unele conexiuni: sulf sulf, cadmiu de sulf, cupru ciudat etc.

1. Structura semiconductorilor.

1. Structura atomică a siliciului solid cristal (proiecție pe ecran);
2. Încălcarea legăturilor parenoelectronice sub influența factorilor externi: o creștere a temperaturii, iluminare.

Demonstrarea dependenței conductivității electrice a semiconductorilor:

RT 10K FS - K1

1. Conductivitatea electronică a semiconductorului pur (proiecție)
2. Conductivitatea gaurilor (proiecție)

Este necesar să se sublinieze că găurile nu sunt particule reale. În ambele tipuri de conductivitate a semiconductorilor, numai electronii de valență se mișcă. Conductivitatea diferă unul de celălalt numai prin mecanismul mișcării electronice. Conductivitatea electronică se datorează direcției de mișcare a electronilor liberi, iar orificiul este cauzat de mișcarea electronilor asociați care se deplasează de la atom la atom, înlocuind alternativ reciproc în pachete, ceea ce este echivalent cu mișcarea găurilor în direcția opusă.

Astfel, în semiconductori, două tipuri de purtători sunt electroni și găuri, concentrațiile din care în semiconductorii pur sunt aceiași - conductivitatea proprie, este mică.

1. Conductivitate de impuritate (proiecție)

Conductivitatea semiconductorilor diferă semnificativ de prezența impurităților în cristalele lor:

1. impuritățile donatorilor - elemente de cinci fluxuri, trimițând cu ușurință electronii (AS, P) oferă un avantaj cantitativ de electroni deasupra găurilor, creând conductivitatea n tip;
2. impuritățile acceptoare sunt elemente de tracțiune (în, b) luând electroni liberi, formând găuri. A creat o conductivitate de tip P.

Demonstrarea impurităților și conductivității n - tip și P - Tipul:

n - tip P - tip

De interes deosebit este fluxul de curent nu este separat în semiconductori n - tip sau P - de tip, ci prin contactul a două semiconductori cu diferite tipuri de conductivitate.

1. Lucrări independente ale studenților în grupuri (20min)

Se propune în mod voluntar pentru a forma grupuri de 4 studenți (acest lucru trebuie făcut înainte ca lecția să înceapă să evite mișcările haotice în cadrul biroului și pierderea timpului).

Fiecare grup are o sarcină care trebuie executată. Conține aspecte, sarcini calitative de diferite niveluri, calculate atât pe răspunsurile scrise, cât și pe cele orale.

1. Rezumând

Am auzit răspunsuri la reprezentanții grupurilor cu privire la principalele întrebări ale acestui subiect, corecte erori posibile. Colectăm rapoarte scrise. Estimări pentru munca pe care o expun după studierea celei de-a doua părți a subiectului și îndeplinirea sarcinilor pentru repetare, luând în considerare CTU-ul fiecărui student din grup.

Sarcina casei: § 113; §114 Manual.

Explică caracteristicile.

Semiconductori - substanțe capabile să efectueze un curent electric și să prevină trecerea acestuia. Acesta este un grup mare de substanțe utilizate în ingineria radio (Germania, Silicon, Seleniu, precum și tot felul de aliaje și compuși chimici ai oxidului de cupru). Aproape toate substanțele din jurul nostru sunt semiconductoare. Cel mai comun semiconductor Este siliciu, constituind prin estimări aproximative de aproape 30% din crusta Pământului. Pentru fabricarea dispozitivelor semiconductoare, sunt utilizate în principal siliciu și germaniu. (Găsiți-le în tabelul D. I. Mendeleev - Apendicele 2). Ce valență au (în tabelul D. I. Mendeleev, găsiți numărul coloanei în care se află)?

În ceea ce privește proprietățile sale electrice, semiconductorii ocupă locul de mijloc între conductori și curentul electric ne-conductiv. Notați în definiția notebook-ului Ce este un semiconductor.

Luați în considerare următoarele trei experiențe (demonstrații sau postere)

Prima experiență: Încălzire semiconductor.

Vedeți ce se întâmplă când temperatura este în creștere? Rezistența va scădea cu creșterea temperaturii?

Ce concluzie se poate face?

Conductivitatea electrică a semiconductorilor depinde în mare măsură de temperatura ambiantă. La o temperatură foarte scăzută, aproape de zero absolută (-273), semiconductorii nu conduc cu un curent electric, iar cu o creștere a temperaturii, rezistența lor este redusă. Pe baza acestui fapt, au fost create dispozitive termoelectrice.

Termistoare.În semiconductori, rezistența electrică este foarte dependentă de temperatură. Această proprietate este utilizată pentru a măsura temperatura curentului în lanț cu un semiconductor. Astfel de dispozitive sunt numite termistorie sau termistoare.

Thermistoarele sunt una dintre cele mai simple dispozitive semiconductoare. Eliberați termistoarele sub formă de tije, tuburi, discuri, șaibe și margele în dimensiuni de la mai multe micrometri până la câțiva centimetri.

Gama de temperaturi măsurate ale majorității termistorilor se află în intervalul de la 170 la 570 K. Dar există termistori pentru măsurarea atât a temperaturilor foarte ridicate (aproximativ 1300 K), cât și temperaturi foarte scăzute (aproximativ 4-80 K). Thermistoarele sunt folosite pentru măsurarea la distanță a temperaturii, alarmei de incendiu etc.

A doua experiență: Iluminat cu lumină semiconductoare

Vedeți ce se întâmplă atunci când iluminarea crește?

Ce concluzie se poate face?

Dacă semiconductorul este găzduit, conductivitatea sa electrică începe să crească. Folosind această proprietate de semiconductori, au fost create dispozitive fotovoltaice. De asemenea, semiconductorii sunt capabili să transforme energia luminii în curent electric, cum ar fi panourile solare.

Fotorezistori.Conductivitatea electrică a semiconductorilor este mai gravă nu numai atunci când este încălzită, ci și atunci când iluminatul.

Se poate observa că atunci când ilumina un semiconductor, puterea curentă din lanț crește semnificativ. Aceasta indică o creștere a conductivității (reducerea rezistenței) a semiconductorilor sub acțiunea luminii. Acest efect nu este asociat cu încălzirea, deoarece poate fi observată la o temperatură constantă.

Conductivitatea electrică crește datorită ruperii legăturilor și formării de electroni și găuri libere datorită energiei luminii care se încadrează pe semiconductor. Acest fenomen se numește efect fotoelectric.

Dispozitivele în care efectul fotovoltaic în utilizarea semiconductorilor sunt numiți fotorezistori sau fotorezistență. Miniaturitatea și sensibilitatea ridicată a fotorezistorii fac posibilă utilizarea acestora într-o mare varietate de știință și tehnologie pentru înregistrarea și măsurarea fluxurilor slabe de lumină. Folosind fotorezistori, calitatea suprafețelor determină dimensiunea produselor etc.

A treia experiență: Adăugând o impuritate la semiconductor

Vezi ce se intampla?

Ce concluzie se poate face?

Atunci când sunt administrate la impuritățile semiconductoare ale anumitor substanțe, conductivitatea lor electrică crește brusc.

Noi scriem într-un notebookproprietățile semiconductorilor

Conductivitatea electrică crește cu creșterea temperaturii (termistor)

Electricitatea crește atunci când iluminarea (fotorezistor, panouri solare)

Conductivitatea electrică crește atunci când unele impurități sunt introduse în semiconductor. (diodă semi-tensiune)

Proprietățile semiconductorilor depind de structura lor interioară.Luați în considerare siliciul - un element de patru dimensiuni (prezintă un model tridimensional) care este, în carcasa exterioară a atomului, există patru electroni, asociați slab cu nucleul. Numărul celor mai apropiați vecini din fiecare atom de siliciu este, de asemenea, egal cu patru.

Interacțiunea unei perechi de atomi vecini se desfășoară cu ajutorul unei conexiuni parenoelectronice, numită legătură covalentă. În formarea acestei conexiuni de la fiecare atom, este implicat un electron Valenny. Atomii sunt situați la fel de aproape unul de celălalt că electronii lor de valență formează orbite uniforme care trec în jurul atomilor vecini, prin aceasta legarea atomilor într-o singură substanță.

Desenați o imagine rezultată într-un notebook. (Desenul de pe tablă)Elevii efectuează același desen în notebook. Adăugați mai mulți atomi adiacenți.

Când se încălzește siliconul, energia cinetică a particulelor crește și vine ruperea conexiunilor individuale. Unii electroni devin liberi și se deplasează între nodurile de lattice, formând un curent electric. Conductivitatea semiconductorilor cauzată de electronii lor liberi se numește conductivitate electronică. La ruperea conexiunii, un loc vacant este format cu gaura de electroni lipsă.

La temperaturi scăzute de comunicare nu izbucnesc, prin urmare, siliconul la temperaturi scăzute nu efectuează un curent electric.

Conductivitatea semiconductorilor pur, fără impurități (conductivitate proprie), se efectuează prin mișcarea electronilor liberi (conductivitate electronică) și mișcarea electronilor asociați pe locuri vacante de legături părintelectronice (conductivitate gaura). Conductivitatea semiconductorilor este extrem de puternic dependentă de impurități. Această dependență a fost că semiconductorii le-au făcut în ceea ce au devenit în tehnică modernă. Există impurități donoare și acceptor. Dacă există o impuritate a donatorului într-un semiconductor, dacă adăugați arsenic în siliciu, se observă un exces de electroni, se numește semiconductorn. -Tilă, în prezența impurităților acceptor, dacă se înregistrează indiu în siliciu, se observă excesul de găuri, semiconductorul se numește tip P.