Mavzu bo'yicha texnologiya: "Yarim o'tkazgichli diod"
MBOU "16-son umumiy ta'lim maktabi"
Gus-Xrustalniy shahri.
Dars rejasi - dars rejasi
texnologiya bo'yicha
Mavzu bo'yicha: "Yarim o'tkazgichli diod"
Texnologiya o'qituvchisi
Dars rejasi
Dars mavzusi: "Yarim o'tkazgichli diod"
Dars maqsadlari:
1. Tarbiyaviy:
1.1. Talabalarni quyidagilar bilan tanishtirish:
Yarimo'tkazgichli diodli qurilma bilan;
Yarimo'tkazgichli diyot ishlab chiqarish texnologiyasi bilan;
Yarimo'tkazgichli diyotning ishlash tamoyillari bilan;
Yarimo'tkazgichli diyotni amaliyotda, kundalik hayotda, ishlab chiqarishda qo'llash bilan;
AC to'g'rilash davri bilan.
2. Rivojlantiruvchi:
2.1. Mavzuga kognitiv qiziqishni rivojlantirishga yordam berish.
2.2. Aqliy faoliyatning asosiy usullarini o'zlashtirishga yordam berish.
3. Tarbiyaviy:
3.1. Shaxsiy mehnat fazilatlarini shakllantirishga hissa qo'shish.
Darsning uslubiy jihozlanishi.
1. Moddiy-texnika bazasi:
Kompyuter sinfi;
Multimedia proyektori;
Yarimo'tkazgichli diodlar to'plami;
Elektr batareyasi, lampochka, ulash simlari.
2. Didaktik yordam:
- “Radioelektronika, avtomatlashtirish va kompyuter elementlari”, M., “Prosveshchenie”, 1990;
- “Mehnat tarbiyasi metodikasi”, M., “Prosveshchenie”, 1997;
- “Maktab va ishlab chiqarish” No1, 2005 y.;
- “Radiotexnika ustaxonasi”, M., “Ta’lim”, 1996;
"Yarim o'tkazgichli diod" ni sinab ko'ring.
Darslar davomida
1. Tashkiliy moment.
2. “Yarim o’tkazgichlar” mavzusida o’tilgan materialni takrorlash.
O'tilgan materialni tekshirish va talabalarni yangi materialni o'rganishga tayyorlash uchun ularga quyidagi savollarni berish tavsiya etiladi:
1. Yarim o'tkazgichlarga qanday elementlar kiradi?
2. O'z-o'zini o'tkazish qanday sodir bo'ladi?
3. Nopoklikni o'tkazish qanday sodir bo'ladi?
4. Erkin elektronlar paydo bo'lishiga nima sabab bo'ladi?
5. Metalllarda yoki yarim o'tkazgichlarda o'tkazuvchanlik ko'proqmi?
6. Asosiy yarim o'tkazgichlar nima?
3. Yarimo'tkazgichli diod va o'zgaruvchan tokni to'g'rilash sxemasi haqida yangi material taqdimoti.
Yarimo'tkazgichli diod - bu elektr tokining faqat bitta yo'nalishda oqishini ta'minlaydigan qurilma.
Diyot dizayni: n-tipli o'tkazuvchanlikka ega kremniy kristalini oling. Indiy namunaning sirtlaridan birida eritiladi. Indiy atomlari germaniy monokristaliga chuqur kirib borishi tufayli germaniy yuzasi yaqinida p tipidagi o'tkazuvchanlikka ega bo'lgan hudud hosil bo'ladi. Indiy atomlari kirmagan germaniy namunasining qolgan qismi hali ham n-tipli o'tkazuvchanlikka ega.
Har xil turdagi o'tkazuvchanlikka ega bo'lgan ikki mintaqa o'rtasida p-n birikmasi paydo bo'ladi (slayd namoyishi No 1).
Har xil turdagi o'tkazuvchanlikka ega bo'lgan ikkita yarimo'tkazgichni mexanik ravishda ulash orqali pn birikmasini olish mumkin emas, chunki bu juda katta bo'shliqqa olib keladi. Pn birikmasining qalinligi atomlararo masofadan oshmasligi kerak. Zararli ta'sirlarning oldini olish uchun kristall muhrlangan metall qutiga joylashtiriladi.
Elektr diagrammalarida yarimo'tkazgichli diod ko'rsatilgan (slayd namoyishi No 2).
Zamonaviy yarimo'tkazgichli diodlar quyidagicha ko'rinadi: (slayd namoyishi No 3).
(Bundan keyin o'qituvchi yarimo'tkazgichli diodlarning namunalarini namoyish etadi).
Har qanday yarimo'tkazgichli diod Ipr maksimal to'g'ridan-to'g'ri oqim bilan tavsiflanadi. maks. va teskari maksimal kuchlanish Urev. max..Agar diod orqali oqim maksimal oqimdan katta bo'lsa, u holda p-n birikmasi muvaffaqiyatsiz bo'ladi (eriydi). Agar teskari kuchlanish diod bardosh bera oladigan maksimal kuchlanishdan katta bo'lsa, u holda p-n birikmasi elektr zaryadi bilan buziladi. Ikkala holatda ham yarimo'tkazgich diodasi muvaffaqiyatsiz bo'ladi.
Diyotni doimiy elektr pallasiga ulash.
Keling, yarimo'tkazgichli diyotni quvvat manbaiga shu tarzda ulaymiz (slayd namoyishi No 4).
Ushbu ulanish bilan elektr toki diod va yuk orqali o'tmaydi, chunki p-n birikmasi orqali zaryad tashuvchilar yo'q. Bu holda uning qarshiligi juda katta bo'ladi. Diyot blokirovka holatida ekanligi aytiladi.
Elektr ta'minotining polaritesini o'zgartiraylik. Ushbu ulanish bilan elektr toki diod orqali va yuk orqali o'tadi.
Diyotning ochiq holatda ekanligi aytiladi (slayd namoyishi № 5).
Elektr tokini to'g'rilash sxemasi.
To'g'ridan-to'g'ri elektr tokini o'zgaruvchan kuchlanishli kontaktlarning zanglashiga diodani ulash orqali olish mumkin (slayd namoyishi No 6).
O'zgaruvchan tokning to'g'rilanishi qanday sodir bo'lishini ko'rish uchun grafikni ko'rib chiqamiz (7-sonli slaydni namoyish qilish).
O'zgaruvchan tokning bunday rektifikatsiyasi yarim to'lqinli rektifikatsiya deb ataladi. Bu holda oqim pulsatsiyalanuvchi deb ataladi.
O'zgaruvchan tokning bunday rektifikatsiyasi keng qo'llanilishiga ega, masalan: agar siz ushbu sxema bo'yicha D226B diodini yoqsangiz va yuk o'rniga 100 Vt lampochkani olsangiz, unda bunday lampochka 7-10 yil davomida yonadi. Sxema "abadiy lampochka" davri deb ataladi.
4. Yangi o`quv materialini mustahkamlash.
Talabalar daftarlarida to'g'rilash sxemasini chizadilar (slayd ko'rsatish No8). Keyinchalik, talabalardan elektronish Workbench dasturida o'z kompyuterlaridan slayddagi kabi sxema yaratish va osiloskop displeyidagi rektifikatsiya qilingan kuchlanishni olish taklif etiladi. To'g'rilangan oqimning to'lqinlarini yumshatish uchun siz Rn yukiga parallel ravishda kondansatkichni ulashingiz va natijada olingan rektifikatsiya qilingan kuchlanishni hisobga olishingiz mumkin. Natijalarni solishtiring.
(Talabalarga yarimo'tkazgichli diod testi berilishi mumkin.)
5. Yakuniy qism.
O'qituvchi darsni umumlashtiradi, talabalar yaxshi bilishi kerak bo'lgan asosiy savollarni nomlaydi:
Diyot ta'rifi;
diodli qurilma;
Diyotni doimiy elektr davriga ulash;
Diyotni o'zgaruvchan elektr davriga ulash;
"Abadiy lampochka" sxemasi.
O`qituvchi og`zaki javoblar va kompyuterda mustaqil ishlash uchun baholarni e`lon qiladi.
Fizika dars 11-sinf
Dars mavzusi:
“Yarim o'tkazgichlar.
Yarimo'tkazgichlarning ichki va nopoklik o'tkazuvchanligi. Yarimo'tkazgichlarda elektr toki"
Darsning maqsadi
- Talabalarda yarim o'tkazgichlardagi elektr tokining tabiati, harorat, yorug'lik va aralashmalar ta'sirida ularning xususiyatlarini o'lchash usullari haqida tushunchalarni shakllantirish.
- Politexnika ufqlarini kengaytirishga hissa qo'shish, mavzuni o'rganishga undash, texnik va ilmiy ma'lumotlarni idrok etish va tahlil qilish qobiliyatini oshirish.
- Talabalarning kommunikativ kompetensiyalarini va jamoada ishlash qobiliyatini rivojlantirish.
Materiallar va jihozlar:
Mavzu bo'yicha kompyuter, proyektor, elektron materiallar: "Yarim o'tkazgichlar"; kartalar - kichik guruhlarda mustaqil ishlash uchun topshiriqlar; yarimo'tkazgichli qurilmalar to'plami NPP – 2; ko'rgazmali galvanometr; DC manbai (4V); demo kaliti; stendda 60-100 Vt elektr chiroq; elektr lehimli temir; ulash simlari.
Dars rejasi:
- O'rganilganlarni takrorlash va dars mavzusini yangilash.
- Mavzu materialini tushuntirish.
- Guruhlarda talabalarning mustaqil ishi.
- Xulosa qilish, uyga vazifa berish.
- O'rganilganlarni takrorlash va dars mavzusini yangilash (6 min).
Biz eslashimiz kerak:
- Elektr toki nima?
- Oqim yo'nalishi qanday qabul qilinadi?
- Qaysi zarralarning harakati metall o'tkazgichlarda elektr tokini hosil qiladi?
- Nima uchun dielektriklarda elektr toki paydo bo'lmaydi?
- Nima deb o'ylaysiz: tabiatda elektr tokini o'tkazish qobiliyatida oraliq pozitsiyani egallagan moddalar bormi?
Ha, bu yarimo'tkazgichlar. Yarim asrdan ko'proq vaqt oldin ular muhim amaliy ahamiyatga ega emas edi. Elektrotexnika va radiotexnikada ular faqat o'tkazgichlar va dielektriklardan foydalanganlar. Ammo yarimo'tkazgichlarning elektr o'tkazuvchanligini nazorat qilish imkoniyati nazariy va keyin amaliy jihatdan aniqlanganda vaziyat keskin o'zgardi.
Yarimo'tkazgichlar va o'tkazgichlar o'rtasidagi asosiy farq nima va ularning tuzilishining qanday xususiyatlari deyarli barcha elektron qurilmalarda yarimo'tkazgich qurilmalaridan keng foydalanishga imkon berdi, bu ularning ishonchliligini sezilarli darajada oshirish, o'lchamlarini sezilarli darajada kamaytirish va hatto yangilarini yaratishga imkon berdi. faqat orzu qilish mumkin: miniatyura mobil telefonlar kompyuterlar yaratish va hokazo?
- Mavzu materiallarini tushuntirish (15 daqiqa)
- Yarimo'tkazgichlarning ta'rifi
Qarshiligi o'tkazgichlarnikidan kattaroq, lekin dielektriklardan kamroq bo'lgan va harorat oshishi bilan juda keskin pasayib ketadigan moddalarning katta sinfi.
Bularga davriy sistema elementlari kiradi: germaniy, kremniy, selen, tellur, indiy, mishyak, fosfor, bor va boshqalar. ba'zi birikmalar: cho'chqa sulfidi, kadmiy sulfidi, kuprok oksidi va boshqalar.
- Yarimo'tkazgichlarning tuzilishi.
- Kremniy kristall panjarasining atom tuzilishi (ekrandagi proyeksiya);
- Tashqi omillar ta'sirida juft-elektron aloqalarning buzilishi: haroratning oshishi, yorug'lik.
Yarimo'tkazgichlarning elektr o'tkazuvchanligiga bog'liqligini ko'rsatish:
RT 10k FS – K1
- Sof yarimo'tkazgichning elektron o'tkazuvchanligi (proyeksiya)
- Teshik o'tkazuvchanligi (proyeksiya)
Teshiklar haqiqiy zarralar emasligini ta'kidlash kerak. Yarimo'tkazgich o'tkazuvchanligining ikkala turida faqat valent elektronlar harakat qiladi. O'tkazuvchanlik bir-biridan faqat elektronlar harakati mexanizmida farq qiladi. Elektron o'tkazuvchanlik erkin elektronlarning harakat yo'nalishidan, teshik o'tkazuvchanligi esa bog'langan elektronlarning atomdan atomga o'tishi, bir-birini to'plamlar bo'yicha almashishi natijasida yuzaga keladi, bu esa teshiklarning qarama-qarshi yo'nalishdagi harakatiga tengdir.
Shunday qilib, yarim o'tkazgichlarda ikki turdagi tashuvchilar mavjud - elektronlar va teshiklar, ularning kontsentratsiyasi sof yarim o'tkazgichlarda bir xil - ularning o'tkazuvchanligi kichik.
- Nopoklik o'tkazuvchanligi (proyeksiya)
Yarimo'tkazgichlarning o'tkazuvchanligi sezilarli darajada ularning kristallarida aralashmalar mavjudligiga bog'liq:
- donor aralashmalari - elektronlarni osonlik bilan beradigan besh valentli elementlar (As, P) elektronlarning teshiklarga nisbatan miqdoriy ustunligini ta'minlaydi, n-tipli o'tkazuvchanlikni yaratadi;
- akseptor aralashmalari uch valentli elementlardir (In, B) erkin elektronlarni qabul qilib, teshiklarni hosil qiladi. p-tipli o'tkazuvchanlik hosil bo'ladi.
Nopokliklar va n- va p-tipli o'tkazuvchanlik ko'rsatish:
n - turi p - turi
n-tipli yoki p-tipli yarimo'tkazgichlarda alohida emas, balki har xil turdagi o'tkazuvchanlikka ega bo'lgan ikkita yarim o'tkazgichning aloqasi orqali oqim oqimi alohida qiziqish uyg'otadi.
- Guruhlarda talabalarning mustaqil ishi (20 daqiqa)
Ixtiyoriy ravishda 4 nafar talabadan iborat guruhlarni shakllantirish taklif etiladi (bu xona atrofida tartibsiz harakatlar va vaqtni yo'qotmaslik uchun dars boshlanishidan oldin amalga oshirilishi kerak).
Har bir guruhga bajarish uchun topshiriq beriladi. Unda yozma va og'zaki javoblar uchun mo'ljallangan turli darajadagi savollar, yuqori sifatli topshiriqlar mavjud.
- Xulosa qilish
Biz ushbu mavzuning asosiy savollariga guruh vakillarining javoblarini tinglaymiz va mumkin bo'lgan xatolarni tuzatamiz. Biz yozma hisobotlarni yig'amiz. Mavzuning ikkinchi qismini o'rganib, takroriy topshiriqlarni bajarib, guruhdagi har bir talabaning KTU ni hisobga olgan holda ish uchun baho beramiz.
Uyga vazifa: § 113; Darslikning §114.
Mehnat ta'limi dars rejasi.
9-sinf
Bo'lim mavzusi:
Elektrotexnika va elektronika asoslari. (3 soat)
Dars mavzusi No 27: Yarimo'tkazgichli qurilmalar.
Maqsad: Yarimo'tkazgichli qurilmalar bilan tanishing.
Darslar davomida:
1. Tashkiliy qism 3 min.
salom; salomlashish.
b) Ishga kelmaganlarni aniqlash.
v) O`tilgan materialni takrorlash.
d) Dars mavzusini e'lon qilish. Dars mavzusini daftarlarga yozib oling.
e) Maqsadlar va dars rejasini talabalarga etkazish.
2.O`tilgan materialni takrorlash -7 min.
Elektr o'rnatish ishlarining asosiy turlari qanday?
Supero'tkazuvchilar materiallar nima?
Supero'tkazuvchilar materiallarni qo'llash?
3. Yangi materialni o'rganish 10 min.
Yarimo'tkazgichli qurilmalar ishlashi yarimo'tkazgich materiallarning xususiyatlaridan foydalanishga asoslangan qurilmalardir
Yarimo'tkazgichli qurilmalar kiradi :
- Integratsiyalashgan sxemalar (chiplar)
Yarimo'tkazgichli diodlar (shu jumladan varikaplar, zener diodlari, Schottky diodlari),
Tiristorlar, fototiristorlar,
tranzistorlar,
Zaryadga ulangan qurilmalar
Yarimo'tkazgichli mikroto'lqinli qurilmalar (Gunn diodlari, ko'chki diodlari),
Optoelektron qurilmalar (fotorezistorlar, fotodiodlar, quyosh batareyalari, yadroviy nurlanish detektorlari, LEDlar, yarim o'tkazgich lazerlar, elektrolyuminestsent emitentlar),
Termistorlar, Hall sensorlari.
Asosiy yarimo'tkazgichli qurilmalar ishlab chiqarish uchun materiallar kremniy (Si), kremniy karbid (SiC), galliy va indiy birikmalari.
Elektr o'tkazuvchanligi
yarimo'tkazgichlar aralashmalar va tashqi energiya ta'sirlari (harorat, radiatsiya, bosim va boshqalar) mavjudligiga bog'liq. Oqim oqimi ikki turdagi zaryad tashuvchilar - elektronlar va teshiklar bilan belgilanadi. Kimyoviy tarkibiga ko'ra toza va nopok yarim o'tkazgichlar farqlanadi.
Yarimo'tkazgichlar
4. Amaliy ish 18 min.
Buning usullaridan biri bazani kollektorga ulashda va bazani emitentga ulashda emitent va kollektor terminallari orasidagi qarshilikni ohmmetr bilan o'lchashdir. Bunday holda, kollektor quvvat manbai sxemadan uziladi. Agar tranzistor to'g'ri ishlayotgan bo'lsa, birinchi holatda ohmmetr past qarshilik ko'rsatadi, ikkinchisida - bir necha yuz ming yoki o'n minglab ohmlar tartibida.
Yarimo'tkazgich diod - bitta elektr aloqasi va ikkita terminali (elektrodlar) bo'lgan yarimo'tkazgichli qurilma. Boshqa turdagi diodlardan farqli o'laroq, yarimo'tkazgichli diodaning ishlash printsipi pn birikmasi fenomeniga asoslanadi.
Yarimo'tkazgichli diod sinovi
AMM yordamida diodlarni sinovdan o'tkazishda pastki o'lchov chegaralaridan foydalanish kerak. Ishchi diyotni tekshirishda oldinga yo'nalishdagi qarshilik bir necha yuz Ohm, teskari yo'nalishda esa cheksiz katta qarshilik bo'ladi. Agar diod noto'g'ri bo'lsa, AMM har ikki yo'nalishda 0 ga yaqin qarshilik ko'rsatadi yoki diod buzilgan bo'lsa, tanaffus bo'ladi. Oldinga va teskari yo'nalishdagi o'tishlarning qarshiligi germaniy va silikon diodlar uchun farq qiladi.
5. Dars xulosasi 2 min.
6. Ish joylarini tozalash 5 min.
Dars mavzusi: "Yarim o'tkazgichli qurilmalar. Diodlar"
Darsning maqsadi va vazifalari:
Tarbiyaviy:
yarimo'tkazgichli diodlarning maqsadi, harakati va asosiy xususiyatlari haqida dastlabki tushunchani shakllantirish.
Tarbiyaviy:
aqliy mehnat madaniyatini shakllantirish, shaxsiy fazilatlarni rivojlantirish - qat'iyatlilik, qat'iyatlilik, ijodiy faollik, mustaqillik.
Tarbiyaviy:
bir tomonlama o'tkazuvchanlik xususiyatidan foydalanishni o'rganish.
Darsning moddiy-texnik jihozlari:
ish daftarlari, o'qituvchi kompyuteri, interfaol doska, mavzu bo'yicha taqdimot
Darsning borishi:
1. Tashkiliy nuqta:
(Vazifa: qulay psixologik kayfiyatni yaratish va diqqatni faollashtirish).
2. O`tilgan materialni takrorlashga tayyorlash va umumlashtirish
Elektr toki nima?
Hozirgi kuch, o'lchov birliklari.
p – no'tish.
Yarimo'tkazgichlar.
Darsning mavzusi va maqsadini ayting.
Yarimo'tkazgichlar. Diyotlar.
Perspektivni tushuntirish.
Zamonaviy elektronikani o'rganish uchun siz birinchi navbatda yarimo'tkazgichli qurilmalarning konstruktiv tamoyillari va ishlashining fizik asoslarini, ularning xarakteristikalari va parametrlarini, shuningdek ularni elektron qurilmalarda qo'llash imkoniyatini belgilaydigan eng muhim xususiyatlarni bilishingiz kerak.
Yarimo'tkazgichli qurilmalardan foydalanish energiya manbalaridan elektr energiyasini iste'mol qilishda katta tejamkorlikni ta'minlaydi va uskunaning o'lchamlari va og'irligini ko'p marta kamaytirish imkonini beradi. Vakuum trubkasini quvvatlantirish uchun minimal quvvat 0,1 Vt, tranzistor uchun esa 1 mkVt bo'lishi mumkin, ya'ni. 100 000 marta kamroq.
3. Asosiy bosqich.
Yangi material
Tabiatda mavjud bo'lgan barcha moddalar elektr o'tkazuvchanlik xususiyatlariga ko'ra uch guruhga bo'linadi:
Supero'tkazuvchilar,
izolyatorlar (dielektriklar),
yarimo'tkazgichlar
Yarimo'tkazgichlar o'tkazgichlar va izolyatorlarga qaraganda ko'proq moddalarni o'z ichiga oladi. Radioqurilmalar ishlab chiqarishda 4 valentli germaniy Ge va kremniy Si eng ko'p qo'llaniladi.
Yarimo'tkazgichlarning elektr toki erkin elektronlar va "teshiklar" deb ataladigan harakat bilan belgilanadi.
Atomlarini tark etgan erkin elektronlar n-o'tkazuvchanlikni hosil qiladi (n - lotincha negativus - salbiy so'zining birinchi harfi). Teshiklar yarimo'tkazgichda p - o'tkazuvchanlikni hosil qiladi (p - lotincha positivus - ijobiy so'zining birinchi harfi).
Sof o'tkazgichda erkin elektronlar va teshiklar soni bir xil bo'ladi.
Nopoklarni qo'shib, asosan elektron yoki teshik o'tkazuvchanligiga ega yarimo'tkazgichni olish mumkin.
P- va n- yarim o'tkazgichlarning eng muhim xususiyati - tutashuvdagi bir tomonlama o'tkazuvchanlik. Bu birikma p-n birikmasi deyiladi.
4 valentli germaniy (kremniy) kristaliga 5 valentli mishyak (surma) qo'shilsa, n - o'tkazgichni olamiz.
3 valentli indiyni qo'shib, biz p - o'tkazgichni olamiz.
Manbaning “plyus”i p-hududiga ulanganda, o'tish oldinga yo'nalishda yoqilgan deb aytiladi va oqim manbasining minusi p-mintaqaga ulanganda, o'tish aytiladi. teskari yo'nalishda yoqiladi.
P va n birikmasining bir tomonlama o'tkazuvchanligi yarimo'tkazgichli diodlar, tranzistorlar va boshqalarning ishlashi uchun asosdir.
Yarimo'tkazgich haqida tushunchaga ega bo'lgan holda, endi diodani o'rganishni boshlaylik.
"Di" prefiksi ikki xil o'tkazuvchanlikning ikkita qo'shni zonasini bildiradi.
Velosiped shinalari valfi (nipel). Havo u orqali faqat bitta yo'nalishda - kameraga o'tishi mumkin. Ammo elektr klapan ham mavjud. Bu diod - ikkala uchida ikkita simli simli yarimo'tkazgich qismi.
Dizayni bo'yicha yarimo'tkazgichli diodlar tekis yoki nuqta bo'lishi mumkin.
Planar diodlar katta elektron-teshik birikma maydoniga ega va katta oqimlar oqadigan davrlarda qo'llaniladi.
Nuqtali diodlar elektron-teshik birikmasining kichik maydoni bilan tavsiflanadi va past oqimli davrlarda qo'llaniladi.
Diyotning ramziy grafik belgisi. Uchburchak p-mintaqasiga mos keladi va anod deb ataladi va katod deb ataladigan to'g'ri chiziq segmenti n-mintaqani ifodalaydi.
Diyotning maqsadiga qarab, uning UGO qo'shimcha belgilarga ega bo'lishi mumkin.
Diyotlar xarakterlanadigan asosiy parametrlar.
Oldinga diodli oqim.
Diyotning teskari oqimi.
Materialni tuzatish.
Yarimo'tkazgichli diyotni o'z ichiga olgan kontaktlarning zanglashiga olib keladigan quvvat manbai ulanishining polaritesini o'zgartirish.
Biz 3336L batareyani va MH3,5 - 0,28 cho'g'lanma lampochkani (3,5V kuchlanish va 0,28A cho'g'lanma oqimi uchun) ketma-ket ulaymiz va bu zanjirni D7 yoki D226 seriyali qotishma diyotga ulaymiz, shunda ijobiy bo'ladi. diodaning anodiga to'g'ridan-to'g'ri yoki lampochka orqali beriladi va katodga - salbiy batareya kuchlanishi (3-rasm, 4-rasm). Lampochka to'liq yonishi kerak. Keyin biz "batareya - lampochka" sxemasining ulanishining polaritesini teskari tomonga o'zgartiramiz (3-rasm, 4-rasm). Agar diod ishlayotgan bo'lsa, yorug'lik yonmaydi. Ushbu tajribada cho'g'lanma lampochka ikki tomonlama funktsiyani bajaradi: u kontaktlarning zanglashiga olib keladigan indikatori bo'lib xizmat qiladi va bu zanjirdagi oqimni 0,28A ga cheklaydi va shu bilan diodani ortiqcha yuklanishdan himoya qiladi. Batareya va akkor lampochka bilan ketma-ket siz 300 ... 500 mA oqim uchun boshqa milliampermetrni ulashingiz mumkin, bu diod orqali to'g'ridan-to'g'ri va teskari oqimni qayd qiladi.
4. Tekshirish nuqtasi:
To'g'ridan-to'g'ri oqim manbai, mikromotor, 2 dioddan iborat elektr zanjirining diagrammasini chizing, shunda kalitlar yordamida siz mikromotor rotorining aylanish yo'nalishini o'zgartirishingiz mumkin.
Yarimo'tkazgichli diod yordamida chiroq batareyasining qutblarini aniqlang.
Diod o'tkazuvchanligini o'zingiz ko'rgazma stendida o'rganing. Diyotning bir tomonlama o'tkazuvchanligini o'rganish.
5. Yakuniy nuqta:
dars maqsadlariga erishishdagi muvaffaqiyatni baholash (ular qanday ishlagan, nimani o'rgangan yoki o'rgangan)
6. Reflektiv moment:
o‘quvchilarning o‘z-o‘zini baholashi orqali darsning samaradorligi va foydaliligini aniqlash.
7. Axborot nuqtasi:
keyingi darsning istiqbollarini aniqlash .
8. Uyga vazifa
O'tilgan materialni birlashtirish uchun quyidagi muammolar haqida o'ylang va ularni hal qilishni ta'minlang:
Yarimo'tkazgichli diod yordamida radio uskunasini polaritning o'zgarishidan qanday himoya qilish mumkin?
To'rtta ketma-ket ulangan elementlarni o'z ichiga olgan elektr davri mavjud - ikkita lampochka a va b va ikkita kalit A va B. Bu holda, har bir kalit faqat bitta, faqat "uning" lampochkasini yonadi. Ikkala lampochkani ham yoqish uchun ikkala kalitni bir vaqtning o'zida yopishingiz kerak.
Xususiyatlarini tushuntiradi.
Yarimo'tkazgichlar elektr tokini o'tkaza oladigan va uning o'tishiga to'sqinlik qiladigan moddalardir. Bu radiotexnikada ishlatiladigan moddalarning katta guruhi (germaniy, kremniy, selen, shuningdek, mis oksidi kabi barcha turdagi qotishmalar va kimyoviy birikmalar). Atrofimizdagi dunyodagi deyarli barcha moddalar yarim o'tkazgichlardir. Tabiatdagi eng keng tarqalgan yarimo'tkazgichBu kremniy bo'lib, taxminiy hisob-kitoblarga ko'ra er qobig'ining deyarli 30% ni tashkil qiladi. Yarimo'tkazgichli qurilmalarni ishlab chiqarish uchun faqat kremniy va germaniy ishlatiladi. (ularni D.I. Mendeleyev jadvalidan toping - 2-ilova). Ular qanday valentlikka ega (D.I.Mendeleyev jadvalida ular joylashgan ustun raqamini toping)?
Elektr xossalari bo'yicha yarimo'tkazgichlar elektr tokining o'tkazgichlari va o'tkazmaydiganlari o'rtasida o'rta o'rinni egallaydi. Yarimo'tkazgich nima ekanligini daftaringizga yozing.
Quyidagi uchta tajribani ko'rib chiqing (namoyish yoki plakatlar)
Birinchi tajriba: Yarimo'tkazgichni isitish
Harorat ko'tarilganda nima bo'lishini ko'ring? Harorat ko'tarilganda qarshilik kamayadimi?
Qanday xulosa chiqarish mumkin?
Yarimo'tkazgichlarning elektr o'tkazuvchanligi atrof-muhit haroratiga juda bog'liq. Juda past haroratlarda, mutlaq nolga yaqin (-273) yarim o'tkazgichlar elektr tokini o'tkazmaydi va harorat oshishi bilan ularning oqimga qarshiligi pasayadi. Buning asosida termoelektrik qurilmalar yaratildi.
Termistorlar.Yarimo'tkazgichlarda elektr qarshiligi haroratga juda bog'liq. Bu xususiyat yarimo'tkazgichli kontaktlarning zanglashiga olib keladigan oqim kuchi bo'yicha haroratni o'lchash uchun ishlatiladi. Bunday qurilmalar termistorlar yoki termistorlar deb ataladi.
Termistorlar eng oddiy yarimo'tkazgichli qurilmalardan biridir. Termistorlar o'lchamlari bir necha mikrometrdan bir necha santimetrgacha bo'lgan rodlar, naychalar, disklar, yuvgichlar va boncuklar shaklida ishlab chiqariladi.
Ko'pgina termistorlarning harorat diapazoni 170 dan 570 K gacha bo'lgan diapazonda yotadi. Lekin juda yuqori (taxminan 1300 K) va juda past (taxminan 4 - 80 K) haroratni o'lchash uchun termistorlar mavjud. Termistorlar haroratni masofadan o'lchash, yong'in signalizatsiyasi va boshqalar uchun ishlatiladi.
Ikkinchi tajriba: Yarimo'tkazgichni yorug'lik bilan yoritish
Qarang, yorug'lik kuchayganda nima bo'ladi?
Qanday xulosa chiqarish mumkin?
Agar siz yarimo'tkazgichga yorug'lik tushsangiz, uning elektr o'tkazuvchanligi oshib keta boshlaydi. Yarimo'tkazgichlarning bu xususiyatidan foydalanib, fotovoltaik qurilmalar yaratildi. Yarimo'tkazgichlar yorug'lik energiyasini elektr tokiga aylantirishga qodir, masalan, quyosh panellari.
Fotorezistorlar.Yarimo'tkazgichlarning elektr o'tkazuvchanligi nafaqat qizdirilganda, balki yoritilganda ham ortadi.
Yarimo'tkazgich yoritilganda, kontaktlarning zanglashiga olib keladigan oqim sezilarli darajada oshishini sezishingiz mumkin. Bu yorug'lik ta'sirida yarim o'tkazgichlarning o'tkazuvchanligining oshishi (qarshilikning pasayishi) ni ko'rsatadi. Bu ta'sir isitish bilan bog'liq emas, chunki u doimiy haroratda ham kuzatilishi mumkin.
Yarimo'tkazgichga tushadigan yorug'lik energiyasi tufayli bog'larning uzilishi va erkin elektronlar va teshiklarning paydo bo'lishi tufayli elektr o'tkazuvchanligi ortadi. Bu hodisa fotoelektr effekti deb ataladi.
Yarimo'tkazgichlarda fotoelektr effektidan foydalanadigan qurilmalarga fotorezistorlar yoki fotorezistorlar deyiladi. Fotorezistorlarning miniatyura o'lchamlari va yuqori sezgirligi ularni zaif yorug'lik oqimlarini qayd etish va o'lchash uchun fan va texnikaning turli sohalarida qo'llash imkonini beradi. Fotorezistorlar sirt sifatini aniqlash, mahsulotlarning o'lchamlarini nazorat qilish va hokazolar uchun ishlatiladi.
Uchinchi tajriba: Dopantni yarimo'tkazgichga qo'shish
Qarang, nima bo'lyapti?
Qanday xulosa chiqarish mumkin?
Ayrim moddalarning aralashmalari yarim o'tkazgichga kiritilganda ularning elektr o'tkazuvchanligi keskin ortadi.
Keling, uni daftarga yozamizyarimo'tkazgichlarning xossalari
Elektr o'tkazuvchanligi harorat oshishi bilan ortadi (termistor)
Elektr o'tkazuvchanligi yorug'lik bilan ortadi (fotorezistor, quyosh panellari)
Yarimo'tkazgichga ma'lum aralashmalar kiritilganda elektr o'tkazuvchanligi ortadi. (yarim o'tkazgichli diod)
Yarimo'tkazgichlarning xossalari ularning ichki tuzilishiga bog'liq.Keling, kremniyni ko'rib chiqaylik - tetravadent element (uch o'lchovli modelni ko'rsating), ya'ni atomning tashqi qobig'ida yadro bilan zaif bog'langan to'rtta elektron mavjud. Har bir kremniy atomining eng yaqin qo'shnilari soni ham to'rtta.
Bir juft qo'shni atomlarning o'zaro ta'siri kovalent bog'lanish deb ataladigan juft-elektron bog'lanish yordamida amalga oshiriladi. Har bir atomdan bitta valent elektron bu bog'lanish hosil bo'lishida ishtirok etadi. Atomlar bir-biriga shunchalik yaqin joylashganki, ularning valentlik elektronlari qo'shni atomlar atrofida bitta orbita hosil qiladi va shu bilan atomlarni bir butun moddaga bog'laydi.
Olingan rasmni daftarga chizamiz.(doskaga chizish)Talabalar bir xil chizmani daftarga to'ldiradilar. Keling, qo'shni atomlarni qo'shaylik.
Kremniy qizdirilganda zarrachalarning kinetik energiyasi ortadi va individual aloqalar uziladi. Ba'zi elektronlar erkin bo'lib, panjara joylari orasida harakatlanib, elektr tokini hosil qiladi. Yarimo'tkazgichlarning erkin elektronlar mavjudligi sababli o'tkazuvchanligi elektron o'tkazuvchanlik deb ataladi. Bog'lanish buzilganda, etishmayotgan elektronga ega bo'sh joy - teshik hosil bo'ladi.
Past haroratlarda aloqalar buzilmaydi, shuning uchun past haroratlarda kremniy elektr tokini o'tkazmaydi.
Sof yarimo'tkazgichlarning nopokliksiz o'tkazuvchanligi (ichki o'tkazuvchanlik) erkin elektronlarning harakati (elektron o'tkazuvchanlik) va bog'langan elektronlarning juft-elektron bog'lanishlarning bo'sh joylariga (teshik o'tkazuvchanligi) harakati bilan amalga oshiriladi. Yarimo'tkazgichlarning o'tkazuvchanligi ifloslanishlarga juda bog'liq. Aynan shu bog'liqlik yarimo'tkazgichlarni zamonaviy texnologiyada shunday holga keltirdi. Donor va qabul qiluvchi aralashmalar mavjud. Yarimo'tkazgichda donor nopokligi mavjud bo'lganda, agar kremniyga mishyak qo'shilsa, ortiqcha elektronlar kuzatiladi, yarim o'tkazgich deyiladi.n -tipli, akseptor aralashmalar mavjud bo'lganda, agar kremniyga indiy qo'shilsa, ortiqcha teshiklar kuzatiladi, yarim o'tkazgich p-tipi deb ataladi.
