Открытый урок. Полупроводниковые приборы и их применение

Подготовили:
Солохина Нина Владимировна
Адливанкина Анастасия Михайловна

Цель занятия:

Задачи занятия:

1. НАЙДИТЕ СООТВЕТСТВИЕ:

В. - материалы, отличающийся сильной зависимостью удельной проводимости от концентрации примесей, температуры и различных видов облучения.

С. - тела, в которых имеются свободные носители заряда, то есть заряженные частицы, которые могут свободно перемещаться внутри этих тел.

А. - вещества, плохо проводящее или совсем не проводящее электрический ток

2. Полупроводники

1. Проводники

3. Диэлектрики

2. Найдите соответствие:

2. Полупроводник

1.

2.

3. Как влияет увеличение температуры на сопротивление (увеличится или уменьшится)?

Проводника
Полупроводника

Третья четверть XIX века два направления:
1. 1873 году британский учёный ФРЕДЕРИК ГУТРИ открыл принцип действия термионных (вакуумных ламповых с прямым накалом) диодов.

2. 1874 году германский учёный КАРЛ ФЕРДИНАНД БРАУН открыл принцип действия кристаллических (твёрдотельных) диодов.

1900 года ГРИНЛИФ ПИКАРД создал первый радиоприёмник на кристаллическом диоде.

В конце XIX века данные устройства были известны под именем ВЫПРЯМИТЕЛЕЙ, и лишь в 1919 году Вильям Генри Иклс ввёл в оборот слово «ДИОД», образованное от греческих корней «di» — два, и «odos» — путь

ДИО́Д – двухэлектродный электронный прибор, который обладает различной проводимостью в зависимости от направления электрического тока.

Электрод диода, подключённый к положительному полюсу источника тока, когда диод открыт (то есть имеет маленькое сопротивление),
называют анодом,
подключённый к отрицательному полюсу — катодом.

ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЙ ДИОД 
— это полупроводниковый прибор с одним выпрямляющим электрическим переходом и двумя выводами, в котором используется то или иное свойство электрического перехода.

ГРУППЫ: 
выпрямительные, универсальные,
импульсные, сверхвысокочастотные,
стабилитроны, варикапы,
туннельные, обращенные,
фотодиоды, светоизлучающие диоды,
генераторы шума, магнитодиоды.

По конструктивному исполнению на:
плоскостные 
(диоды в которых электрический переход имеет линейные размеры значительно больше толщины самого перехода)
точечные
(диоды, у которых размеры электрического перехода, определяющие его площадь, меньше толщины области объемного заряда. )

ВЫПРЯМИТЕЛЬ (электрического тока)
— преобразователь электрической энергии;
механическое, электровакуумное, полупроводниковое или другое устройство, предназначенное для преобразования переменного входного электрического тока в постоянный выходной электрический ток.
Большинство выпрямителей создаёт не постоянные, а пульсирующие однонаправленные напряжение и ток, для сглаживания пульсаций которых применяют фильтры.
Устройство, выполняющее обратную функцию — преобразование постоянных напряжения и тока в переменные напряжение и ток — называется инвертором.
Из-за принципа обратимости электрических машин выпрямитель и инвертор являются двумя разновидностями одной и той же электрической машины (справедливо только для инвертора на базе электрической машины).

Солнечные элементы (СЭ) изготавливаются из материалов, которые напрямую преобразуют солнечный свет в электричество.
В настоящее время СЭ изготавливается из кремния (химический символ Si). Кремний это полупроводник. Он широко распространен на земле в виде песка, который является диоксидом кремния (SiO2), также известного под именем "кварцит".
Другая область применения кремния - электроника, где кремний используется для производства полупроводниковых приборов и микросхем.

Монокристаллический
Поликристаллический
аморфный (тонкопленочный).
Различие в организации атомов кремния в кристалле, что влияет на разный КПД преобразования энергии света. Моно- и поликристаллические элементы имеют почти одинаковый КПД, который выше, чем у солнечных элементов, изготовленных из аморфного кремния.

Конвертируем свет прямо в топливо

ПРОБЛЕМЫ ДАННОГО ЭКСПЕРИМЕНТА:
Во-первых, не отработана система разделения образующихся газов.

Во-вторых, КПД устройства пока варьируется от 2,5% (в случае непосредственного закрепления катализатора на поверхности кремния) до 4,7% (в случае соединения их проводами), в это время КПД коммерческих солнечных батарей превосходит 10%.

В-третьих, на сегодняшний день удобное и компактное хранение водорода до сих пор представляет нерешенную проблему, и это все при том, что водород - куда менее удобная и универсальная форма энергии, чем электричество.