Файл: Изучение свойств сложных полупроводниковых материалов.docx

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 11.01.2024

Просмотров: 14

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

ЛАБОРАТОРНО-ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 4

Тема: « Изучение свойств сложных полупроводниковых материалов»

Цель работы: Изучить свойства полупроводниковых приборов, их применение в электротехнической промышленности.

Оснащение:

1. Образцы полупроводниковых материалов

2. Справочные таблицы.

3. Учебная литература: Журавлева Л.В. Электроматериаловедение. – М.: ПрофОбрИздат, 2002

План работы:

  1. Изучите краткие теоретические сведения.

Используя учебник «Электроматериаловедение», изучите свойства полупроводниковых материалов:

а) арсенид галлия – стр.130;

б) фосфид галлия - стр.132;

в) халькониды – стр.134;

г) оксидные полупроводники – стр.139;

д) стеклообразные полупроводники – стр. 140;

е) органические полупроводники стр.141

2. Рассмотрите образцы материалов.

3. Определите и запишите основные электротехнические свойства полупроводников, выбирая необходимые данные из справочных таблиц:

а) плотность материала;

б) температура плавления;

в) ширина запретной зоны;

г) теплопроводность;

д) удельное электрическое сопротивление;

е) примеры использования данных материалов.

Таблица 1

Характеристика
Ge
Si
Se
Te

Плотность, кг/м3

5327
2650
4360
6240

Температура плавления, ˚C
938,2
1410
220
449,5

Удельное электрическое сопротивления,

Ом·м
5.6-6.0
150
80
2,9·109

Диэлектрическая проницаемость
16
12
6
5

Область применения
Изготовление диодов, фотодиодов, транзисторов, дозиметры ядерных излучений,

Изготовление транзисторов, фотоэлементов, интегральных схем и диодов
Изготовление выпрямителей, фотоэлементов, фотометров и сигнальных устройств
Детекторный металл в радиоприборах и сплавах высокого сопротивления, также в применение термопары теллур-платина и теллур-висмут

Таблица 2

Характеристика
SiC
GaAs
GaP
InAs

Плотность, кг/м3

3.21
5.32
4.14
5.67

Удельное электрическое сопротивление Ом·м
1.3
2.8
2.4
2.5·10-3

Область применения
Используется как полупроводник в микроэлектронике, в пескоструйной обработке и водоструйной резки
Транзисторы, светодиоды, интегральные схемы и дискретных микроэлектронных приборов
Светодиоды
Транзисторы , интегральные схемы, фотоприемные детекторы

4. Сделайте вывод:

В данной лабораторно-практической работе, были изучены свойства сложных полупроводников, зависящих от внешних факторов:

1.Температура- сильно влияет на электрическое сопротивление (с увеличением температуры, сопротивление снижается, а у металлов- увеличивается);

2.Электрические и магнитные поля- влияют на подвижность и концентрацию носителей заряда;

3.Световая энергия – вызывает появления в нём избыточного количества носителей зарядов,

5 * . Поясните, почему с увеличением температуры увеличивается проводимость полупроводникового кристалла?

С ростом температуры увеличивается число свободных электронов и дырок, так как сопротивление уменьшается, а проводимость увеличивается.

Контрольные вопросы:

  1. Назовите отличия примесной проводимости от собственной.

Собственная проводимость – проводимость чистых полупроводников не содержащих каких-либо примесей т.е. это полупроводники, в которых свободные электроны и «дырки» появляются в процессе ионизации атомов, из которых построен весь кристалл.


В полупроводниках с собственной проводимостью концентрация свободных электронов равняется концентрации «дырок». Для собственного полупроводника концентрации носителей совпадают.

Примесная проводимость: донорные (с.н.з.- электроны), акцепторные (с.н.з. – дырки)

  1. Расскажите о методах получения монокристаллических полупроводников.

Их получают искусственным путём различными методами кристаллизации: выращивание из расплава, из раствора, из газовой фазы

  1. Объясните, что представляют собой сложные полупроводниковые соединения:

Сложными полупроводниковыми материалами являются химические соединения, обладающие полупроводниковыми свойствами и включающие два, три и более элементов

  • Нитриды-соединения азота с металлом;

  • Фосфиды-соединения фосфора с металлом;

  • Арсенид-соединения мышьяка с металлом;

  • Антимониды-соединения сурьмы с металлом.

Литература

1. Журавлева Л.В. Электроматериаловедение. – М.: ПрофОбрИздат, 2012.

2. Курносов А.И. Материалы для полупроводниковых приборов и интегральных микросхем. – М.: Высшая школа, 2015.

3. Москаленко В. В. Справочник электромонтера. - М.: ПрофОбрИздат, 2014.

4. Никулин В.Н. Справочник молодого электрика по электротехническим материалам и изделиям. – М.: Высшая школа, 2016.

Смотрите также файлы