Polovodiče typu N a P, Polovodičová dioda Název školy: ZŠ Štětí, Ostrovní 300 Autor: Francová Alena Vzdělávací oblast: Člověk a příroda_Fyzika Datum: 11/2011 Název materiálu: VY_32_INOVACE_FY.9.A_11_polovodice_typu_N_a_P_polovodicova_dioda Číslo operačního programu: CZ.1.07/1.4.00/21.1693 Název projektu: PRIMA ŠKOLA Polovodiče typu N a P, Polovodičová dioda Anotace: Materiál je určen pro žáky 9. ročníku. Slouží k naučení nového učiva.

Vlastnosti polovodičů nejužívanějším polovodičovým materiálem je křemík (Si), dále např. arsenid galitý (GaAs), selenid kademnatý (CdSe), sulfid kademnatý (CdS) elektrické vlastnosti polovodičů závisí kromě teploty a osvětlení na ČISTOTĚ LÁTKY

Nahrazení některých atomů křemíku: krystal křemíku má při nízkých teplotách velký odpor jeho odpor se dá snížit nahrazením některých atomů křemíku atomy jiných vhodných prvků vznikne buď polovodič typu N nebo polovodič typu P a) čistý křemík b) polovodič typu N c) polovodič typu P

Polovodič typu N: název od slova negativní, záporný – zaměříme se na křemík některé atomy Si nahradíme atomy z V. A skupiny periodické soustavy prvků polovodič typu N vzniká přidáním vhodného prvku, např. arsenu (As) vznikají volné elektrony, které způsobují (po připojení zdroje napětí )elektrický proud

Polovodič typu P: název od slova pozitivní, kladný + některé atomy Si nahradíme atomy z III. A skupiny periodické soustavy prvků vzniká přidáním vhodného prvku, např. india (In) do křemíku polovodič se může chovat tak, jako kdyby byl elektrický proud způsoben kladnými částicemi ve vazbě se sousedními atomy křemíku jeden elektron chybí vznikají díry

Polovodič typu P: ve vazbě jeden elektron chybí volné místo může zaplnit elektron od sousedního atomu tím se volné místo přemístí volné místo se pohybuje opačným směrem než elektron

Polovodičová dioda součástka, která obsahuje přechod PN dioda má dva vývody, jeden je spojen s oblastí typu P a nazývá se ANODA, druhý s oblastí typu N a nazývá se KATODA

Zapojení polovodičové diody do elektrického obvodu v PROPUSTNÉM SMĚRU: pokusem zjišťujeme, zda se změní proud procházející diodou anoda je připojena ke kladnému pólu zdroje diodou PROUD PROCHÁZÍ !!!

Zapojení polovodičové diody do elektrického obvodu v ZÁVĚRNÉM SMĚRU: zaměníme polaritu napětí tj. anodu připojíme k zápornému pólu zdroje diodou PROUD NEPROCHÁZÍ !!!

Voltampérová charakteristika znázorňuje graficky závislost elektrického proudu, který diodou prochází, na napětí na diodě získáme ji změřením hodnot napětí a proudu

Některé typy polovodičových diod

Vyber správnou odpověď: Jaký je nejpoužívanější polovodivý materiál? železo Fe cobalt Co křemík Si

polovodič typu N polovodič typu P Vyber správnou odpověď: U kterého typu polovodičů je vedení elektrického proudu způsobeno volnými elektrony? polovodič typu N polovodič typu P

Vyber správnou odpověď: Co znamená, když diodu zapojíme v propustném směru? Anodu připojíme k zápornému pólu zdroje. Anodu připojíme ke kladnému pólu zdroje. Katodu připojíme ke kladnému pólu zdroje.

Ano, prochází. Ne, neprochází. Vyber správnou odpověď: Prochází diodou elektrický proud, pokud je dioda zapojena v závěrném směru, tj. anoda je připojena k zápornému pólu zdroje? Ano, prochází. Ne, neprochází.

tzv. ampérová charakteristika tzv. voltová charakteristika Vyber správnou odpověď: Co nám graficky znázorňuje závislost elektrického proudu, který diodou prochází, na napětí na diodě? tzv. ampérová charakteristika tzv. voltová charakteristika tzv. voltampérová charakteristika

Použité zdroje: doc. RNDr. Růžena Kolářová, CSc., PaedDr. Jiří Bohuněk, Fyzika pro 9. ročník základní školy, nakladatelství Prometheus, 2008, ISBN 978-80-7196-193-2. galerie office www.office.microsoft.com http://www.mtmscientific.com/diomix.jpg [cit. 2011-11-25] http://www.cez.cz/edee/content/microsites/elektrina/f/f2-5.jpg [cit. 2011-11-25] http://www.cez.cz/edee/content/microsites/solarni/obr/polo4.gif [cit. 2011-11-25] http://www.tzb-info.cz/docu/clanky/0038/003822o1.gif [cit. 2011-11-25] http://www.markonet.cz/pages/vyuka/principy-pocitacu/09polovodice/dioda.gif [cit. 2011-11-25] http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/46/PropustnySmer.jpg [cit. 2011- 11-25] http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/f5/ZavernySmer.jpg [cit. 2011-11-25] http://www.gymcv.cz/vyuka/fyzika/va_char_diody.jpg [cit. 2011-11-25] http://elektrika.cz/obr/09_lp_princip_04m.jpg [cit. 2011-11-25] http://img.blesk.cz/static/old_abc/imgdb/original/phpdzPXx1.jpg [cit. 2011-11-25] http://www.filfilms.cz/elektro/leddioda.jpg [cit. 2011-11-25] http://www.seginet.cz/pictures/999300700/2068.jpg [cit. 2011-11-25] http://www.dmaster.wz.cz/teorie/polovodice/n.gif [cit. 2011-11-25] http://fyzikalniulohy.cz/_upload/00034/graf01_velky.gif [cit. 2011-11-25]

Metodika prezentace: Prezentace slouží k naučení nového učiva. Rozdělení polovodičů na polovodiče typu N a polovodiče typu P. Popis součástky zvané polovodičová dioda. Zapojení polovodičové diody v propustném a závěrném směru a sledování, zda obvodem prochází elektrický proud. Grafické znázornění voltampérové charakteristiky, která znázorňuje závislost elektrického proudu, který diodou prochází, na napětí na diodě. Žák odpoví na otázky. Žák vybere správnou odpověď.