Mgr. Milan Hampl EU OPVK ICT2-1/F06 Základní škola Olomouc, Heyrovského 33 Polovodiče 2 Mgr. Milan Hampl EU OPVK ICT2-1/F06 Určeno pouze pro výuku Žádná část ani celek nesmí být použit pro komerční účely

Identifikátor materiálu: EU OPVK ICT2-1/F06 Škola Základní škola Olomouc, Heyrovského 33 Číslo projektu CZ.1.07/1.4.00/21.1217 Název projektu Máme šanci číst, zkoumat a tvořit Anotace Žáci si upevní a prohloubí znalosti při samostatné práci Autor Mgr. Milan Hampl Název Polovodiče 2 (Polovodiče, jejich funkce a použití) Očekávaný výstup Procvičení a prohloubení znalostí s využitím digitální technologie Vzdělávací oblast - obor Člověk a příroda - fyzika Klíčová slova Polovodiče Druh učebního materiálu Prezentace Metodika Druhy interaktivity Výklad, motivace, procvičení a ověření znalostí Cílová skupina Žáci Stupeň a typ vzdělávání Základní škola II. stupeň Typická věková skupina 9. ročník ZŠ Datum / období vzniku VM říjen 2011

Metodika – informace pro učitele Tento digitální učební materiál je využitelný několika způsoby. Lze ho použit v klasické výuce pro výklad učiva doplněný obrazovou informací s mnoha dalšími rozšiřujícími informacemi pro žáky. Nutný je minimálně datový projektor a připojení do internetu. Na jednotlivých snímcích je minimum textu (základem je výklad učitele) obrazový materiál obohacuje výuku. Prakticky u každého takového materiálu je odkaz na URL adresu, kde jsou informace se vztahem k danému tématu. Tyto informace doplňují výuku, mají informativní a motivující charakter. Výhodou je, že jsou již předem vybrány a posouzeny co do vhodnosti, přiměřenosti, technické dostupnosti. Jsou vybrány stránky kde, pokud možno, je minimum reklam. Záměrně je minimálně využívána „Wikipedie“, kterou žáci využívají nejčastěji. Záměrem je přinést informace, které se někdy obtížněji vyhledávají. Internet je dynamické médium, je proto noto čas od času prověřit funkčnost odkazů. Další možností je použít tento materiál pro samostatnou práci žáků, kde mohou samostatně procházet jednotlivé snímky a seznamovat se s informacemi, které mají mnohdy charakter zajímavostí doplňující základní výuku. Hloubka informací přesahuje dalece základní učivo a má žáky spíše motivovat k samostatnému poznání. Aktivačním prvkem jsou otázky umístěné na konci prezentace, kde je i zpětná vazba. Otázky rozhodně nemají sloužit k testování a hodnocení, ale k aktivaci žáků a přimět je k vyhledávání informací. Třetí možností je poskytnout žákům tento materiál pro samostatnou práci doma, například jako podklad pro přípravu referátu, vlastní prezentace a podobně. K nejcennějším částem patří zdánlivě nevýrazná poslední stránka prezentace, kde je přehled URL adres které se vztahují k danému tématu. Část je použita přímo v prezentaci, jako odkaz z obrazového materiálu. Výběr adres byl časově náročný, bylo odfiltrováno množství balastu, který se na internetu při vyhledávání mnohdy nabízí. Tento materiál muže sloužit zájemcům pro samostatnou práci a rychlejší orientaci. Ovládání prezentace je standardní a intuitivní, pokud jsou někde animace je na ně upozorněno pokynem k jejich přehrání. Při ověřování neměli žáci žádné problémy s ovládáním prezentace.

Ovládání Doplnění učiva, zajímavosti - externí odkaz (nutné aktivní připojení) Opakování učiva – odpověď vybrat klepnutím myši! Správná odpověď se zbarví zeleně, špatná červeně. Verze1.3 V tomto typu prezentace je velké množství odkazů na externí internetové stránky., je tedy nutno občas odkazy aktualizovat. Proto se stejné prezentace mohou vyskytovat v různých verzích. Je maximální snaha používat v prezentaci odkazy na stránky, které nejsou zamořeny protivnou reklamou, ale tato snaha není vždy úspěšná.

Polovodiče Pevné látky z hlediska vedení elektrického proudu dělíme na: Vodiče – vedou dobře el. proud (obvykle kovy) vedení umožňují volné elektrony Izolanty – vedou velmi špatně el. proud (obvykle nekovy) nedostatek volných elektronů Polovodiče – někdy se chovají jako vodiče, ale jindy jako izolant, chování ovlivňuje především teplota, osvětlení a hlavně různé příměsi do čistého polovodiče Nejpoužívanější polovodič je křemík

Křemík při zvýšené teplotě, osahuje více volných elektronů a vznikají a po uvolněných elektronech zůstávají „díry“ Křemík za pokojové teploty obsahuje málo volných elektronů - izolant Křemík s příměsí – vodivost typu P, nedostatek volných elektronů, přebytek „děr“ Křemík s příměsí – vodivost typu N, přebytek volných elektronů

Vodivost typu N (negativní): V krystalu křemíku jsou některé atomy nahrazeny pětimocnými atomy, např. arzenu. Jejich čtyři valenční elektrony se účastní vazeb, ale poté se již v chemických vazbách nemohou uplatnit. Jsou velmi slabě vázané a již při nízkých teplotách se stanou volnými elektrony. Vodivost typu P (pozitivní): Zabudují-li se do krystalové mřížky atomy trojmocného prvku se třemi valenčními elektrony, např. india, chybí pro obsazení všech chemických vazeb elektrony. V místě nenasycené vazby vznikne "díra" s kladným nábojem. Tuto "díru" může zaplnit elektron z některé jiné vazby a "díra" se v krystalu přesune na jeho místo. V křemíku s příměsí pětimocného prvku (říká se mu donor) je nadbytek volných elektronů, které po připojení ke zdroji způsobují jeho elektronovou vodivost typu N. Příměs trojmocného prvku (říká se mu akceptor) vytváří v krystalu křemíku nadbytek kladných "děr", které po připojení ke zdroji způsobují jeho děrovou vodivost typu P.

Elektronová a děrová vodivost

Polovodičová dioda Nevodivá oblast Polovodič typu N – obsahuje volné elektrony Polovodič typu P – nedostatek elektronu „díry“ Schematická značka polovodičové diody A – anoda , K – katoda Závěrný směr – proud neprochází Propustný směr – proud prochází

Diodový jednocestný usměrňovač K – katoda A – anoda K A Dioda zapojená v závěrném směru A K Dioda zapojená v propustném směru

Tranzistor – polovodičová součástka se dvěma přechody PN Tranzistor je používán nejčastěji jako zesilovač nebo spínač

Polovodičové součástky

Polovodičové součástky LED diody – světlo emitující diody Nahrazují indikační a signalizační žárovky, v poslední době i osvětlovací žárovky LED diody mají výrazně nižší příkon, a delší životnost. Jsou menší než žárovky a vydávají méně tepla.

Využití polovodičů Polovodiče nahradily elektronky v domácí i průmyslové elektronice. Dnes se vyskytují ve většině domácích spotřebičů. Nejrychleji se polovodiče vyvíjejí pro použití v počítačové a komunikační technice.

Použité zdroje http://www.cez.cz/edee/content/microsites/elektrina/fyz9.htm http://www.cez.cz/edee/content/microsites/elektrina/obsah.htm http://cs.wikipedia.org/wiki/Polovodi%C4%8D http://www.cez.cz/edee/content/microsites/solarni/k31.htm#z http://lucy.troja.mff.cuni.cz/~tichy/elektross/soucastky/jeden_prechod/usmernov_dioda.html http://lucy.troja.mff.cuni.cz/~tichy/elektross/soucastky/jeden_prechod/dioda.html http://cs.wikipedia.org/wiki/Tranzistor http://sf.zcu.cz/rocnik06/cislo04/nob_2000.html http://www.lib.cas.cz/cs/kalendarium?pg=2&s=kalendarium http://www.fzu.cz/~movpe/brana/brana.html http://www.root.cz/clanky/polovodicova-technologie-pouzivana-u-mainframu-druhe-a-treti-generace/ http://www.ckdpoel.cz/products.php/28 http://cs.wikibooks.org/wiki/Soubor:Verschiedene_LEDs.jpg http://cs.wikibooks.org/wiki/Soubor:Ledmrp.jpg