Základní škola a Mateřská škola Bílá Třemešná, okres Trutnov

Prezentace na téma: "Základní škola a Mateřská škola Bílá Třemešná, okres Trutnov"— Transkript prezentace:

1 Základní škola a Mateřská škola Bílá Třemešná, okres Trutnov
Škola pro 21. století Autor: Mgr. Petr Tomek Datum/období: podzim 2013 Číslo projektu: CZ.1.07/1.4.00/ Téma sady: Elektrický proud Název: VY_32_INOVACE_Příměsové polovodiče

2 Příměsové polovodiče

3 Pohled na periodickou tabulku
3 valenční elektrony 4 valenční elektrony 5 valenč. elektronů Obr. 1

4 Vlastní polovodiče Když se elektron uvolní z vazby, vznikne díra
Obr. 2 Obr. 3 Volný elektron Díra Když se elektron uvolní z vazby, vznikne díra Elektrony se mohou volně pohybovat polovodičem Do díry může přeskočit elektron odjinud – díra vznikne na jiném místě (tedy může se pohybovat podobně jako volné elektrony) Počet volných elektronů a děr je stejný

5 Příměsové polovodiče typu N
Obr. 4 Volný elektron Některé atomy IV. skupiny nahradíme atomy z V. skupiny, které mají víc valenčních elektronů (donory) Počet volných elektronů a děr je jiný – elektronů je mnohem víc V polovodiči převažují nosiče se záporným – negativním nábojem – typ N

6 Příměsové polovodiče typu P
Obr. 5 Díra Některé atomy IV. skupiny nahradíme atomy z III. skupiny, které mají méně valenčních elektronů (akceptory) Počet volných elektronů a děr je jiný – děr je mnohem víc V polovodiči převažují nosiče s kladným – pozitivním nábojem – typ P

7 Přechod PN Hradlová vrstva
Obr. 6 Spojíme-li polovodič typu P a typu N vzniká tzv. PN přechod V blízkosti přechodu volné elektrony z části N zaplní díry v části P (rekombinace) a vzniká oblast bez volných nosičů náboje – hradlová vrstva V hradlové vrstvě nejsou žádné volné nosiče náboje – chová se jako izolant

8 Zapojení přechodu PN v závěrném směru
Hradlová vrstva se rozšíří Obr. 7 Pohyb elektronů od přechodu Pohyb děr od přechodu Přechod PN zapojíme do obvodu tak, že část typu P připojíme k zápornému pólu zdroje a část typu N připojíme ke kladnému pólu zdroje Volné elektrony (–) z části N budou přitahovány ke kladnému pólu (+) Díry (+) z části P budou přitahovány k zápornému pólu zdroje (–) Hradlová vrstva se rozšíří – chová se jako izolant = obvodem neprochází proud

9 Zapojení přechodu PN v propustném směru
Hradlová vrstva se zúží a zanikne Obr. 8 Pohyb elektronů k přechodu Pohyb děr k přechodu Přechod PN zapojíme do obvodu tak, že část typu P připojíme ke kladnému pólu zdroje a část typu N připojíme k zápornému pólu zdroje Volné elektrony (–) z části N budou odpuzovány od záporného pólu zdroje (–) Díry (+) z části P budou odpuzovány od kladného pólu zdroje (+) Hradlová vrstva se zužuje až zaniká – mizí izolační vrstva = obvodem prochází proud

10 Polovodičová dioda Obr. 9 Obr. 10 Elektrotechnická součástka obsahující jeden PN přechod = polovodičová dioda Proud prochází pouze při zapojení v propustném směru, při přepólování zdroje (zapojení v závěrném směru) proud neprochází = diodový jev Polovodičové součástky se dvěma PN přechody se nazývají tranzistory (PNP, NPN)

11 Co jsme se dozvěděli? Co jsou vlastní polovodiče
Jak se liší odpor polovodičů a vodičů Jak v polovodiči vznikají a jak se polovodičem pohybují volné elektrony a díry Co je termistor Co je fotorezistor

12 Závěrečné opakování Následující test se skládá z 5 uzavřených otázek
Každá otázka nabízí 3 možné odpovědi Právě jedna odpověď je správná Jestli jste odpověděli správně, se dozvíte po kliknutí na odpověď Hodně štěstí …

13 Aby vznikl polovodič typu N musíme do křemíku (IV
Aby vznikl polovodič typu N musíme do křemíku (IV. skupina) přidat atomy příměsi z: III. skupiny IV. skupiny V. skupiny

14 Aby vznikl polovodič typu P musíme do křemíku (IV
Aby vznikl polovodič typu P musíme do křemíku (IV. skupina) přidat atomy příměsi z: IV. skupiny III. skupiny V. skupiny

15 Při zapojení v závěrném směru se hradlová vrstva
zužuje a zaniká nemění rozšiřuje

16 Aby byl přechod PN zapojen v propustném směru musíme k části typu N připojit
záporný pól zdroje kladný pól zdroje libovolný pól zdroje

17 Polovodičová součástka obsahující jeden PN přechod se nazývá:
termistor dioda tranzistor

18 Použité zdroje Použitá literatura:
RAUNER, Karel; HAVEL, Václav; RANDA, Miroslav. Fyzika 9 učebnice pro základní školy a víceletá gymnázia. Plzeň: Fraus, 2007, ISBN RAUNER, Karel; HAVEL, Václav; RANDA, Miroslav. Fyzika 9 pracovní sešit pro základní školy a víceletá gymnázia. Plzeň: Fraus, 2007, ISBN Jiné zdroje: Obr. 1 – AUTOR NEUVEDEN. e-chembook.eu [online]. [cit ]. Dostupný na WWW: Obr. 2,3 – AUTOR NEUVEDEN. cez.cz [online]. [cit ]. Dostupný na WWW: Obr. 4,5 – AUTOR NEUVEDEN. lucy.troja.mff.cuni.cz [online]. [cit ]. Dostupný na WWW: Obr. 6,7,8 – AUTOR NEUVEDEN. cez.cz [online]. [cit ]. Dostupný na WWW: Obr. 9 – AUTOR NEUVEDEN. cs.wikipedia.org [online]. [cit ]. Dostupný na WWW: Obr. 10 – AUTOR NEUVEDEN. cs.wikipedia.org [online]. [cit ]. Dostupný na WWW: zdroj obrázků: