Физика 10 класс (Урок№33 — Электрический ток в полупроводниках.)

Физика 10 класс
Урок№33 — Электрический ток в полупроводниках.

Узнаем:
— об электрических свойствах полупроводников и их практическом применении;
— некоторые сведения из истории их открытия.
Научимся описывать явления прохождения электрического тока через полупроводники.
Сможем изучить действие некоторых полупроводниковых приборов.

При контакте полупроводников p- и n-типов образуется контактное электрическое поле, в результате диффузии электронов в полупроводник р-типа, а дырок в полупроводник n-типа. Создаётся запирающий слой для основных носителей заряда.
Односторонняя проводимость p–n-перехода
При включении в цепь p–n-перехода, когда область с электронной проводимостью соединена с отрицательным полюсом источника тока, а область с дырочной проводимостью – с положительным полюсом, внешнее электрическое поле ослабляет контактное поле, обогащает пограничный слой основными носителями и обеспечивает ток значительной силы, называемый прямым и обусловленный движением основных носителей заряда.
При обратном включении внешнее поле усиливает контактное поле, и пограничный слой обедняется основными носителями заряда. Течёт очень малый ток, обусловленный движением через p-n-переход неосновных носителей заряда, которых очень мало.
Полупроводниковый диод – устройство, содержащее p–n-переход и способное пропускать ток в одном направлении и не пропускать в обратном.
Транзистор или полупроводниковый триод – устройство, содержащее два p–n-перехода, прямые направления которых противоположны.
Современная электроника базируется на микросхемах и микропроцессорах, включающих в себя колоссальное число транзисторов. Транзисторы получили очень широкое распространение в современной технике. Они заменили электронные лампы в электрических цепях научной, промышленной и бытовой аппаратуры.
Открытие p–n перехода
Создание средств современной цифровой техники базируется на одном изобретении – транзисторе, основной принцип работы которого был открыт дважды, более полувека назад. И за 50 лет использования транзисторов у них не появилось серьёзных конкурентов. Кто же был первооткрывателем физического явления, положенного в основу работы транзистора?
1956 год. В Стокгольмском концертном зале три американских учёных Джон Бардин, Вильям Шокли и Уолтер Браттейн получают Нобелевскую премию «за исследования полупроводников и открытие транзисторного эффекта» – настоящий прорыв в области физики.
Но более чем за 15 лет до этого, в начале 1941 года молодой украинский учёный Вадим Лашкарёв первый в мире экспериментально обнаружил p–n-переход и раскрыл механизм электронно-дырочной диффузии, на основе которых в годы Великой Отечественной войны были созданы первые в СССР полупроводниковые диоды, а в начале 50-х годов – первые в Украине полупроводниковые триоды.