23.05.2023
Уроки 18, 19
Тема 1. Експериментальна робота № 2. "Дослідження електричного кола з напівпровідниковим діодом"
Завдання:
- Опрацювати відео з виконання експериментального завдання, знизу за посиланням
- Описати всі спостереження під час досліду
- Зробити висновки та відповісти на контрольні запитання в зошиті
Тема 2. Напівпровідникова елементна база сучасної мікроелектроніки
Завдання:
- Опрацювати теоретичний матеріал
- Записати конспект в зошит
- Відповісти на запитання в зошиті
- Створити презентацію (по можливості за додаткове оцінювання)
НАПІВПРОВІДНИКОВА БАЗА СУЧАСНОЇ МІКРОЕЛЕКТРОНІКИ. Напівпровідникові прилади широко застосовуються в сучасній радіоелектроніці та мікропроцесорній техніці.
Створення сучасних комп'ютерів та різноманітних ґаджетів стало можливим завдяки винайденню напівпровідникового транзистора — напівпровідникового елемента з двома електронно-дірковими переходами та трьома електродами, один з яких використовується для управління струмом між двома іншими.
Виводи транзистора називаються емітером, базою і колектором. Дві крайні області мають електропровідність одного типу, середня — іншого. У кожної області свій контактний вивід. Якщо крайні області з дірковою електропровідністю, а середня з електронною (рис. 12.10, а), то такий прилад називають транзистором p-n-р-типу. В n-p-n-транзисторах, навпаки, крайні ділянки з електронною електропровідністю, а між ними — область з дірковою електропровідністю (рис. 12.10, б).
Рис. 12.10. Схема будови та умовні позначення транзисторів: а) p-n-p-типу; б) n-p-n-типу
Транзистор винайшли в 1947 р. Джон Бардін і Волтер Браттейн під керівництвом Шоклі з Bell Labs (Bell Labs — американська корпорація, великий дослідницький центр у галузі телекомунікацій, електронних та комп'ютерних систем, заснована в 1925 р.), за що отримали Нобелівську премію з фізики. Винахід транзистора став ключовим у розвитку обчислювальної техніки (зокрема комп'ютерів). Завдяки напівпровідниковим діодам та транзисторам вдалось досягти підвищення надійності в роботі обчислювальної техніки і — що найголовніше — зменшення габаритів і маси приладів.
Поява інтегральних схем, або кремнієвих чипів, у 70-ті роки ХХ ст. ознаменувала ще один великий етап у розвитку обчислювальної техніки, оскільки інтегральна схема здатна замінити тисячі транзисторів (рис. 12.11).
Рис. 12.11. Інтегральна мікросхема
Інтегральна мікросхема — мініатюрний мікроелектронний виріб, елементи якого нерозривно зв'язані конструктивно, технологічно та електрично.
Інтегральна мікросхема виконує певні функції перетворення і має високу щільність пакування електрично з'єднаних між собою елементів і компонентів, які є одним цілим з точки зору її використання як елемента мікроелектроніки.
Розрізняють напівпровідникові, плівкові, гібридні інтегральні схеми, які за видом оброблювальної інформації поділяються на цифрові та аналогові, а за складністю і якістю оцінки — на малі, середні, великі та надвеликі. Надвелика інтегральна схема (НВІС) — інтегральна мікросхема зі ступенем інтеграції понад 1000 елементів у кристалі. Одна така схема містить десятки тисяч транзисторів, які розміщуються на кристалі кремнію, меншому за людський ніготь.
! Головне в цьому параграфі
Носіями електричного заряду в напівпровідниках є електрони й дірки. Провідність чистих (без домішок) напівпровідників називають власною.
Провідність напівпровідників, зумовлену наявністю домішок, називають домішковою. Домішки бувають двох типів: донорні й акцепторні.
Перехід між двома областями напівпровідника з різними типами електропровідності називається електронно-дірковим або n-р-переходом. Його основною властивістю є однобічна провідність.
Пояснити:
1. Як виникають електронна та діркова провідність напівпровідників? 2. Що називають власною провідністю напівпровідників? 3. Чому зменшується питомий опір напівпровідників із підвищенням температури? 4. Яку валентність повинна мати домішка, що додається до германієвого напівпровідника, щоб він мав: а) електронну провідність; б) діркову провідність? 5. Чому незначна кількість домішок п'яти- або трьохвалентної речовини до кремнію різко збільшує його провідність? 6. Назвіть властивості p-n-переходу. 7. Наведіть приклади практичного використання напівпровідникових матеріалів.8. Яким чином можна визначити тип провідності (n- чи р-) напівпровідникової пластинки з домішкою?
Немає коментарів:
Дописати коментар