Биохимия спиртового брожения: Основу технологии получения пива составляет спиртовое брожение, - при котором сахар превращается...
История развития хранилищ для нефти: Первые склады нефти появились в XVII веке. Они представляли собой землянные ямы-амбара глубиной 4…5 м...
Топ:
Определение места расположения распределительного центра: Фирма реализует продукцию на рынках сбыта и имеет постоянных поставщиков в разных регионах. Увеличение объема продаж...
Эволюция кровеносной системы позвоночных животных: Биологическая эволюция – необратимый процесс исторического развития живой природы...
Проблема типологии научных революций: Глобальные научные революции и типы научной рациональности...
Интересное:
Искусственное повышение поверхности территории: Варианты искусственного повышения поверхности территории необходимо выбирать на основе анализа следующих характеристик защищаемой территории...
Финансовый рынок и его значение в управлении денежными потоками на современном этапе: любому предприятию для расширения производства и увеличения прибыли нужны...
Распространение рака на другие отдаленные от желудка органы: Характерных симптомов рака желудка не существует. Выраженные симптомы появляются, когда опухоль...
Дисциплины:
2017-10-16 | 235 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Как показали дальнейшие более глубокие исследования электрических свойств твердотельных материалов, различия между полупроводниками и металлами имеют не только количественный, но и качественный характер.
Первым это обстоятельство отметил Фарадей, который в 1833 году обнаружил, что сульфат серебра имеет отрицательный температурный коэффициент сопротивления (ТКС < 0):
, (2)
где ∆ R = R 2- R 1 < 0; ∆ T = T 2- T 1 > 0; R = (R 2+ R 1)/2; R – сопротивление; Т – температура.
В то же время, для всех металлов α > 0.
Указанное отличие можно проиллюстрировать, сопоставляя качественные зависимости s от Т для металлов и собственных (беспримесных) полупроводников (Рис. 2).
Рисунок 2 – Температурные зависимости удельной электропроводности для металлов (1) и для собственных полупроводников (2)
Как видно из рисунка 2, для металлов с ростом Т величина s незначительно уменьшается, а следовательно ρ медленно растет (α > 0), в то время, как для полупроводников s экспоненциально растет с увеличением Т (ρ существенно уменьшается, т.е. α < 0).
(3)
.
Соответствующий график приведен на рисунке 3. Преобразуя соотношение (3), указанную энергию активации проводимости можно рассчитать по экспериментальному графику, качественно подобному приведенному на Рис. 3, следующим образом
. (4)
Рисунок 3 – Температурная зависимость удельной электропроводности полупроводника и способ определения по ней энергии активации проводимости
Однако, в настоящее время хорошо известна ограниченность и указанного выше критерия по знаку температурного коэффициента сопротивления α (соотношение (2)), поскольку в определенном температурном интервале и при наличии некоторого определенного количества чужеродных примесных атомов удельная электропроводность полупроводника может уменьшаться, а следовательно, ρ - увеличиваться с ростом температуры. Но при дальнейшем повышении Т всегда можно достичь такой точки, выше которой s опять увеличивается, а следовательно, ρ - уменьшается с ростом Т (Рис. 4).
|
Рисунок 4 - Температурные зависимости удельной электропроводности для собственного полупроводника (1) и для примесного полупроводника (2)
С другой стороны, некоторые заведомо металлические пленки, а иногда даже массивные поликристаллические металлы обнаруживают отрицательный ТКС. Теперь известно, что этот эффект связан с наличием полупроводниковой оксидной пленки на межкристаллитных границах, но в свое время из-за отрицательного ТКС, присущего поликристаллическим титану и цирконию, указанные металлы были отнесены к числу полупроводников.
Вместе с тем, по мере накопления экспериментальных фактов при исследовании все более химически чистых веществ отчетливее вырисовывалась совокупность критериев, по которым к полупроводникам причислялись действительно заслуживающие этого материалы.
К концу XIX – началу XX века удалось установить, что наиболее существенной особенностью полупроводников является их способность изменять свои свойства в чрезвычайно широких пределах под влиянием различных воздействий: температуры, освещения, электрического и магнитного полей, внешнего гидростатического давления и т.п. При этом параметры полупроводников в отличие от металлов могут изменяться на много порядков величины.
Столь большая чувствительность полупроводников к воздействию внешних факторов и обусловила их широкое применение в различных областях техники.
Чувствительность к температуре лежит в основе действия таких полупроводниковых приборов, как терморезисторы, изменение сопротивления которых до 5% на градус, что примерно в 20 раз больше, чем у металлов, а это позволяет использовать такие терморезисторы, именуемые термисторами, как эффективные датчики температуры.
|
На большой чувствительности к свету основано действие полупроводниковых фотоприемников.
Высокая чувствительность к слабым электрическим сигналам позволила создать полупроводниковые диоды и транзисторы.
Чувствительность к магнитному полю используют при создании различных полупроводниковых датчиков углов поворота, ускорения, величины индукции магнитного поля.
|
|
Историки об Елизавете Петровне: Елизавета попала между двумя встречными культурными течениями, воспитывалась среди новых европейских веяний и преданий...
Двойное оплодотворение у цветковых растений: Оплодотворение - это процесс слияния мужской и женской половых клеток с образованием зиготы...
Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций...
Состав сооружений: решетки и песколовки: Решетки – это первое устройство в схеме очистных сооружений. Они представляют...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!