Конспект урока физики 11 класс "Электрический ток в полупроводниках. Собственная и примесная проводимость полупроводников"

Цели урока:

• изучить, что такое полупроводник, за счет чего в полупроводнике может протекать электрический ток;
• на какие группы делятся полупроводники;
• какие бывают типы примесей.

Оборудование: ПК, экран, проектор, презентация, раздаточный материал.

Ход урока

Организационный момент

Приветствие учащихся. Проверка их готовности к уроку физики.

Фронтальный опрос

- На какие типы делятся вещества по способу своей проводимости? (ответы учащихся)
- Чем они отличаются?
- Что является носителем заряда в металле, растворе или расплаве электролита?

Что такое полупроводники?

Полупроводники – вещества, в которых концентрация носителей заряда занимает промежуточное значение между проводниками и диэлектриками

Примером полупроводника может служить кремний.

Определение понятия "полупроводники"

Все полупроводники делятся на две большие группы.

• Собственные – носителями заряда, в которых являются только собственные электроны и дырки.
• Примесные – носителями заряда преимущественно являются электроны или дырки примесного вещества.

Две группы полупроводников

Примесью в полупроводнике называют такое вещество, которое увеличивает в нем число носителей заряда для лучшей проводимости. Существует два типа примесей, в зависимости от которых примесные полупроводники так же делятся на две группы, что изображено на рисунке.

Типы примесных полупроводников

Атомы донорной примеси содержат на внешнем энергетическом слое один неспаренные электрон. Этот электрон в кристалле полупроводника является дополнительным (примесным) носителем заряда. Полупроводники, содержащие в себе донорные примеси, имеют электронный тип проводимости или n-тип.

У атомов акцепторной примеси наоборот не достает одного электрона на внешнем энергетическом слое, за счет чего в кристалле появляется вакантное место, не занятое электроном. Такое место называется дыркой. Дырка является вторым видом носителя заряда в полупроводниках.

Имеет положительный заряд, равный заряду электрона. Такая дополнительная (примесная) дырка создает электрический ток в полупроводниках. Полупроводники, содержащие акцепторные примеси, имеют дырочный тип проводимости или p-тип.

Отличительной особенностью полупроводников от проводников является то, что с ростом температуры их сопротивление уменьшается, они становятся проводниками, что видно на рисунке.

График зависимости сопротивлений проводника и полупроводника от температуры

При понижении температуры сопротивление проводников резко уменьшается, а сопротивление полупроводников резко увеличивается, они становятся диэлектриками.

Закрепление изученного

1. На какие две группы делятся полупроводники?
2. Какие проводники называются собственными?
3. Какие носители заряда создают ток в полупроводниках?
4. Как зависит сопротивление полупроводника от температуры?

Домашнее задание

§3.15 – 3.16 стр. 308 – 312.