Сравнительная характеристика проводников, полупроводников и диэлектриков

Дисциплина ФИЗИКА

Усвоение новых знаний / Комбинированный / Систематизация и обобщение знаний / Контроль знаний.

Цели занятия:

1) Учебная: Формировать у студентов умения и навыки классифицировать, различать вещества по химическим и физическим свойствам, объединять величины в определенные группы, выявлять аналогию в происходящих процессах.

2) Воспитательная: Расширять представления студентов о множестве веществ, способных проводить электрический ток при определенных условиях и не проводящих ток ни при каких условиях.

3) Развивающая: Совершенствовать навыки применения формул и закономерностей для вычисления физических величин.

Межпредметные связи:

Обеспечивающие: физика (школьный курс)

Обеспечиваемые: электротехника

А. Наглядные пособия: мультимедийный материал, слайд – таблица «Сравнительная характеристика проводников, полупроводников и диэлектриков.

Б. Раздаточный материал:

В. Технические средства обучения: проводники, полупроводниковые приборы, диэлектрические вещества.

Г. Учебные места (для ПЗ, ЛР):

Д. Литература: а) основная: Основные источники: 1. Физика. 10 класс/ Г.Я. Мякишев, Б.Б.Буховцев, Н.Н. Сотский : Под. ред. В.И Николаев, И.А. Парфентьева – М.: Просвещение, 2012

б) дополнительная: : 1. Сборник задач и вопросов под ред. Гладковой.

2. Физика и астрономия: Учебник. А.А.Пинский, В.Г. Разумовский, Н.К.Гладышева-М.: Просвещение, 2007

3. Физика. Задачник. 10-11 кл. : пособие для общеобразовательных учреждений / А.П. Рымкевич. – М.:Дрофа, 2008

Ход занятия:

время

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

№

элемента

1

1

2

2

2

3

3

3

3

3

3

3

3

3

3

4

4

4

Использование НП, ТСО и др.,

№ элемента

Продолжи-

тельность

Формы и методы обучения

Добавления, изменения, замечания

1

2

3

4

5

1

5-7 мин.

Организационный момент. Проверка отсутствующих. Проверка готовности аудитории к занятию.

2

20-25

мин

Актуализация знаний.

Студенты проходят тестирование по пройденной теме в соответствие с полученным вариантом.

Тест

3

45 мин

План изложения нового материала.

1. Таблица сравнительной характеристики.

2. Собственная проводимость полупроводников.

3. Примесная проводимость полупроводников.

Словесный

1. Студенты работают с подготовленной таблицей (перечерчивают в рабочие тетради)

Сравнительная характеристика проводников, полупроводников и диэлектриков.

2. Собственные полупроводники – это химически чистые полупроводники (типичные и наиболее часто используемые в технике химически чистые германий и кремний). Их проводимость называют собственной.

Кристаллы чистых полупроводников имеют решетку типа решетки алмаза, в которой четыре валентных электрона каждого атома связаны с такими же электронами соседних атомов химическими парноэлектронными связями. (ковалентная связь).

Если повышать температуру, то тепловые колебания решетки

могут привести к разрыву таких связей и часть электронов отщепляется, становясь свободными. На освободившееся от электрона места – дырку (белый кружочек на рисунке) – может переместиться соседний электрон. Таким образом, в кристаллах чистых полупроводников наблюдается электронно-дырочная проводимость.

Движение электронов и дырок в отсутствие электрического тока хаотическое. Если же на кристалл наложить электрическое поле, то электроны начнут двигаться против поля, а дырки – вдоль поля.

Проводимость чистого полупроводника, обусловленная движением электронов, называют проводимостью n- типа, обусловленную упорядоченным движением дырок – проводимостью р-типа.

3. Определение: Полупроводники, проводимость которых резко увеличивается при внедрении в него примесей (атомов посторонних элементов) называются примесными полупроводниками.

Если проводимость возрастает за счет свободных электронов, то имеет место электронная проводимость. Примеси, являющиеся источниками электронов, называют донорами.

Электронная проводимость наблюдается в полупроводниках с примесью, валентность которой на единицу больше валентности основных атомов.

Если проводимость возрастает за счет движения дырок, о имеет место дырочная проводимость и примеси, поставляющие в полупроводник дырки, называют акцепторами.

Дырочная проводимость наблюдается в полупроводниках с примесью, валентность которой меньше на единицу валентности основных атомов.

4

Подводим итоги.

1. В чем сходство проводников, полупроводников и диэлектриков?

2. Какие вещества называют полупроводниками?

3. Чем обусловлена проводимость собственных полупроводников?

4. Как изменяется с повышением температуры проводимость собственных полупроводников? металлов? Дайте объяснение.

5. Какие примеси в полупроводниках называют донорными? акцепторными? Приведите примеры.

Домашнее задание: конспект урока, [1], с.314-319, §113,114