Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Полупроводниковые соединения
Простые полупроводники не всегда отвечают требованиям современного производства полупроводниковых приборов. Для создания материалов с различными свойствами используют сложные неорганические и органические полупроводниковые соединения. 1) Сложные полупроводники типа АIVBIV Единственным двойным соединением элементов IV группы в твердой фазе является соединение кремния с углеродом - карбид кремния SiC. Имеет большую ширину запретной зоны, тверд, способен к люминесценции в видимой части спектора. Используют для создания полупроводниковых приборов, работающих при температурах до 7000С, применяют для серийного выпуска варисторов (нелинейных сопротивлений), светодиодов, выпрямителей и туннельных диодов. 2) Сложные полупроводники типа АIIIBV Химические соединения металлов III группы (бор, индий, галлий, алюминий) с элементами Vгруппы (азот, фосфор, сурьма, мышьяк). Ширина запретной зоны измеряется в широких пределах, имеют высокую подвижность электронов, поглощают электромагнитное излучение, обладают фотопроводимостью, самопроизвольным и вынужденным излучением. Используют для создания высокочастотных полупроводниковых приборов, туннельных диодов, датчиков низких температур и т.д. 3) Сложные полупроводники типа АIIBVI Двойные соединения халькогенов (сера, селен, теллур) с металлами II группы (цинк, кадмий, ртуть). Соединения с халькогенами (сульфиды, селениды, теллуриды) называют халькогенидами. Ширина запретной зоны от 3,7эВ до 0,02эВ, температура плавления от 1830 до 6700С, обладают высокой чувствительностью к излучению от инфракрасного до рентгеновского спектра, ярко проявляя фоторезистивные и люминесцентные свойства, широкий диапазон электропроводность: от малых значений до высоких. Используют для изготовления пленок обладающих высокимпьезомодулем, в качестве люминофоров (вещества, преобразующие поглощенную ими энергию в световое излучение) для всех видов люминесценции, как материалы для фоторезисторов. 4) Сложные полупроводники типа АIVBVI Халькогениды свинца: сульфид свинца, селенид свинца, теллурид свинца. Не растворяются в воде, медленно окисляются на воздухе, при низких температурах проявляется излучательная рекомбинация носителей заряда, обладают фоторезистивными свойствами.
Используют для создания лазеров инфракрасного диапазона, полупроводниковых пленок и термоэлементов. 5 ) Сложные полупроводники типа АV2BVI3 Сульфид сурьмы Sb2S3, селенид висмута Bi2Sе3, теллурид висмута Bi2Те3. Обладают высокой проводимостью и фоточувствительностью. Используют для изготовления фотопроводящих мишеней, передающих телевизионных пленок. 6) оксидные полупроводники – бинарные соединения полярного типа, в которых ясно различаются металлический и неметаллический (металлоидный) компоненты и которые могут рассматриваться как ионные соединения (закись меди, оксид цинка, двуокись титана, оксид железа, оксид никеля). Преимущество оксидных полупроводников – технология их изготовления сравнительно проста. Смеси оксидов используют для изготовления терморезисторов (термисторов) с отрицательным температурным коэффициентом электрического сопротивления, фоторезисторов, варисторов, сопротивление которых сильно зависит от приложенного напряжения. 7) стеклообразные полупроводники – неорганические стекла. Стеклообразность – особый вид аморфного вещества, имеющего механические свойства сходные с твердыми кристаллическими веществами. Примесная проводимость отсутствует. Полупроводниковыми свойствами обладают как кислородосодержащие стекла, так и бескислородные халькогенидные стекла. Не достаточно изучены и не нашли широкого применения. 8) органические полупроводники Имеют в структуре твердые органические полупроводниковые ароматические кольца с сопряженными связями. Подвижность носителей заряда ниже чем у германия, эластичные, способные образовывать пленки и волокна, являются высокопрочными материалами. Фотопроводимость растет с увеличением освещенности и температуры. Делят на пять групп: - молекулярные кристаллы; - молекулярные комплексы; - металлоорганические комплексы; - полимерные полупроводники; - пигменты. Применяют для изготовления терморезисторов с высокой температурной стабильностью пьезоэлемента, резонансных контуров в интегральных схемах радиационных дозиметров, квантовых генераторов, тензодатчиков с высокой чувствительностью, приборы на основе органических полупроводников, отличаются высокой механической и климатической устойчивостью.
Лекция 16, 17. МАГНИТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ Обладают способностью при внесении в магнитное поле намагничиваться, часть из них сохраняют намагниченность при прекращении воздействия магнитного поля. Основные характеристики: - петля гистерезиса О поведении ферромагнитных материалов в магнитном поле судят по зависимости В от Н, характеризующей процесс намагничивания и размагничивания материала. Если по катушке с ферромагнитным сердечником пропустить переменный ток, то этот сердечник будет периодически перемагничиваться. Электрическое поле: Магнитное поле: Допустим, что кольцевой сердечник не намагничен и тока в витках катушки нет, т.е. магнитная индукция В=0,Тл и напряженность Н=0, А/м (начало координат). При увеличении тока в катушке магнитная индукция в сердечнике возрастет до индукции насыщения Вmax в (.) а, кривая 1. При уменьшении тока индукция уменьшается до (.) b, кривая 2. При увеличении тока в противоположном направлении магнитное поле катушки компенсирует магнитное поле созданное доменами в сердечнике. При напряженности Нс результирующая магнитная индукция станет равна нулю (.) с, кривая 3. При дальнейшем увеличении тока в катушке произойдет перемагничивание сердечника, т.е. векторы намагниченности повернуться на 180 градусов и индукция В достигнет вновь своего насыщения, т.е. max (.) d, кривая 4. При дальнейшем уменьшении силы тока до нуля индукция уменьшится до своего остаточного значения (.) е, кривая 5. При увеличении тока в противоположном направлении произойдет намагничивание сердечника до исходного состояния (.) а, кривые 6 и 7. При изменении направления намагничивающего тока, а следовательно, и направления напряженности поля и постепенном увеличении тока обратного направления напряженность поля достигнет значения Нс, называемого коэрцитивной силой, при которой магнитная индукция В=0. Коэрцитивная сила влияет на площадь петли ‒ чем больше площадь петли, тем больше потери мощности на перемагничивание (гистерезис). - кривая намагничивания – показывает зависимость намагниченности (М, А/м) или магнитной индукции (В, Тл) материала от напряженности внешнего поля (Н, А/м). В=μ 0М, μ0=4π∙10-7 Гн/м - магнитная постоянная. Кривая намагничивания представляет собой геометрическое место вершин петель гистерезиса, полученных при циклическом перемагничивании и отражает изменение магнитной индукции Вв зависимости от напряженности магнитного поля Н, которое создается в материале при намагничивании. Зависимость В от Н технически чистого железа Магнитная напряженность материала является разницей между магнитными напряженностями внешнего Нв (напряженность внешнего поля, при замкнутой цепи равна напряженности магнитного поля в материале) и размагничивающего Нр (в разомкнутой магнитной цепи на концах материала появляются магнитные полюса, создающие размагничивающее поле) полей. Участки кривой намагничивания: I - процесс смещения границ менее благоприятно ориентированных доменов, II – поворот векторов намагниченности доменов в направлении внешнего магнитного поля, III – завершение процесса намагничивания (сильное магнитное поле поворачивает в направлении своего действия несориентированные магнитные моменты доменов ферромагнетика).
- магнитная проницаемость. Для характеристики поведения магнитных материалов в поле с напряженностью Н пользуются понятиями абсолютной магнитной проницаемости μ а(Гн/м) и относительной магнитной проницаемости μ 0(μ 0=1,257 мкГн/м). μ а=В/Н; μ=В/(μ оН)= μ а/ μ 0.
Подставляя в формулу В и Н, получают различные виды магнитной проницаемости. Относительную магнитную проницаемости материала получают по основной кривой намагничивания, ее значение определяется при очень слабых полях (примерно 0,1А/м). В сильных полях в области насыщения магнитная проницаемость стремится к единице. - потери энергии при перемагничивании Необратимые потери электрической энергии, выделившийся в материале в виде тепла. Потери на перемагничивание магнитного материала: - потери на гистерезис – создаются в процессе смещения стенок доменов на начальной стадии намагничивания. Вследствие неоднородности структуры магнитного материала на перемещение стенок доменов затрачивается магнитная энергия. Потери на гистерезис: Рг=а∙f, где а – коэффициент, зависящий от свойств и объема материала; f - частота тока, Гц. - динамические потери: Рвт(превосходят потери на гистерезис при высоких частотах) – вызываются частично вихревыми токами, которые возникают при изменении направления и напряженности магнитного поля, которые также рассеивают энергию: Рвт=b∙f2, где b – коэффициент, зависящий от удельного электрического сопротивления, объема и геометрических размеров образца. Рп – потери на последействие (зависят от состава и термической обработки магнитного материала, появляются на высоких частотах), связаны с остаточным изменением магнитного состояния после изменения напряженности магнитного поля. Потери на последствие (магнитную вязкость) необходимо учитывать при использовании ферромагнетиков в импульсном режиме. Общие потери: Р = Рг+ Рвт+ Рп
|
|||||||
Последнее изменение этой страницы: 2016-12-30; просмотров: 2220; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.22.248.208 (0.011 с.) |