Sprawdź się

Pokaż ćwiczenia:

RA8WHgWrq12Mn1

Ćwiczenie 1

Złącze p-n to złącze pomiędzy:

półprzewodnikiem i izolatorem
półprzewodnikiem typu p i półprzewodnikiem typu n
półprzewodnikiem typu p i metalem
półprzewodnikiem samoistnym i półprzewodnikiem domieszkowym

Ćwiczenie 2

Wskaż wszystkie poprawne odpowiedzi.

W symbolu diody:

R1DiqlMKEpdMT

Rysunek poglądowy przedstawia symbol diody. Symbol diody używany w obwodach elektrycznych. Jest to strzałka, której grot dotyka pionowej kreski. Od pionowej kreski odchodzi pozioma linia. Na początki strzałki i na końcu poziomej linii są dwie kropki, które zaznaczają granice symbolu diody. Grot strzałki (skierowany w prawą stronę) wskazuje kierunek przewodzenia prądu przez diodę. — Źródło: Politechnika Warszawska Wydział Fizyki, licencja: CC BY 4.0.

grot strzałki wskazuje:

R14YddMckl3vr

kierunek przewodzenia prądu przez diodę
kierunek samorzutnego ruchu nośników ujemnych na złączu p-n
kierunek samorzutnego ruchu nośników dodatnich na złączu p-n
kierunek samorzutnego ruchu elektronów na złączu

Ćwiczenie 3

R1L9bHNy5VMuu

Wskaż wszystkie poprawne odpowiedzi.

Półprzewodniki typu p od półprzewodników typu n różnią się przede wszystkim:

rodzajem materiału
oporem elektrycznym właściwym
rodzajem dominujących nośników prądu
rodzajem wprowadzanych domieszek

Ćwiczenie 4

Rysunek przedstawia model złącza p‑n.

RqR3Xe8x0m1nx

Rysunek służy przedstawieniu rozkładu ładunków elektrycznych w złączu p‑n. Narysowane są schematycznie dwa półprzewodniki w kształcie prostokątów. W tych prostokątach w postaci kółek niebieskich z minusem w środku narysowano elektrony, a w postaci czerwonego kółka z plusem w środku zaznaczono ładunki dodatnie. W półprzewodniku typu n, który znajduje się po lewej strony jest nieco więcej ładunków ujemnych a w półprzewodniku typu p więcej dodatnich. Najciekawszy efekt jest narysowany w miejscu złączenia. Na rysunku jest to również obraz symboliczny. Po lewej stronie złączenia, w więc w półprzewodniku n narysowano w postaci dwóch rzędów ciasno ułożonych czerwonych kółek zgęszczenie ładunku dodatniego, a po stronie półprzewodnika p dwa rzędy niebieskich kółek obrazujących zgęszczenie elektronów. Tak powstało złącze p‑n. Do lepszego wykonania ćwiczenia możesz ponownie wysłuchać ścieżki lektorskiej w sekcji Animacji 3D. — Źródło: Politechnika Warszawska Wydział Fizyki, licencja: CC BY 4.0.

Po której stronie znajduje się półprzewodnik typu n, a po której typu p? Uzasadnij odpowiedź.

Ćwiczenie 5

R1KgfBqlf8aW1

Oceń prawdziwość zdań.

	Prawda	Fałsz
Po utworzeniu złącza p-n największa koncentracja swobodnych nośników występuje w pobliżu złącza.	□	□
W wyniki samorzutnego przepływu nośników przez złącze p-n półprzewodnik typu n elektryzuje się dodatnio w stosunku do półprzewodnika typu p.	□	□

Ćwiczenie 6

R34UJuUzq9MaQ

Oceń prawdziwość zdań podających przyczynę samorzutnego przepływu nośników prądu przez złącze p-n.

	Prawda	Fałsz
Półprzewodnik typu n jest naelektryzowany dodatnio, a p ujemnie, co powoduje przepływ ładunku w wyniku przyciągania się ładunków przeciwnego znaku.	□	□
Przyczyną samorzutnego przepływu nośników prądu przez złącze p-n jest różnica w koncentracji nośników różnego rodzaju w części półprzewodnika typu p i n.	□	□

Ćwiczenie 7

R1cfOzeKJuio9

Oceń prawdziwość zdań.

	Prawda	Fałsz
Przez diodę prąd przepływa tylko w jedną stronę.	□	□
Dioda jest zbudowana zawsze z dwóch różnych pierwiastków półprzewodnikowych.	□	□
Dioda przewodzi prąd w obie strony, ale w jedną stronę natężenie prądu jest znacznie mniejsze.	□	□

Ćwiczenie 8

RYgRsHZGOTjMg

Napięcie elektryczne między obszarem n i p na złączu p-n wynosi około 0,7 V. Jaką prędkość musiałby uzyskać elektron, aby mógł przeskoczyć taką barierę potencjału? Zmianę energii potencjalnej ładunku w polu elektrycznym możemy opisać wzorem

Δ<!-- Δ --> E = q U

, gdzie

Δ<!-- Δ --> E

---zmiana energii potencjalnej ładunku, q --- wartość ładunku, U --- napięcie elektryczne między punktami pola elektrycznego, pomiędzy którymi przemieszcza się ładunek elektryczny. > > Dane: ładunek elementarny

e = 1, 6 \cdot 10^{- 19} C

, masa elektronu

m = 9, 1 \cdot 10^{- 31} k g

.
Odpowiedź: Tu uzupełnij .10ⁿ, gdzie n = Tu uzupełnij

Napięcie elektryczne między obszarem n i p na złączu p-n wynosi około 0,7 V. Jaką minimalną prędkość musiałby uzyskać elektron, aby mógł przeskoczyć taką barierę potencjału? Zmianę energii potencjalnej ładunku w polu elektrycznym możemy opisać wzorem $Δ E = q \cdot U$ , gdzie $Δ E$ - zmiana energii potencjalnej ładunku, q - wartość ładunku, U - napięcie między punktami pola elektrycznego, pomiędzy którymi przemieszcza się ładunek.

Ładunek elementarny $e = 1, 6 \cdot 10^{- 19} C$ , masa elektronu $m = 9, 1 \cdot 10^{- 31} k g$ . Wynik podaj z dokładnością do jednej cyfry znaczącej.

Odpowiedź: $v \approx$ ............ ·10ⁿ m/s, gdzie n = ............

Elektron uzyska energię potencjalną kosztem swojej energii kinetycznej – $E_{k} = \frac{m v^{2}}{2}$

\frac{m v^{2}}{2} = e U

v = \sqrt{\frac{2 e U}{m}} = \sqrt{\frac{2 \cdot 1, 6 \cdot 10^{- 19} C \cdot 0, 7 V}{9, 1 \cdot 10^{- 31} k g}} \approx 5 \cdot 10^{5} \frac{m}{s}

Animacja

Dla nauczyciela