MODULUL: STUDIUL MATERIALELOR

Unitatea de învăţare: MATERIALE SEMICONDUCTOARE

Autor: profesor TANASE VIOREL

CONŢINUTUL TEHNIC

1.GENERALITĂŢI

1.1.GENERALITĂŢI

Ştiinţa Materialelor: studiază structura ;

identificăproprietăţile metalelor şi aliajelor;

stabileşte legături între compoziţie, structură şi proprietăţi;

elaborează tehnologii de modificare a acestor proprietăţi.

Se pot identifica următoarele categorii de materiale:1. metale2. semiconductori3. dielectrici4. ceramice5. sticle6. polimeri sintetici (fibre sintetice, elastomeri, mase plastice)7. substanţe naturale (piatră, lemn, fibre, piei, etc.)8. compozite (materiale compuse din două sau mai multe

materiale din cele şapte tipuri precedente)

1.2.GENERALITĂŢI

Siliciul (Si), germaniul (Ge), arseniul (As), seleniul (Se), telurul (Te) sunt considerate elemente chimice intermediare metalelor şi nemetalelor, numite adesea semimetale.

1.3.GENERALITĂŢI

Telur

În funcţie de mărimea rezistivităţii electrice, la temperatura mediului ambiant,materialele se clasifică astfel:

1.4.GENERALITĂŢI

MATERIALE

MATERIALE IZOLATOARE

Rezistivitatea electrică=10ρ 8 -1020 ∙cmΩ

MATERIALE SEMICONDUCTOARE

Rezistivitatea electrică=10ρ -3 -10-2 ∙cmΩ

MATERIALE CONDUCTOARE

Rezistivitatea electrică=10ρ -6 -10-4 ∙cmΩ

2. STRUCTURA.PROPRIETĂŢI

Elementele semiconductoare din subgrupa a IV-a(C, Si, Ge, Sn) au o reţea cristalină complexă tip diamant.

În această reţea, fiecare atom este înconjurat de alţi patru atomi plasaţi în vârfurile unui tetraedru regulat

2.1.STRUCTURA.PROPRIETĂŢI

Proprietăţile electrice ale materialelor semiconductoare sunt influenţate de prezenţa impurităţilor. Impurificarea poate fi realizată cu elemente chimice pentavalente(As,Sb, P) sau cu elemente chimice trivalente(B, Ga, Al).

2.2.STRUCTURA.PROPRIETĂŢI

3. MATERIALE SEMICONDUCTOARE

3.1. MATERIALE SEMICONDUCTOARE

Semiconductor tip “n”. Semiconductor tip “n”

4. APLICAŢII TEHNICE

Materialele semiconductoare , îşi pot modifica proprietăţile electrice în funcţie de unii factori externi:

temperatura; lumina; câmpul electric; câmpul magnetic.

4.1. APLICAŢII TEHNICE

4.2. APLICAŢII TEHNICE

5. MATERIALE PIEZOELECTRICE

Materialele piezoelectrice au proprietatea de a genera sarcini electrice sub acţiunea forţelor mecanice sau de a se deforma elastic sub influenţa acţiunii unor câmpuri electrice.

Proprietatea este specifică unor substanţe cristaline solide: cuarţul,turmalina, titanatul de bariu, sarea de Seignette.

5.1. MATERIALE PIEZOELECTRICE

DIDACTICA

6. DICŢIONAR TEHNIC

6.1. DICŢIONAR TEHNIC

Dielectric-care izoleaza din punct de vedere electric; izolator.Polimer-este o substanţă compusă din molecule cu masă moleculară mare, formate dintr-un număr mare de molecule mici identice, numite monomeri.Reţea cristalină-aranjament geometri spaţial constituit din celule elementare.Stare de agregare-o formă a materiei caracterizată prin anumite proprietăţi fizice calitative.Atom-cea mai mică parte dintr-un element chimic formată din nucleu şi electroni.

7. TEST DE EVALUARE

7. TEST DE EVALUARE

Testul poate fi descărcat accesând http://class10c.wikispaces.comManage Wiki-Pages and Files(pagina 9)

ANEXE

http://www.didactic.ro

http://tvet.ro

http://class10c.wikispaces.com

http://www.4shared.com

http://pdf.directindustry.com

BIBLIOGRAFIA

1. Materiale pentru construcţii de maşini - prof. dr. ing. Nicolae Popescu

Editura Didactică şi Pedagogică Bucureşti 1990

2. http://www.freshney.org

3. http://www.google.com

4. http://tvet.ro

5. http://www.didactic.ro

CONCEPTE ESENŢIALE

Calitatea de material semiconductor este definităprin mărimea rezistivităţii electrice( =10ρ -3 -10-2 ∙cm).Ω

Siliciul (Si), germaniul (Ge), arseniul (As), seleniul (Se), telurul (Te) sunt considerate elemente chimice intermediare meta-lelor şi nemetalelor, numite adesea semimetale.

Materialele semiconductoare, la temperatura mediului ambiant, sunt rău conducătoare de electricitate.

În anumite condiţii mecanice,termice sau chimice devin conducătoare de electricitate.

Materialele semiconductoare , în funcţie de unii factori externi(temperatura, lumina, câmpul electric, câmpul magnetic) îşi pot modifica proprietăţile electrice.