Ф

1601

ЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

"ЛИПЕЦКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ"

Кафедра электрооборудования

А.Н. Шпиганович, К.Д. Захаров

Исследование свойств полупроводниковых материалов

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к лабораторной работе № 3 по дисциплине

"Материаловедение. Технология конструкционных материалов"

для студентов специальности 140610

"Электрооборудование и электрохозяйство предприятий,

организаций и учреждений"

Липецк 2007

УДК 620.22 (07)

Ш 835

Шпиганович А.Н. Исследование свойств полупроводниковых материалов [Текст]: методические указания к лабораторной работе №3 по дисциплине "Материаловедение. Технология конструкционных материалов"/А.Н. Шпиганович, К.Д. Захаров. – Липецк: ЛГТУ, 2007. – 19 с.

Методические указания предназначены для студентов 3 курса очной и 4 курса очно–заочной и заочной форм обучения специальности 140610 "Электрооборудование и электрохозяйство предприятий, организаций и учреждений"

Табл. 2. Ил. 13. Библиогр.: 7 назв.

Рецензент Е.П. Зацепин, канд. техн. наук, доцент

© А.Н. Шпиганович, К.Д. Захаров, 2007

© ГОУ ВПО "Липецкий государственный

технический университет, 2007

Исследование свойств полупроводниковых материалов

Цель работы: изучить и проанализировать свойства полупроводникового материала. Рассмотреть вопросы об его получении и применении в электротехнической промышленности и электроустановках.

1. Исходные данные и порядок выполнения работы

1.1. Исходные данные для выполнения работы. Наименование полупроводникового материала (номер варианта) получить у преподавателя.

1.2. Порядок выполнения работы. Лабораторная работа должна включать следующие основные разделы:

– получение данного полупроводникового материала, включая добычу, производство как самого материала, так и заготовок из него. Изложение основных особенностей технологии производства данного материала;

– рассмотрение основных характеристик служащих для оценки пригодности данного полупроводникового материала для его использования в электротехнике;

– применение данного материала в электротехнике (электротехнических изделиях, электроустановках), включая примеры.

2. Порядок сдачи–приёмки лабораторной работы

2.1. Студент обязан получить задание на лабораторную работу в сроки в соответствии с программой по данной дисциплине.

2.2. Работа должна быть выполнена аккуратно согласно требованиям ГОСТ и действующим правилам оформления.

2.3. Лабораторная работа должна содержать все разделы, указанные в п. 1.2.

2.4. При сдаче лабораторной работы студент должен продемонстрировать знание её содержания, а также знания по разделу "Полупроводниковые материалы" данной дисциплины.

2.5. Оценка за лабораторную работу выставляется исходя из соответствия требованиям п.2.2–п.2.4.

3. Материал для самоподготовки

3.1. Общие сведения о полупроводниках

Полупроводники при комнатной температуре занимают по удельному сопротивлению( r=10^-6 – 10⁹ Ом ^. м) промежуточное положение между металлами и диэлектриками. По ширине запрещенной зоны к полупроводникам относят вещества, ширина запрещенной зоны которых лежит в диапазоне 0.1 – 3.0 эВ. Приведенные данные следует считать ориентировочными, так как они относятся к нормальным условиям, но могут сильно отличаться в зависимости от температуры. Удельная проводимость полупроводников в сильной степени зависит от вида и количества содержащихся в них примесей и дефектов. Для них характерна чувствительность к свету, электрическому и магнитному полю, радиационному воздействию, давлению и др.

В полупроводниках часто наблюдается смешанный тип химических связей: ковалентно-металлический, ионно-металлический и др. К ним относятся многие химические элементы и химические соединения:

– простые вещества: германий, кремний; селен, теллур, бор, углерод, фосфор, сера, сурьма, мышьяк и др.;

– окислы и сульфиды многих металлов: NiO, Cu₂O, CuO, CdO, PbS и др.;

– тройные соединения: CuSbSr, CuFeSe₂, PbBiSe₃ и др.;

– твердые растворы GeSi, GaAs_1-x P_x и др.;

– органические красители и другие материалы: антрацен, фталоцианин, нафталин и другие.

Полупроводники могут быть жидкими или твердыми, кристаллическими или аморфными.