Управление техническими системами (на примере управления тепловыми объектами). Щегольков А.В - 11 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

11
Германий стоит в четвёртой группе периодической системы Мен-
делеева. Это значит, что атом германия имеет во внешнем слое оболоч-
ки четыре валентных электрона. Всего же в оболочке атома германия
32 электрона. Однако 28 из них находятся в трёх внутренних слоях
оболочки и надёжно удерживаются ядром. Если отнять от атома герма-
ния валентные электроны, то он будет иметь положительный заряд, т.е.
станет положительным ионом.
Германий – кристаллическое вещество: атомы германия располо-
жены в его массе в строгом порядке. Каждый атом окружён четырьмя
такими же атомами. При этом расстояние между любой парой атомов
одинаковое. Любой атом связан с каждым соседним атомом двумя ва-
лентными электронами, один из которых – свой, а другой заимствован
от соседа. Оба эти электрона движутся одновременно вокруг ядер обо-
их связанных атомов. Такая связь называется двухэлектронной или
ковалентной.
При температуре, близкой к абсолютному нулю, полупроводник с
такой структурой ведёт себя как диэлектрик, потому что в нём нет сво-
бодных электронов. Но при повышении температуры связь валентных
электронов с атомными ядрами ослабевает, и некоторые из них вслед-
ствие теплового движения могут покидать свои атомы. Вырвавшийся
из межатомной связи электрон становится свободным, а там, где он
был до этого в межатомной связи, образуется пустое место. Его в по-
лупроводниковой технике называют «дыркой». Чем выше температура
полупроводника, тем больше в нём свободных электронов и дырок.
Итак, образование в массе полупроводника дырок связано с ухо-
дом из оболочек атомов валентных электронов. Значит, возникновение
дырки соответствует появлению в междуатомной связи положительно-
го электрического заряда, равного по величине отрицательному заряду
электрона. Рассмотрим, как возникает электрический ток в полупро-
воднике под действием приложенного к нему электрического напряже-
ния. В каждый момент времени во всей массе полупроводника вслед-
ствие теплового движения из межатомных связей вырывается некото-
рое количество электронов. На рисунке 2.1 они обозначены точками со
стрелками. Электроны, освободившиеся вблизи положительного полю-
са, притягиваются этим полюсом и уходят из массы полупроводника,
оставляя после себя дырки. Электроны, ушедшие из межатомных свя-
зей в некотором удалении от положительного полюса, тоже притягива-
ются им и движутся в его сторону. Но, встретив на своём пути дырки,
они «впрыгивают» в них (рис. 2.1, а). Происходит заполнение некото-
рых межатомных связей. Оставшиеся дырки в направлении к отрица-
тельному полюсу быстро заполняются другими электронами, вырвав-
шимися из межатомных связей, расположенных ещё ближе к отрица-
тельному полюсу (рис. 2.1, б).

Страницы