2-апта асқын өткізгіштерді қолдану
жүктеу/скачать 24,03 Kb.
|
2 (3)
| Диэлектриктерде тыйым салынған аумақ ені 3 эВ-тан артады, меншікті электр кедергісі 109 – 1016 Ом*м. Жартылай өткізгіштердегідей диэлектриктерде байланыс түрі ковалентті. Қатты диэлектриктердің электр өткізгіштігінің ерекшелігі көп жағдайда оның иондық сипаты болып тбылады. Еg >> kT болғандықтан, электрондардың өте аз мөлшері жылулық энергия әсерінен өзінің атомдарынан бөлінуі мүмкін, олардың электр өткізгіштікте қорын елемеуге де болады. Ионды электр өткізгіштік қоспа иондары секілді, сол диэлектриктердің иондарының жылжуына шартталған.
Өткізгіштің электрондық түрін елеуге болады, егер де өткізгіштік аумағының түбіне және валенттік аумақ төбесіне жуық тыйым салынған аумақта донорлық және акцепторлық деңгейлердің сәйкесінше үлкен сандары пайда болады. Мұндай деңгейлердің пайда болуы кристалдық торда қоспа мен ақаулардың болуымен байланысты. Бос электрондардың болуына негізделінген электронды электр өткізгіштік күшті электр өрісінде пайда болады және изоляция бұзылуына алып келеді. Техникада металл және оның құймаларының қолданылуының маңыздылығының бірі өткізгіштер ретінде қолдану болып табылады. Олар: Жоғары өткізгіштік металдар мен құймалары Жоғары кедергілікті металдар мен құймалары болып екі топқа бөлінеді. Жоғары өткізгішті металдар мен құймалар өткізгіштіктерді, желілерді, электр сымдарын, контактілерді, трансформаторларының орамдарын жасауда, интегралдық сызбаларда ток жүргізетін элементтер жасауда және т.б. қолданылады. Жоғары өткізгіштікке таза металдар - Ag, Au, Cu, Al және олардың құймалары, кейбір болаттар, бейметалдар ие. Оларға қойылатын негізгі талаптар – аз меншікті электр кедергісі және электр кедергісінің аз температуралық коэффициенті. Кедергісі жоғары металдар мен құймалары резистер, реостат, электр қыздырғыштық қондырғылар және т.б. жасауда қолданылады. Оларға мыс құймалары (константан, манганин, никелин) және Fe — Ni — Cr, Fe — Cr — Al жүйелерінің құймалары жатады. Оларға қойылатын негізгі талаптар: жоғары ρ, аз және мыстық жұптағы аз термоЭҚК. Одан басқа электр қыздырғыш қондырғылардың құймалары жылуға төзімді болуы керек. Жоғарыда аталған талаптардан басқа өткізгіш және резистивті материалдар жоғары механикалық беріктікке, коррозиялық төзімділікке және технологиялыққа, яғни қысыммен, дәнекерленеумен, пайкамен және басқа да өңдеудің түрімен өңдеуге қарсы тұру қабілеттілікке ие болуы керек. Реалды өткізгіштерде γ және ρ шамаларының өзгеруі бірінші кезекте еркін жол ұзындығының λ өзгеруімен байланысты. Металдардың меншікті электр кедергісі электрондық бұлтшаларды жабатын, валенттік бұлтшалардың толықпауына тәуелді. Электр кедергісі өте жоғары – периодтық жүйедегі ІВ топшасы (Ag, Cu, Au) мен ІІІВ топшадағы (Al) элементтер. Бұл дегеніміз – электрондар толықпаған s-бұлтшадан электронды газға оңай өтеді. ІА топшасының элементтері осындай ішкі s-бұлтшаға ие бола тұра кристалдық тордың параметрлері қатынасы мен иондар диаметрін анықтайтын өткізгіштің электрондарының концентрациясының (n) аз болуы себебінен электр өткізгіштігі төмен. Ауыспалы металдарда ауыспалы емес металдарға қарағанда ρ айтарлықтай жоғары. Ауыспалы металдарда s-бұлтшадан төмен жатқан толықпаған d -және f-бұлтшалармен s-бұлтшасының жабылуы өтеді. Электр өрісін қосқан кезде d-және f-бұлтшаларда s-электрондардың шашырауы, олардың концентрацияларының өткізгіштік аумақта азаюы өтеді. Таза металдардың меншікті кедергісі бірінші кезекте олардың табиғатын, яғни өткізгіштік электрондар концентрациясын анықтайды. Ол темпратураға тәуелді емес, реалды бақыланатын ρ өзгерісі температуралық түрленуі кезінде электрондардың еркін жүру ұзындығы мен электронның қозғалғыштығының өзгеруімен байланысты. Электронды толқынның идеалды (ақаусыз) тордан өтуі кезінде шашырайды. Кристалдық тор ақаулары жүктеу/скачать 24,03 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|