Сабақ өңделуі Тақырыбы: «Жартылай өткізгіш материалдар және олардың параметрлері» Тобы: 17/16. 21 «Автоматтандыр және басқару, Электрмен қамтамасыз ету және радиоэлектроника және байланыс»

«Келісілді» «Бекітемін»

Колледж әдіскері __________ Директордың оқу ісі Е.Н.Бурлакова жөніндегі орынбасары

__________ А.Е.Орынбасарова

«____» ___________2017ж. «____» _______________2017ж.

Ашық сабақ өңделуі

Тақырыбы: «Жартылай өткізгіш материалдар және олардың параметрлері»

Тобы: 17/16.21

«Автоматтандыр және басқару,

Электрмен қамтамасыз ету

және радиоэлектроника және байланыс»

арнаулы пәндер Дайындаған:

пәндік - циклдік комиссия «Электроматериалтану»

отырысында қаралды . пәнінің оқытушысы

«____» ____________ 2017ж __________ Қуанышқалиқызы М.

Хаттама № ________

ПЦК төрайымы ______________ Иманалиева С.Т.

параметрлері»

1.1Топ студенттерімен амандасу, сабақ тақырыбымен, мақсаттарымен таныстыру.Сабаққа дайындығын тексеру.

1.2 Сабақты өткізу тәртібі мен жүрісін түсіндіру кезеңі, кезекшілерді белгілеу

(қажет болған жағдайда)

«Кім көп біледі?» слайдта берілген ұяшықтарда жасырылған сұрақтарға жауап беру.

1. 
   Жартылай өткізгіш дегеніміз не? өзінің электрлік қасиеті жағынан  өткізгіштер мен диэлектриктердің арасынан орын алатын элементтер. Металдармен салыстырғанда жартылай өткізгіштер электр тоғын аз өткізеді, ол сәулелену кезінде жарық энергиясының ағымымен өзгере алады
   
2. 
   Жартылай өткізгіштерге қарағанда, валенттілігі төмен қоспаларда қандай қабілет болады? Электрондарды ұстап қалу қабілеті
   
3. 
   Акцепторлар дегеніміз не? Жартылай өткізгішке қарағанда, валентілігі төмен қоспаларда электрондарын ұстап қалу қабілеттілігі болады. Мұндай қоспаларды акцепторлық немесе акцепторлар деп атайды.
   
4. 
   Қоспалық электр өткізгіштікті құрайтын электрондар дегеніміз не? Донорлы қоспасы бар жартылай өткізгіштегі зарядтың негізгі алып жүрушілер
   
5. 
   «n» типті жартылай өткізгіш дегеніміз не? Донорлы қоспасы бар жартылай өткізгіштегі зарядтың негізгі алып жүрушілері қоспалық электр өткізгіштікті құрайтын электрондар болып табылады. Оны «n» типті жартылай өткізгіш деп атайды.
   
6. 
   Жартылай өткізгіш материал акцепторлы қоспаны енгізу барысында қандай жартылай өткізгіштікті алады? тесік электр өткізгіштікке ие жартылай өткізгіштікті алады.
   
7. 
   Жартылай өткізгіштерге тән қасиет? Қосылған кернеуге олардың тогының сызықсыз байланыстылығы.
   
8. 
   Ток өскенде жартылай өткізгіштерде не байқалады? Электрлік кедергісі төмендейді.
   
9. 
   Жартылай өткізгіште симметриялық вольт-амперлі қасиет болатынын неден байқауымызға болады? Кернеуді «+»-тан «-»-қа өзгерту барысында жартылай өткізгіште ток кері бағытта жүреді, және сол заң бойынша өзгереді, бұл жартылай өткізгіште симметриялық ВАС болатынын білдіреді.
   
10. 
    Электронды тесіктік өту дегеніміз не? Егер жартылай өткізгіш көлемінің бір бөлігі электронды электр өткізгіштікке, ал келесі тесіктікке ие болса олардың арасындағы шекараны электронды тесіктік өту деп атаймыз.
    
11. 
    Кейбір жартылай өткізгіштерде өткізгіштігі ненін әсерінен өзгеруі мүмкін? Жарықтың әсерінен
    
12. 
    «р» -типті жартылай өткізгіш дегеніміз не? Жартылай өткізгіштегі жалпы ток бұрынғысынша электронды және тесіктік токтардың жиынтығына тең болады.
    
13. 
    Кернеуді «+»-тан «-»-қа өзгерту барысында жартылай өткізгіште не байқалады? Ток кері бағытта жүреді.
    
14. 
    Жартылай өткізгіштерге қысым арқылы әсер етсе оларда қандай жағдай орын алады? Электр кедергісі өзгереді
    
15. 
    Жартылай өткізгіштерге қысым арқылы әсер еткенде электр кедергісін өзгерту қасиетін қайда пайдалануы мүмкін? Қысым өлшейтін тензодатчиктерді жасау барысында қолданады.
    

1. 
   Жартылай өткізгіш материалдар
   
2. 
   Жартылай өткізгіш материалдарды электрлік құрылғыларда пайдаланылуы
   

1. 
   Жартылай өткізгіш материалдардың монокристалды және понокристалды құрылымдарында, негізінен, германий, кремний, селен және кремний карбиді қолданылады.
   

Германий – Менделеевтің периодттық жүйесіндегі төртінші топтың элементі.

Германийді алу үшін шикізат материалы ретінде шырышты және сульфидті қазбалар қызмет етеді. Күрделі химиялық процестер жолымен германий қалыбын алады. Монокристалды германийді алу үшін, оны вакуумда ерітеді. Кейіннен қорытпадан белгілі жылдамдықпен, монокристалды германийді цилиндр түрінде алады.

Германий ашық күміс түсті, морт сынғыштығы және қаттылығы жоғары болады, сондай-ақ оңай ылғалданады. Германийді диодтарды және фотоэлементтерді жасау үшін кең қолданады.

Кремний – Менделеевтің периодтық жүйесіндегі төртінші топтың элементі. Аймақтық балқыту әдісімен кремний қалыптарын тазалау нәтижесінде, енгізілген қоспаларға байланысты, монокристалды кремнийді алады. Кремнийді интегралды микросхема өндірісі барысында қолданады.

Селен – Менделеевтің периодтық жүйесіндегі алтыншы топтың элементі. Қатты селеннің аморфты немесе кристалды құрылымы болады. Қара аморфты селен бөлме температурасында тез салқындату барысында тазартылған, балқытылған селеннен алынады және ол диэлектрик болып есептеледі. Сұр кристалды селен бөлме температурасында баяу салқындату барысында балқытылған аморфты селеннен алынады.

Селенді фотоэлементтерді, селенді түзеткіштерді және фоторезисторларды жасау үшін қолданылады.

Кремний карбиді – поликристалды құрылыстағы нәзік материал. Кремний карбиді кремний және көміртектің химиялық қосылысу нәтижесінде түзіледі. Оны алудың материалы таза кварцты құм және кокс болып табылады.

Фосформен, сүрмемен немесе висмутпен қоспаланған кремний карбидінің түсі қара, жасыл болады, галлимен, алюминиймен немесе бормен қоспалайды – қара күлгін түсті болады. Кристалды селен сияқты кремний карбиді қоспалы жартылай өткізгіш болып табылады.

Негізінен кремний карбидінің таза сорттарын – варисторлар өндірісінде қолданылады. Варисторлар автоматты реттеу құралдарында пайдаланылады.

2. 
   Электрлік құрылғылар.
   

Атауы	Сипаттамасы	Шартты белгісі
Диод	Екі электродты, электр тогының бағытына байланысты әр түрлі өтімділігі бар электронды аспап.
Варистор	Берілген кернеу өзгерісіне сәйкес кедергісі өзгеретін шала өткізгіш резисторлар.
Транзистор	Электр тербелісін күшейтуге, оларды тудыруға және түрлендіруге арналып жартылай өткізгіш кристалл негізінде жасалған электрондық құрал.
Интегралды микросхема	Өзара байланысты элементтерден тұратын және жартылай өткізгішті кристалдың ішінде немесе бетіне технологиялық топтау тәсілдерімен біріктіріліп орнатылған электрондық микросхема.	&
Тиристор	Көп қабатты құрылымды шала өткізгіштің монокристалды негізінде жасалған шалаөткізгіштік аспап.
Фоторезистор	Жұмысы ішкі фотоэффектіге негізделген, жарық әсерінен электрлік кедергісі кеміп, электр өткізгіштігі артатын шала өткізгіш аспап.

1. 
   Сөйлемді толықтыру (Студенттерді деңгей бойынша топтастыру)
   

1. 
   ___________ - Менделеевтің периодттық жүйесіндегі төртінші топтың элементі. (Германий)
   
2. 
   Германийді __________ жасау үшін қолданады? (Диод)
   
3. 
   Диод – екі электродты, электр тогының бағытына байланысты әр түрлі өтімділігі бар __________ (Электронды аспап)
   
4. 
   Электронды аспап қатарына жатады, варистор- берілген кернеу өзгерісіне сәйкес кедергісі өзгеретін ____________. (Жартылай өткізгіш)
   
5. 
   Жартылай өткізгіш, ________ - Менделеевтің периодттық жүйесіндегі алтыншы топтың элементі. (Cелен)
   
6. 
   Селенді ___________ алу үшін қолданамыз. (Фоторезистор)
   
7. 
   Фоторезистор - __________________ электронды аспап. (Шала өткізгішті)
   
8. 
   Шала өткізгішті материал қатарына жатады, ________________ поликристалды құрылыстағы нәзік материал.( Кремний карбиді)
   
9. 
   Кремний карбиді ______ және көміртектің химиялық қосылысу нәтижесінде түзіледі. (Кремний)
   
10. 
    Кремнийді __________ жасау үшін қолданады. (интегралды микросхема)
    

2. 
   Деңгейлік тапсырма
   

Берілген электр құрылғыларын жасалатын жартылай өткізгіш материалына топтастырып орналастыру

Электрлік құрылғылардың шартты белгілерін тағайындау.

Алдарына берілген құрылғының физикалық моделінің принципиальды сұлбасын сызу. Берілген тексеру аспабымен электрлік құрылғыларды тексеріп сипаттау.

1. 
   Клюжев Ю., Әубәкірова С. Материалтану, Астана: Фолиант, 2010. 132 бет.
   
2. 
   Жартылай өткізгіш материалдарды пайдалана отырып кез-келген электрлік құрылғының принципиалды сұлбасын сызу.