Презентация, доклад Основные понятия твердотельной электроники


Вы можете изучить и скачать доклад-презентацию на тему Основные понятия твердотельной электроники. Презентация на заданную тему содержит 59 слайдов. Для просмотра воспользуйтесь проигрывателем, если материал оказался полезным для Вас - поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте наш сайт презентаций в закладки!
Презентации» Физика» Основные понятия твердотельной электроники
500500500500500500500500500500500500500500500500500500500500500500500500500500500500500500500500500500500500500500500500500500500500500500500500500500500500500500500500500500500



Слайды и текст этой презентации
Слайд 1
Описание слайда:
Твердотельная электроника Основные понятия твердотельной электроники

Слайд 2
Описание слайда:


Слайд 3
Описание слайда:

Слайд 4
Описание слайда:
Первым электронным переключающим прибором был вакуумный диод, запатентованный в 1904 году англичанином Д.А. Флемингом Первым электронным переключающим прибором был вакуумный диод, запатентованный в 1904 году англичанином Д.А. Флемингом

Слайд 5
Описание слайда:
Джон Амброз (Амброзий) Флеминг – английский ученый и инженер, сделавший немало для развития электроники и радиотехники, родился 29 ноября 1849 года в городе Ланкастер в семье священнослужителя. Известен, прежде всего, как изобретатель первой двухэлектродной электронной лампы (лампового диода). Джон Амброз (Амброзий) Флеминг – английский ученый и инженер, сделавший немало для развития электроники и радиотехники, родился 29 ноября 1849 года в городе Ланкастер в семье священнослужителя. Известен, прежде всего, как изобретатель первой двухэлектродной электронной лампы (лампового диода).

Слайд 6
Описание слайда:
С тех пор развитие электроники отмечено изобретением и практическим освоением вакуумного триода (1906 год, Л. Де Форест и Р. Либен) и полупроводникового транзистора, а затем интегральных микросхем (ИС) на кремнии, положившим начало микроэлектронике. С тех пор развитие электроники отмечено изобретением и практическим освоением вакуумного триода (1906 год, Л. Де Форест и Р. Либен) и полупроводникового транзистора, а затем интегральных микросхем (ИС) на кремнии, положившим начало микроэлектронике.

Слайд 7
Описание слайда:
Ли де Фо́рест (англ. Lee De Forest; 26.08.1873 — 30.06.1961 США) — американский изобретатель, имеющий на своём счету 180 патентов на изобретения. Де Форест изобрёл триод — электронную лампу, которая принимает на входе относительно слабый электрический сигнал и затем усиливает его. Де Форест является одним из отцов «века электроники», потому что триод помог открыть дорогу широкому использованию электроники. Ли де Фо́рест (англ. Lee De Forest; 26.08.1873 — 30.06.1961 США) — американский изобретатель, имеющий на своём счету 180 патентов на изобретения. Де Форест изобрёл триод — электронную лампу, которая принимает на входе относительно слабый электрический сигнал и затем усиливает его. Де Форест является одним из отцов «века электроники», потому что триод помог открыть дорогу широкому использованию электроники.

Слайд 8
Описание слайда:
Р. Либен (Robert von Liben) (5.09.1878  –20.02.1913 in Vienna) – австрийский физик. Р. Либен (Robert von Liben) (5.09.1878  –20.02.1913 in Vienna) – австрийский физик.

Слайд 9
Описание слайда:
Создание первого транзистора

Слайд 10
Описание слайда:

Слайд 11
Описание слайда:
Создание Первой микросхемы с 5 транзисторами 12 сентября 1958 г. в компании Texas Instruments

Слайд 12
Описание слайда:
изобретатели интегральной схемы (1959) изобретатели интегральной схемы (1959) Нобелевскую премию по физике за ее изобретение присудили лишь в 2000 г.

Слайд 13
Описание слайда:
Создание Первой коммерческой ИС с поликремниевым затвором 1968 г.

Слайд 14
Описание слайда:
Сама возможность существования твердого состояния вещества обусловлена взаимодействием сил притяжения и отталкивания (взаимодействия) между частицами (атомами, ионами или молекулами) при их сближении. Сама возможность существования твердого состояния вещества обусловлена взаимодействием сил притяжения и отталкивания (взаимодействия) между частицами (атомами, ионами или молекулами) при их сближении.

Слайд 15
Описание слайда:
Выделяют несколько видов связи: Силы Ван-дер-Ваальса; Ковалентная; Ионная (полярная); Металлическая; Водородная

Слайд 16
Описание слайда:
Кристаллы – это вещества, в которых составляющие их частицы (атомы, молекулы) расположены строго периодически, образуя геометрически закономерную кристаллическую структуру, при этом выделяют кристаллы изотропные и анизотропны. Анизотропия (от греч. ánisos — неравный и tróроs — направление) – зависимость свойств вещества от направления, аналогично анизотропия – инвариантность свойств по отношению к направлению.

Слайд 17
Описание слайда:

Слайд 18
Описание слайда:

Слайд 19
Описание слайда:

Слайд 20
Описание слайда:

Слайд 21
Описание слайда:
Движение электронов в атоме Все окружающие нас тела состоят из элементарных частиц (атомов) или из групп определенным образом объединенных атомов (молекул). Любая молекула состоит из совокупности электронов и атомных ядер, движение и взаимное расположение которых определяют значение внутренней энергии молекулы

Слайд 22
Описание слайда:

Слайд 23
Описание слайда:

Слайд 24
Описание слайда:

Слайд 25
Описание слайда:

Слайд 26
Описание слайда:

Слайд 27
Описание слайда:

Слайд 28
Описание слайда:

Слайд 29
Описание слайда:
Постулаты Бора

Слайд 30
Описание слайда:

Слайд 31
Описание слайда:

Слайд 32
Описание слайда:

Слайд 33
Описание слайда:
Взаимодействие частиц в квантовой механике характеризуют потенциальной энергией, формула которой заимствуется из классической механики. Например, потенциальная энергия заряженной частицы (например, электрона с зарядом минус q) в электрическом поле другой заряженной частицы (например, ядра атома водорода c зарядом плюс q) выражается формулой Взаимодействие частиц в квантовой механике характеризуют потенциальной энергией, формула которой заимствуется из классической механики. Например, потенциальная энергия заряженной частицы (например, электрона с зарядом минус q) в электрическом поле другой заряженной частицы (например, ядра атома водорода c зарядом плюс q) выражается формулой

Слайд 34
Описание слайда:
Квантование энергии атома Запишем условие вращения электрона массы по круговой орбите радиуса r под действием кулоновской силы со стороны ядра и формулу Бора квантования момента импульса электрона:

Слайд 35
Описание слайда:
Решая эту систему уравнений, находим для радиусов стационарных орбит электрона в атоме водорода следующее выражение Решая эту систему уравнений, находим для радиусов стационарных орбит электрона в атоме водорода следующее выражение

Слайд 36
Описание слайда:
Для скорости электрона на n-ой стационарной орбите получаем значение Для скорости электрона на n-ой стационарной орбите получаем значение Полная энергия электрона, движущегося по n -ой стационарной орбите, складывается из его кинетической энергии и потенциальной энергии кулоновского взаимодействия электрона с ядром эВ

Слайд 37
Описание слайда:
Полная энергия электрона в атоме оказалась отрицательной, так как отрицательна потенциальная электростатическая энергия взаимодействия электрона с ядром. С ростом номера орбиты полная энергия электрона в атоме возрастает. При этом номер орбиты является квантовым числом в такой теории. Полная энергия электрона в атоме оказалась отрицательной, так как отрицательна потенциальная электростатическая энергия взаимодействия электрона с ядром. С ростом номера орбиты полная энергия электрона в атоме возрастает. При этом номер орбиты является квантовым числом в такой теории. Для описания атома используют квантовые числа – энергетические параметры, определяющие состояние электрона и тип атомной орбитали, на которой он находится

Слайд 38
Описание слайда:
квантовые числа

Слайд 39
Описание слайда:

Слайд 40
Описание слайда:

Слайд 41
Описание слайда:
Размеры атомной орбитали с увеличением атомного номера z уменьшаются приблизительно в z раз, а с увеличением главного квантового числа возрастают приблизительно как . Поэтому внутренние электронные оболочки атомов (с меньшими значениями квантового числа n) имеют значительно меньшие размеры и "скрыты" глубоко внутри внешних. Размеры атомной орбитали с увеличением атомного номера z уменьшаются приблизительно в z раз, а с увеличением главного квантового числа возрастают приблизительно как . Поэтому внутренние электронные оболочки атомов (с меньшими значениями квантового числа n) имеют значительно меньшие размеры и "скрыты" глубоко внутри внешних. Для внешних (валентных) электронов атома его ядро и внутренние атомные электронные оболочки образуют "квази-ядро", внутренний остов, суммарный положительный электрический заряд которого меньше, чем заряд ядра. Например, у атомов второго периода периодической системы элементов остовом атома является ядро, экранированное внутренней электронной оболочкой, т.е. катион с положительным электрическим зарядом (z-2).

Слайд 42
Описание слайда:

Слайд 43
Описание слайда:
Орбитальное квантовое число l определяет форму орбитали. Значение орбитального числа l=(n-1)=0,1,2,3...(n-1). Также вводят буквенные обозначения: орбитали с l = 0 называются s-орбиталями,  l = 1 – р-орбиталями (3 типа, отличающихся магнитным квантовым числом m), l = 2 – d-орбиталями (5 типов),  l = 3 – f-орбиталями (7 типов)

Слайд 44
Описание слайда:

Слайд 45
Описание слайда:

Слайд 46
Описание слайда:
Изображения атомных орбиталей: 1 ряд – s-орбитали; Изображения атомных орбиталей: 1 ряд – s-орбитали; 2 ряд– р-орбитали; 3 ряд– d -орбитали; 4 ряд– f -орбитали

Слайд 47
Описание слайда:
Каждому уровню энергии соответствует стоячая электронная волна, электрон колеблется вокруг и возле атомов и образует как бы облако электронной плотности. Плотность этого облака показывает вероятность обнаружения электрона в той или иной области пространства или долю времени, которую электрон проводит в той или иной области. Каждому уровню энергии соответствует стоячая электронная волна, электрон колеблется вокруг и возле атомов и образует как бы облако электронной плотности. Плотность этого облака показывает вероятность обнаружения электрона в той или иной области пространства или долю времени, которую электрон проводит в той или иной области.

Слайд 48
Описание слайда:

Слайд 49
Описание слайда:
Магнитное квантовое число характеризует величину магнитного поля, создаваемого при вращении электрона вокруг ядра. Поэтому значение магнитного квантового числа m связано со значением орбитального квантового числа и изменяется от –l до + l, а всего число может принимать (2l+1) значение, включая нулевое. Например, для l = 2: m = -2, -1, 0, 1, 2.

Слайд 50
Описание слайда:

Слайд 51
Описание слайда:

Слайд 52
Описание слайда:

Слайд 53
Описание слайда:

Слайд 54
Описание слайда:

Слайд 55
Описание слайда:

Слайд 56
Описание слайда:

Слайд 57
Описание слайда:
Спиновое квантовое число s Электрон помимо координат и импульса характеризуется вектором спина. Внутренний момент импульса, связанный с вращением, назвали спином (от англ. spin – вращение), а момент, связанный с вращением вокруг ядра – орбитальным моментом. Спин, подобно заряду, – внутренняя характеристика электрона, в классической теории аналогичного понятия быть не может. Спиновое число s =+½.

Слайд 58
Описание слайда:

Слайд 59
Описание слайда:
Число орбиталей на энергетических подуровнях


Скачать презентацию на тему Основные понятия твердотельной электроники можно ниже:

Похожие презентации