Прибор для демонстрации механизма односторонней проводимости р- @ -перехода
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (я)л G 09 В 23/06
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Ж
C (21) 4853035/12 (22) 24.07,90 (46) 15,09,92..Бюл, N 34 (71) Кишиневский государственный медицинский институт им. Н.А,Тестемицану (72) Д,С.Кройтор и Е,Д.Кройтор (56) Авторское свидетельство СССР
N 903946, кл. G 09 В 23/06, 1980, (54) ПРИБОР ДЛЯ ДЕМОНСТРАЦИИ МЕХАН l3MA ОДНОСТОРОННЕЙ ПРОВОДИМОСТИ р-и-ПЕРЕХОДА (57) Использование: учебно-наглядные пособия по физике проводников. Сущность изобретения: прибор содержит прозрачный
Изобретение относится к учебно-наглядным пособиям и может быть использовано при чтении лекций по физике полупроводников, Цель изобретения — повышение наглядности демонстрации, На фиг, 1 представлено схематически вертикальное сечение прибора; на фиг. 2— сечение А-А на фиг. 1.
Прибор содержит прямоугольный корпус 1 из органического стекла, установленный на основании 2. Параллельно дну корпуса установлены перегородки 3 и 4 тоже из оргстекла, делящие корпус на три секции. B дно секций на направляющих вмонтированы тонкие металлические пластинчатые электроды 5. Левые пластины электрически соединены с клеммой 6, а правые — с клеммой 7, На дне корпуса в секциях помещены по два шарика 8 от настольного тенниса с тонким металлическим покрытием, нанесенным химическим способом. Шарики, имитирующие "дырки", покрыты медью, а имитаторы электронов — алюмини„„5U„„1762317 А1 корпус. разделенный двумя горизонтальными перегородками на три секции. Дно корпуса и перегородки имеют направляющие, в которых установлены пластинчатые электроды. На внутренних боковых стенках корпуса расположены два торцевых электрода, подключенных к источнику высокого напряжения, Имитаторы "дырок" и электронов выполнены с металлическим покрытием и расположены попарно в каждой секции с возможностью перемещения по тарельчатым направляющим междуторцевыми электродами. На передней стенке панели нанесена линия перехода. 1 з,п.ф-лы, 2 ил. ем. И те и другие имеют возможность перемещаться вдоль соответствующих прорезей — направляющих между торцовыми электродами 9 и 10. На передней стенке прибора, выполненной из прозрачного органического стекла, нанесены соответствующие обозначения и пиния металлургического р-и-перехода 11.
Прибор работает следующим образом. шарики 8 размещают на направляющих дна и перегородок так, чтобы каждый из них был в контакте с соответствующей пластиной 5. Клеммы 6 и 7 соединяют непосредственно с соответствующим полюсом источника высокого напряжения (полярность указана на чертеже). Шарики, находящиеся в левой части прибора ("полупроводник типа р"), имитируют "дырки", а в правой части (" полупроводник типа
n") — электроны. Электроды 9 и 10 подключают к полюсам источника высокого напряжения через переключатель. Если полярность этих электродов соответствует указанной на чертеже (к полупроводнику ти1762317 па р "+" и типа n "-", то под действием внешнего электрического поля шарики движутся между электродами 9 и 10, пересекая границу раздела — линию 11. Этот опыт демонстрирует, что под действием внешнего электрического поля, направленного от дырочного полупроводника к электронному, .:новные носители заряда в каждом полупроводнике движутся к границе раздела и разрушают запирающий слой, обогащая его свободными носителями заряда (прямой ток).
После этого переключателем изменяют полярность электродов 9 и 10, При этом пол ожител ь но заряжен н ые шарики (имитаторы "дырок") движутся к электроду 9, а отрицательно заряженные шарики (имитаторы "электронов") движутся к электроду
10. И те и другие совершают колебательные движения между пластинками 5 и соответствующим электродом. Этот опыт демонстрирует движение "дырок" в дырочном полупроводнике к отрицательному полюсу источника тока, а электронов в электронном полупроводнике — к положительному. В результате основные носители заряда удаляются от границы полупроводников, толщина запирающего слоя увеличивается и сопротивление его возрастает (обратный ток отсутствует). При необходимости опыты могут быть повторены, Таким образом прибор позволяет ставить наглядные демонстрационные опыты, раскрывающие механизм односторонней проходимости р-п-перехода, Его использование в учебном процессе способствует повышению качества обучения.
Формула изобретения
5 1, Прибор для демонстрации механизма односторонней проводимости р-и-перехода, содержащий прозрачный корпус с двумя горизонтальными перегородками, разделяющими его на верхнюю, среднюю и ниж10 нюю секции с линией металлургического р-и-перехода на передней панели, помеще ные в корпусе имитаторы "дырок" и электронов в виде шариков, отличающийся тем, что, с целью повышения наглядности, 15 он имеет источник высокого напряжения, подключенные к нему два торцовых электрода, установленных на внутренних боковых стенках корпуса, и парные диагонально расположенные пластинчатые электроды, 20 при этом дно корпуса и перегородки имеют параллельные направляющие, в которых установлены пластинчатые электроды, соединенные симметрично относительно оси с разноименными полюсами источника высо25 кого напряжения, имитаторы "дырок" и электронов выполнены с металлическим покрытием и расположены попарно в каждой секции с возможностью перемещения по параллельным направляющим между тор30 цевыми электродами.
2, Прибор пои. 1, отл ича ю щи йс я тем, что имитаторы "дырок" покрыты медью. а имитаторы электронов — алюминием.
1762317
Составитель Д.Кройтор
Редактор Н.Каменская Техред М,Моргентал
Корректор E.Ïàïï
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101
Заказ 3261 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
