- •«Конструкционные и электротехнические материалы»
- •1 Цель и задачи практических занятий 6
- •2 План практического занятия 6
- •3 Методические указания к проведению практических занятий 6
- •2 Основные характеристики электротехнических материалов 15
- •4 Диэлектрические материалы 28
- •5 Диэлектрические материалы 45
- •4 Контрольные мероприятия 80
- •5 Требования при подведении итогов текущей и промежуточной аттестаций 80
- •6 Библиографический список рекомендуемой литературы 81
- •Введение
- •1 Цель и задачи практических занятий
- •2 План практического занятия
- •3 Методические указания к проведению практических занятий
- •Занятие № 1
- •1 Основные характеристики электротехнических материалов
- •1.1 Механические характеристики
- •1.2 Электрические характеристики
- •Занятие № 2
- •2 Основные характеристики электротехнических материалов
- •2.1 Тепловые характеристики
- •2.2 Физико-химические характеристики
- •Занятие № 3
- •3 Диэлектрические материалы
- •3.1 Газообразные диэлектрики
- •3.2 Жидкие диэлектрики
- •Занятие № 4
- •4 Диэлектрические материалы
- •4.1 Твердые диэлектрики
- •4.2 Твердеющие диэлектрики. Лаки, эмали, компаунды
- •4.3 Пластические массы
- •Занятие № 5
- •5 Диэлектрические материалы
- •5.1 Слоистые пластмассы
- •5.2 Слюдяные материалы
- •5.3 Электрокерамические материалы
- •5.21. Заполните табл. 5.6 и из двух приведенных материалов выберите
- •5.4 Бумаги и картоны
- •Занятие № 6
- •6 Проводниковые материалы и изделия
- •6.1 Проводниковые материалы с малым удельным сопротивлением
- •6.2 Проводниковые материалы с большим удельным сопротивлением
- •6.3 Жаростойкие проводниковые материалы
- •6.4. Неметаллические проводниковые материалы
- •6.5. Проводниковые (кабельные) изделия
- •Занятие № 7
- •7 Полупроводниковые материалы
- •7.1 Свойства полупроводников
- •7.2 Простые полупроводники
- •7.3 Полупроводниковые соединения
- •Занятие № 8
- •8 Магнитные материалы
- •8.1 Основные характеристики магнитных материалов
- •8.2 Магнитотвердые материалы
- •8.3 Магнитомягкие материалы
- •8.24. Уровень магнитных характеристик магнитомягких материалов
- •4 Контрольные мероприятия
- •5 Требования при подведении итогов текущей и промежуточной аттестаций
- •6 Библиографический список рекомендуемой литературы
- •6.1 Основная литература
- •Интернет-ресурсы
- •«Конструкционные и электротехнические материалы»
7.2 Простые полупроводники
Простыми называют такие полупроводники, основной состав которых образован атомами одного химического элемента.
Выполните задания
7.18. Заполните табл. 7.1.
Таблица 7.1- Основные характеристики простых полупроводников
Полупроводниковый материал |
Температура плавления, 0С |
Плотность, кг/м3 |
Удельное электрическое сопротивление, Ом*м |
Диэлектрическая проницаемость |
Область применения |
Германий |
|
|
|
|
|
Кремний |
|
|
|
|
|
Селен |
|
|
|
|
|
Теллур |
|
|
|
|
|
7.19. Напишите химическое уравнение реакции диспропорционирования, в результате которой получают монокристаллическую эпитаксиальную пленку германия.
7.20. Напишите химическое уравнение реакции восстановления четырех-хлористого кремния (SiCl4) парами цинка или водорода для получения кремния.
7.21. Перечислите свойства кристаллического германия.
7.22. Определите вид полупроводникового материала по следующему описанию: «Элемент шестой группы Периодической системы Д. И. Менделеева, может находиться как в аморфном, так и в кристаллическом состояниях. Исходными материалами для его получения являются остатки, образующиеся при электролитическом рафинировании меди».
7.23. Определите вид полупроводникового материала по следующему описанию: «Элемент шестой группы Периодической системы Д. И. Менделеева, применяется в составе сплавов с висмутом, сурьмой и свинцом для изготовления термоэлектрических генераторов».
7.24. Перечислите методы получения монокристаллических полупроводников.
Выберите правильный ответ
7.25. Основными акцепторными примесями в германии являются:
A. Галлий; B. Индий;
C. Алюминий; D. Все перечисленные элементы.
7.26. Донорные уровни в германии создают:
A. Мышьяк и сурьма; B. Висмут и фосфор;
C. Литий; D. Все перечисленные элементы.
7.27. В полупроводниковом производстве чистый монокристаллический кремний используют:
A. Постоянно; B. Крайне редко;
C. Не используют вообще; D. Нет верного ответа.
7.28. Основными донорными примесями в кремнии являются элементы Периодической системы Д. И. Менделеева:
А. Пятой группы; В. Первой группы; С. Четвертой группы.
7.29. Чистый селен по удельному электрическому сопротивлению:
A. Близок к изоляторам (диэлектрикам);
B. Близок к проводникам;
C. Занимает среднее положение между проводниками и диэлектриками.
7.30. Селен применяют для изготовления:
A. Фоторезисторов и фотоэлементов;
B. Фильтров и защитных покрытий в приборах инфракрасного диапазона;
C. Устройств, не указанных в предыдущих ответах.
7.3 Полупроводниковые соединения
Для создания материалов с различными свойствами широко используют сложные неорганические и органические полупроводниковые соединения. Структура сложных полупроводников образована атомами разных химических элементов.
Выполните задание
7.31. Заполните табл. 7.2.
Таблица 7.2 - Основные характеристики сложных полупроводников
Полупроводниковый материал |
Химическая формула |
Плотность, кг/м3 |
Удельное электрическое сопротивление, Ом*м |
Область применения |
Карбид кремния |
|
|
|
|
Арсенид галлия |
|
|
|
|
Фосфид галлия |
|
|
|
|
Арсенид индия |
|
|
|
|
7.32. Определите вид полупроводникового соединения по следующему описанию: «Важным и широко используемым свойством этого материала является его способность к люминесценции в видимой части спектра. Благодаря высокой твердости его используют также для механической обработки других материалов». Напишите химическую формулу данного соединения.
7.33. Определите вид полупроводникового соединения по следующему описанию: «Этот полупроводниковый материал обладает высоким коэффициентом термоЭДС и малой теплопроводностью, поэтому широко используется для создания полупроводниковых термоэлементов, работающих при температурах 300... 700 °С». Напишите химическую формулу данного соединения.
7.34. Напишите, что такое стеклообразность. Укажите, какие материалы относятся к стеклообразным полупроводникам.
7.35. Перечислите пять групп органических твердых полупроводников и назовите область их применения.
7.36. Назовите основной критерий использования органических полупроводников.