半导体
物质存在形式多种多样,固体、液体、气体、等离子体等。通常把导电性差的材料,如陶瓷、橡胶、玻璃、人工晶体等称为绝缘体。把导电性比较好的金属如金、银、铜、铁、锡、铝等称为导体。把介于导体和绝缘体之间的材料称为半导体,如锗、硅、砷化镓等.
半导体导电性能会受温度、光照和掺加杂质等多种因素影响,特别是掺杂可改变半导体的导电能力和导电类型,这是其广泛应用于制造各种电子元器件和集成电路的基本依据.一些半导体,在温度升高时,导电性能迅速增强.利用这种特性,可以做出体积很小的热敏电阻,用来测量温度的变化.还有些半导体,在没有光照时不容易导电,有光照时则有良好的导电性能.用它们做成的光敏电阻可以用在需要对光照反应灵敏的自动控制设备中.
从电子技术的发展对人类社会的影响来看,以半导体为代表的新材料的研制与开发起到了举足轻重的作用.半导体芯片通常也可称为集成电路,是指在半导体片材上进行浸蚀、布线、制成的能实现某种功能的半导体器件.不只是硅芯片,常见的还包括砷化镓、氮化镓、碳化硅等半导体材料.半导体制造的过程就是“点石成金”的过程,主要是对硅晶圆的一系列处理,简单来说就是通过外延生长、光刻、刻蚀、掺杂和抛光,在硅片上形成所需要的电路,将硅片变成芯片.半导体在电子技术中有广泛的应用.除计算机之外,手机、家电、航天、光纤通信等所有与现代文明相关的高技术产品几乎都离不开半导体材料.
导体序号 | 导体长度L/m | 横截面积S/mm2 | 材料 |
a | 1.0 | 0.4 | 锰铜 |
b | 1.0 | 0.2 | 锰铜 |
c | 0.5 | 0.2 | 锰铜 |
d | 0.5 | 0.2 | 镍铬合金 |
(1)为了探究导体电阻与导体横截面积的关系,应分别将导线(选填导线序号)接入电路,闭合开关后,观察比较小灯泡的亮度或来比较导体电阻的大小;
(2)实验中,分别将导线b、c接入电路,闭合开关后,观察到电流表的示数Ib<Ic , 是探究导体的电阻与导体的关系,可以得到的结论是:导体的相同时,导体越长,电阻越;
(3)把导线c、d分别接入电路是为了探究导体的电阻与的关系;
(4)实验采用的探究方法是法。
小明连接的实验电路如图甲所示。
实验次数 | 1 | 2 |
电阻R/Ω | 5 | 10 |
电流I/A | 0.40 | 0.20 |
(1)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于最端。
(2)闭合开关后,发现电流表示数为零,电压表的示数如图乙所示,为V;改变滑动变阻器滑片的位置,两电表指针的位置不变电路中有一处故障,可能是(选填序号)。
①电流表短路 ②电压表短路 ③导线a断路 ④导线b断路
(3)排除电路故障后,小明先后用5Ω、10Ω的定值电阻进行实验。实验中,通过控制定值电阻两端的电压不变,得到的实验数据如表。小明据此得出结论:电流与电阻成反比。请指出实验存在的问题或需要改进的地方(写出一条即可)。
(1)求电源电压?
(2)求R2的阻值是多少?
(3)闭合开关S2和S3断开S1时电流表A的示数是多少?