Инструменты и расчеты

Рассмотрим такую весьма полезную реакцию, в процессе которой вода в присутствии кислорода или богатых кислородом соединений диссоциирует с образованием перекиси водорода. Перекись водорода представляет собой устойчивое соединение, в значительной степени прозрачное по отношению к свету. При необходимости запасенную в таком соединении энергию можно было бы выделить с помощью реакции, обратной.
Отклонив и затем отпустив маятник, мы заставили его колебаться. Он совершал эти колебания с определенной частотой. То же самое произойдет, например, и с камертоном, когда мы его ударим. Камертон начнет колебаться с определенной частотой. Аналогичное явление происходит и в колебательном контуре.
Все, что до сих пор разбиралось в наших первых главах является, если можно так выразиться, „вводным циклом" к радиотехнике. Однако, тот „электротехнический фундамент", который мы подвели под будущие радиознания наших читателей, имеет исключительно важное значение.
Хотя доля примесных атомов в легированных полупроводниках очень мала, но число создаваемых ими свободных носителей заряда в условиях обычных температур оказывается значительно больше, чем при облучении кристалла светом или при его нагревании.
Вопреки нашим оптимистичным прогнозам простейшие фотоэлектрические генераторы по к. п. д. пока еще не превосходят системы на основе механических тепловых машин и термоионных преобразователей. Низкий к. п. д. фотоэлектрического генератора объясняется двумя основными причинами: с одной стороны, значительная часть световых фотонов обладает энергией, которая не оказывает нужного действия на электроны материала, а с другой—разность потенциалов на нагрузке составляет лишь очень малую часть величины.
В настоящее время цена фотоэлектрического преобразователя площадью в 1 скв.м составляет в среднем несколько долларов. Причины такой высокой стоимости понятны, если учитывать чрезвычайно высокие требования к чистоте полупроводниковых материалов. Мы видели, что легирование представляет собой целенаправленное введение в полупроводник примесных атомов с концентрацией не выше одной миллионной.
Монокристаллы кремния шириной до нескольких сантиметров также «выращивают» путем постепенной кристаллизации материала на зерне кристалла, которое закрепляют на зонде и опускают в тигель с расплавленным элементом. Затем зонд очень медленно вынимают, извлекая вместе с ним и выросшую колонку материала, имеющего структуру монокристалла.
Отделение возбужденного электрона от иона обычно проходит легче в легированном полупроводнике. Под легированием понимают введение в структуру решетки природного полупроводника примесных атомов различных элементов, содержащих по сравнению с атомами основного материала большее или меньшее количество валентных электронов.
Для примера подсчитаем, сколько энергии можно получить от простого коллектора на такой малоперспективной для подобного преобразования широте. Эффективное значение интенсивности солнечного излучения для любого времени дня и сезона мы определяем с помощью стандартного метода, учитывая, что интенсивность излучения уменьшается как при наклоне поверхности, так и вследствие потерь при прохождении покрытия коллектора.
Чтобы в материале возник ток, электроны должны получить некоторую дополнительную энергию, благодаря чему они занимают новые разрешенные уровни в энергетических зонах. Электроны с энергиями, соответствующими заполненной, или валентной зоне, не могут перемещаться, если им не сообщить энергию, достаточную для перехода через запрещенную зону в зону проводимости.