Halbleiter
9. und 10. Stunde
Bildquelle: U-I-Messung Graphit von ZPG IMP [CC BY-SA 4.0 DE], aus 01_eui_unterricht.odt
Graphit ist ein Halbleiter. Bleistiftminen von Druckbleistiften eignen sich für Schülerversuche.
Die Schüler müssen darauf hingewiesen werden, dass eine starke Erwärmung auftreten kann.
Vor der Versuchsreihe sollen die Schüler die Form der U‑I-Kennlinie vorhersagen.
Graphit verhält sich anders als ein Leiter. Es folgt ein Lehrervortrag zum Thema Halbleiter.
Die Leitfähigkeit eines Festkörpers ist nicht nur von der Beweglichkeit der Ladungsträger, sondern auch von der Ladungsträgerdichte abhängig.
Laut Bildungsplan müssen die Schülerinnen und Schüler die Versuchsergebnisse mit Hilfe von Modellen erklären können. Weitere Vorgaben (Fachbegriffe, Modell) gibt es nicht. Den Fachbegriff „Ladungsträgerdichte“ kann man umschreiben.
11. und 12. Stunde
Bildquelle: U-I-Messung Graphit von ZPG IMP [CC BY-SA 4.0 DE], aus 01_eui_unterricht.odt
Da Heißleiter und Fotowiderstände aus dotierten Halbleitern hergestellt werden, wird die Dotierung behandelt.
Animationen zu einem Halbleitermodell ohne und mit Dotierung gibt es auf Leifi Physik:
https://www.leifiphysik.de/elektronik/einfuehrung-die-elektronik
Im Vordergrund stehen die Schülerversuche mit einem Heißleiter (NTC) und einem Fotowiderstand (LDR).
Aus dem, im Experiment verwendeten, Heißleiter wird später ein Temperatursensor gebaut.
Bildquelle: LDR von ZPG IMP [CC BY-SA 4.0 DE], aus 01_eui_unterricht.odt
Anschließend werden Versuche mit einem Fotowiderstand durchgeführt. Mit diesem LDR kann später ein Lichtsensor realisiert werden.
12_eui_u_i_fotowiderstand.odt
Die Schülerinnen und Schüler werden erstaunt sein, wenn sie sich überlegen, wo sich überall in ihrer Umgebung Fotowiderstände befinden.
Im Vordergrund stehen die Schülerversuche mit einem Heißleiter (NTC) und einem Fotowiderstand (LDR).
Aus dem, im Experiment verwendeten, Heißleiter wird später ein Temperatursensor gebaut.
Unterrichtsgang: Herunterladen [odt][1 MB]
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