Details
Computer, Lichtschranken, Rauchmelder und Fotovoltaikanlagen haben alle etwas gemeinsam: Sie basieren auf Effekten der Festkörperphysik. In dieser Produktion werden Halbleiter von Leitern und Nichtleitern abgegrenzt und Modelle der Beschreibung von elektrischer Leitung in diesen Materialien vorgestellt. Ergänzend werden einfache Bauteile wie Dioden, LEDs und Transistoren in ihrer Funktion und Verwendung beschrieben. Es stehen weiterhin Arbeitsblätter, didaktische Hinweise und weitere ergänzende Unterrichtsmaterialien zur Verfügung.
Laufzeit: 26 Min.
Erscheinungsjahr: 2014
Die Schülerinnen und Schüler
- kennen Halbleiter, ihre Eigenschaften und ihre Position im PSE;
- kennen den mikroskopischen Aufbau von Leiter, Halbleiter und Nichtleiter;
- kennen die Leitungsvorgänge im Halbleiter;
- kennen p- und n-Dotierung;
- können einfache Schaltungen mit Dioden/Transistoren aufzeichnen und erklären;
- kennen den prinzipiellen Aufbau von MOSFETs;
- erkennen die Eigenschaften von Halbleitern auf der Basis der mikroskopischen Struktur der Materialien;
- erkennen die Leitungsvorgänge im Halbleiter und erkennen, dass es im Gegensatz zum metallischen Leiter grundsätzlich zwei Ladungsträgerarten (Elektronen und Löcher) gibt;
- erkennen den Zusammenhang zwischen Leitfähigkeit und Temperatur;
- erkennen den Einfluss der Steilheit der Kennlinie auf die Anwendungsgebiete der Transistoren;
- kennen die bei der Beschreibung des Aufbaus von Halbleitern wichtigen Fachbegriffe;
- können die Leitungsvorgänge bei Halbleitern mit und ohne Dotierung beschreiben;
- können einfache Kennlinien interpretieren und damit die Wirkungsweise eines Bauteils (Diode, Transistor) erklären;
- können die Arbeitsweise eines MOSFETs erklären;
- können einfache Kennlinien interpretieren und damit zwischen der Verwendbarkeit eines Transistors als Schalter oder Verstärker unterscheiden.
Geeignet für:
- Schüler an allgemeinbildenden Schulen 9.-13. Klasse
- Auszubildende in naturwissenschaftlich-technischen Berufen wie z.B. Physiklaboranten
