CHẤT QUANG DẪN VÀ HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN TRONG

+ Những chất dẫn điện kém khi không bị chiếu sáng và trở thành chất dẫn điện tốt khi bị chiếu ánh sáng thích hợp, gọi là chất quang dẫn.. Hiện tượng quang điện trong Tại sao chất quang

Si Si Si

+

+ +

1 Chất quang dẫn.

+ Những chất dẫn điện kém khi không bị chiếu sáng và trở thành chất dẫn điện tốt khi bị chiếu ánh sáng thích hợp, gọi là chất quang dẫn

+ Ví dụ: Si, Ge, PbS, CdS, CdSe

Chất quang dẫn

là gì ? Cho ví dụ?

2 Hiện tượng quang điện trong Tại sao chất quang dẫn

dẫn điện kém khi không bị chiếu sáng và trở nên dẫn điện tốt khi bị chiếu sáng ?

1 Chất quang dẫn.

Mô hình mạng tinh thể Si khi chưa bị chiếu sáng

I- CHẤT QUANG DẪN VÀ HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN TRONG

2 Hiện tượng quang điện trong

1 Chất quang dẫn.

+ Hiện tượng ánh sáng giải phóng các electron liên kết để cho chúng trở thành các e dẫn đồng thời tạo ra các lỗ trống cùng tham gia vào quá trình dẫn điện, gọi là hiện tượng quang điện trong

Nêu định nghĩa về hiện tượng quang điện trong ?

Nêu điều kiện xảy ra hiện tượng quang điện trong ? + Điều kiện xảy ra hiện tượng quang điện trong là : λkt ≤ λ0 cqd

2 Hiện tượng quang điện trong

1 Chất quang dẫn.

Chất λ 0 (µm) A (J)

Ge 1,88 10,57.10 -20

Si 1,11 17,9.10 -20

PbS 4,14 4,08.10 -20

CdS 0.9 22,08.10 -20

PbSe 5,65 3,52.10 -20

Bảng năng lượng kích hoạt và giới

hạn quang dẫn của một số chất.

So sánh giới hạn quang dẫn với giới hạn quang điện

và đưa ra nhận xét ?

λ0qd > λ0qđn vì năng lượng kích hoạt các electron liên kết để cho chúng trở thành các e dẫn nhỏ hơn công thoát để bứt các electron ra khỏi kim loại

Chất λ 0 (µm) A (J)

Ag 0,26 76,44.10 -20

Cu 0,3 66,25.10 -20

Al 0,36 55,21.10 -20

Na 0,5 39,75.10 -20

K 0,55 36,14.10 -20

Bảng công thoát và giới hạn quang điện ngoài của một số chất.

I- CHẤT QUANG DẪN VÀ HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN TRONG

2 Hiện tượng quang điện trong

1 Chất quang dẫn.

+ Hiện tượng ánh sáng giải phóng các electron liên kết để cho chúng trở thành các e dẫn đồng thời tạo ra các lỗ trống cùng tham gia vào quá trình dẫn điện, gọi là hiện tượng quang điện trong

Nêu ứng dụng quang

điện trong?

+ Điều kiện xảy ra hiện tượng quang điện trong là: λkt ≤ λ0 cqd

+ Hiện tượng quang điện trong được ứng dụng trong quang điện trở và pin quang điện

II- QUANG ĐIỆN TRỞ.

Nêu cấu tạo của quang điện trở?

1

2

3

(1) Đế cách điện (2) Dây bán dẫn (3) Điện cực

3

+ Cấu tạo: gồm một sợi dây bằng chất quang dẫn gắn trên một đế cách điện + Hoạt động: chiếu ánh sáng vào quang điện trở thì điện trở của nó giảm

từ vài MΩ đến vài chục Ω làm cho quang điện trở dẫn điện tốt khi bị chiếu sáng.

Nêu hoạt động của quang điện trở?

I- CHẤT QUANG DẪN VÀ HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN TRONG

II- QUANG ĐIỆN TRỞ.

III- PIN QUANG ĐIỆN. Pin quang điện là gì?

Hiệu suất của pin khoảng bao nhiêu % ?

1 Pin quang điện là một nguồn điện chạy bằng năng lượng ánhsáng

Nó biến đổi trực tiếp quang năng thành điện năng

2 Hiệu suất pin quang điện chỉ vào khoảng trên dưới 10%

3 Cấu tạo và hoạt động của pin quang điện

a) Cấu tạo:

Pin có một tấp bán dẫn loại n, bên trên có phủ một lớp mỏng bán dẫn loại p Trên cùng là một lớp kim loại rất mỏng Dưới cùng là một đế kim loại Các kim loại này đóng vai trò các điện cực

Lớp bán dẫn loại n Lớp bán dẫn loại p Lớp kim loại mỏng

Đế kim loại

E t

Lớp bán dẫn loại n

Lớp bán dẫn loại p

Lớp kim loại mỏng

Đế kim loại

II- QUANG ĐIỆN TRỞ.

III- PIN QUANG ĐIỆN.

G

Chiếu ánh sáng thích hợp vào lớp kim loại mỏng ở trên, ánh

sáng qua lớp này vào lớp loại p, gây ra hiện tượng quang điện trong, tạo nên các electron dẫn và lỗ trống, electron đi qua lớp tiếp xúc xuống bd loại n, còn lỗ trống dịch chuyển sang p Kết quả lớp kim loại mỏng ở trên mang điện (+), đế kim loại

ở dưới mang điện (-)

Suất điện động của pin quang điện nằm trong khoảng từ 0,5V đến 0,8V.

E t

Pin quang điện được ứng dụng trong các máy đo ánh sáng, vệ tinh nhân tạo, máy tính bỏ túi, chạy ôtô, máy bay,

4 Ứng dụng:

b) Hoạt động:

Máy đo ánh sáng Vệ tinh nhân tạo sử dụng pin quang điện

năng lượng Mặt Trời năng lượng Mặt Trời

Ô tô chạy bằng pin quang điện

1 Chất quang dẫn.

Là chất dẫn điện kém khi không bị chiếu sáng và trở thành chất dẫn điện tốt khi bị chiếu ánh sáng thích hợp.

2 Hiện tượng quang điện trong, điều kiện xảy ra hiện tượng quang điện trong.

+ Hiện tượng các electron liên kết được ánh sáng giải phóng để trở thành các electron dẫn.

3 Cấu tạo, hoạt động và ứng dụng của quang điện trở và pin quang điện.

A chất dẫn điện tốt khi bị nung nóng.

B chất dẫn điện tốt khi đặt trong điện trường.

C Chất cách điện khi bị chiếu sáng và dẫn điện khi không bị chiếu sáng.

D Chất dẫn điện tốt khi bị chiếu sáng và dẫn điện kém khi không bị chiếu sáng.

Câu 2: Hiện tượng nào dưới đây là hiện tượng quang điện trong?

A Electron bứt ra khỏi bán dẫn khi bị nung nóng.

B Electron bật ra khỏi bán dẫn khi có ion đập vào.

C Electron bật ra khỏi kim loại khi có ánh sáng chiếu vào.

D Electron bật ra khỏi mối liên kết trong bán dẫn trở thành electron tự do khi

có ánh sáng chiếu vào.

So sánh hiện tượng quang điện trong với hiện tượng quang điện ngoài ?

Câu 3:

Giống nhau Đều xảy ra khi λkt ≤ λ0

Khác nhau

lượng đủ lớn thì thoát khỏi liên kết với mạng tinh thể, bật ra khỏi mặt kim loại.

lượng đủ lớn thì thoát khỏi liên kết và tham gia dẫn điện nhưng vẫn ở trong lòng khối bán dẫn.

+ λ0bd > λ0kl