CÁC LINH KIỆN bán dẫn 222

Nguyên lí hoạt độngKhi ch a phân cực tại các tiếp giáp xảy ra hiện t ợng khuyếch tán các lỗ trống sẽ chuyển động từ P sang N và các điện tử chuyển động n sang P tạo thành điện tr ờng

CÁC LINH KIỆN BÁN

DẪN

miền góp Từ miền nàycó nồng

độ tạp chất trung bình ng ời ta

nối ra chân C gọi là cực góp.

Nguyên lí hoạt độngKhi ch a phân cực tại các tiếp giáp

xảy ra hiện t ợng khuyếch tán các

lỗ trống sẽ chuyển động từ P

sang N và các điện tử chuyển

động n sang P tạo thành điện tr

ờng tiếp xúc Etx có h ớng từ N

sang P khi phân cực ng ời ta mắc

nguồn Eb và Ec để tiếp giáp Eb

phân cực thuận và tiếp giáp Bc

phân cực ng ợc Lúc này tạt miền

phát điện tr ờng ngoài chống lại

Etx làm các lỗ trống chuyển

đông từ E sang B tạo dòng điện

cực phát Ie có giá trị lớn tại miền

gốc các lỗ trống và điện tử để

tạo nguyên tử trung hoà do đó

miền gốc bị thiếu hụt điện tử

và các điện tử từ âm nguồn Eb

sẽ chuyển động về cực gốc Ib có

giá trị nhỏ do mật độ điện tử tại

miền gốc nhỏ hơn rất nhiều so

với mật đọ lỗ trống tại miền phát

nên các lỗ trống đ ợc điện tr òng

ngoài cùng chiều với điện tr ờng

tiếp xúc Etx tại tiếp giáp Bc tạo

Transistor là dụng cụ bán

dẫn có các chức năng

tương tự như đèn điện tử:

khuếch đại, tạo sóng, biến

øng Dông

CÊu t¹o

§ièt chØnh l u, æn ¸p

Nguyên lí hoạt động

• 1 Ch a phân cực

• Khi ghép 2 miền bán dẫn P, N sát nhau xảy ra hiện t ợng khuyêchs tán các lỗ trống sẽ chuyển động từ P sang N và tiếp giáp tại miền

P mang điện tích âm, các điện từ sẽ chuyển động từ N sang P

và tại tiếp giáp miền N mang điện tích d ơng.Kết quả tại tiếp

giáp hình thành điện tr ờng tiếp xúc Etx có chiều từ N sang P làm các điện tử và lỗ trống không chuyển động đ ợc nữa.

• Phân cực thuận : lấp cho điốt 1 nguồn điện ngoài để d

ơng nguồn nối với A và âm nguồn nối với K.Lúc này điện tr ờng ngoài En có chiều chống lại Etx tạo điều kiện cho các phân tử dẫn điện đa số là lỗ trống từ P sang N và điện tử

từ N sang P tạo dòng điện thuận có giá trị rất lớn và h ớng từ

P sang N.

• Phân cực ng ợc: Đặt âm nguồn vào A và d ơng nguồn vào K lúc này điện tr ờng ngoài En cùng chiều Etx ngăn cản hoàn toàn sự chuyển động của các phần tử dẫn điện đa số là lỗ trống từ P sang N và điện tử từ N sang P Ith=0 chỉ còn một dòng điện ng ợc rất nhỏ (gần nh =0) do các phần tử dẫn điện thiểu số là điện tử từ P sang N và lỗ trống N sang P Vì vậy

ng ời ta nói điốt có tinh dẫn điện một chiều từ A sang K.

Công Dụng

• Dùng để nắn điện , tách sóng và trang trí

• Các điốt quang điện đ ợc sử dụng trong việc xử

lí thông tin (đọc các thẻ hoặc các băng

đục lỗ, các bộ nhớ), làm catốt quang điện

trong một số điện tử, trong các hỏa kế bằng bức xạ…

§Ièt ph¸t quang (led)

• CÊu t¹o

Nguyên lí hoạt động

• Khối bán dẫn loại p chứa nhiều lỗ trống tự do mang điện

tích d ơng nên khi ghép với khối bán dẫn n ( chứa các điện

tử tự do) thì các lỗ trống này có xu h ớng chuyển động

khuếch tán sang khối n Cùng lúc khối p lại nhận thêm các

điện tử (điện tích âm) từ khối n chuyển sang Kết quả khối p tích điện âm (thiếu hụt lỗ trống và d thừa điện tử) trong khi khối n tích điện d ơng ( thiếu hụt điện tử, d thừa

lỗ trống)

• ở biên giới hai bên mặt tiếp giáp, một số điện tử bị lỗ trống thu hút và khi chúng tiến lại gần nhau, chúng có xu h ớng

kết hợp với nhau tạo thành các nguyên tử trung hòa Quá

trình này có thể giải phóng năng l ợng d ới dạng ánh sáng

(hay các bức xạ điện từ có b ớc sóng gần đó)

ứNg dụng

• Đèn chiếu sáng sử dụng các LED phát ánh sáng trắng.

• LED đ ợc dùng để làm bộ phận hiển thị trong các thiêt bị

điện, điện tử, đèn quảng cáo, trang trí, đèn giao thông….

• Các LED phát ra tia hồng ngoại đ ợc dùng trong các thiết bị

điều khiển từ xa cho đồ điện tử dân dụng.

Một số diode bán dẫn đặc

biệt

• A- diode ổn áp (diode zene)

• diode ổn áp ứng dụng hiện t ợng zene nen còn gọi

là diode zene , dùng để ổn định điện áp đặt vào tải Nếu tăng điện áp ng ợc lúc đầu dòng

điện ng ợc cũng có trị số rất bé nh các diode khác Nh ng đến một trị số nhất định sẽ xảy ra đột biến, dòng điện ng ợc tăng đột ngột , còn điện

áp giữ gần nh không đổi Các diode zene th ờng làm bằng silic là loại vật liệu có sức chịu nhiệt

độ tốt

Một số loại diode bán dẫn đặc biệt

B- diode biến dung ( diode varicap)

Diode biến dung là diode có điện dung của lớp ngăn

p-n thay đổi theo trị số điệp-n áp p-ng ợc, p-nêp-n còp-n gọi là

diode varicap Khi đặt tiếp giáp p-n vào điện áp ng ợc , hai mặt lớp ngăn sẽ hình thành một điện tr ờng , do đó diode t ơng đ ơng nh một tụ điện , có 2 cực là 2 miền p,n, còn điện nôi là lớp ngăn p-n Khi tăng điện áp ng

ợc , bề dày lớp ngăn p-n tăng, cũng t ơng tự nh tăng

khoảng cách giữa hai điện cực của tụ điện và do đó,

điện dung lớp ngăn giảm Ng ợc lại, giảm điện áp ng ợc thì điện dung tăng Diode biến dung th ờng là diode

silic, có dòng điện ng ợc nhỏ, điện áp chọc thủng lớn

Diode biÕn dung

điện trở nhiệt

Độ dẫn điện của bán dẫn phụ thuộc vào nhiệt

độ , khi nhiệt độ tăng , điện dẫn của bán dẫn tăng và mức tăng rất lớn Ng ời tao ứng dụng tính chất này để tạo các điện trở có trị số biến đổi theo nhiệt độ , gọi là điện trở nhiệt hay

tecmisto Khi nhiệt độ biến thiên điện trở của tecmisto bán dẫn thay đổi mạnh hơn nhiều lần

so với tecmisto kim loại Tecmisto có rất nhiều ứng dụng trong công nghiệp Một ứng dụng phổ biến

là dùng để đo nhiệt độ Kết hợp tecmisto với bộ

điều chỉnh tự động sẽ thực hiện việc duy trì nhiệt độ không đổ cho các thiết bị nhiệt

Quang điện trở

• Quang điện trở là những dụng cụ bán dẫn có

điện trở biến đổi d ới tác dụng của ánh sáng Tuỳ theo nhiệm vụ cuẩ chúng ng ời ta đã chế tạo

quang điện trở từ những vật liệu bán dẫn khác nhau : seleni, sulfit chì , sulfit Bitmuyt, và aulfit catmi Cấu tạo của quang điện trở : trên phiến cách điện 1 tao phủ lớp bán dẫn 2 bằng cách bốc hơI trong chân không Trên lớp 2 đặt 2 cực tiếp xúc 3 bằng kim loại để nối quang điện trở với

mạch ngoài

Vi mạch tổ hợp

• Cấu tạo

1 IC màng mỏng

Các linh kiện thụ động nh điện

trở , tụ điện đ ợc chế tạo từ các

trong 1 khối tinh thể bán dẫn

duy nhất Các linh kiện đ ợc nối

với nhau và nối ra ngoài nhờ dây

dẫn bằng đồng, bạc, vàng.

Cấu tạo tụ điện màng mỏng

ứng dụng

Trong các thiết bị điện từ IC thực hiện các chúc năng nh : ổn định điện áp, tạo dao động, khuếch đại và thực hiện các phép tính

Điện trở quang

• Cấu tạo

• Điện trở quang th ờng làm bằng một màng babs dẫn bù trừ

có độ dày cỡ vài chục micrômet, trên đó có hai điện cực dẫn bằng kim loại Linh kiện có điện trở lớn, bề mặt rộng

Tæ 2

Líp 11a3- THpt yªn hßa

T×m th«ng tin:

NguyÔn Thu H»ng NguyÔn Thóy H»ng

Tr ¬ng Cóc Hoa NguyÔn Thu Th¶o

Bïi Ph ¬ng Nhung Phan §×nh Vò Léc