dòng điện trong chất bán dẫn

Điện mơi So sánh điện trở suất của Bán Dẫn với điện trở suất của Kim Loại và điện môi ρ kl < So sánh sự phụ thuộc điện trở suất của Kim Loại vào ρ bd < ρ đm nhiệt độ với sự phụ thuộc đ

Trang 2

Tiết 2 : iii Lớp tiếp xúc p - n

iv điốt bán dẫn Mạch chỉnh lưu dùng điốt bán dẫn.

V Tranzito lưỡng cực n - p - n cấu tạo và nguyên lý hoạt động

Trang 3

1- Kh¸i niƯm b¸n dÉn :

2-TÝnh chÊt cđa chÊt b¸n dÉn :

B¸n dÉn lµ chÊt trung gian gi÷a kim lo¹i vµ ®iƯn m«i như gemani , silic

Điện mơi

So sánh điện trở suất của Bán Dẫn với điện trở suất của Kim Loại và điện môi

ρ (kl) < So sánh sự phụ thuộc điện trở suất của Kim Loại vào ρ (bd) < ρ (đm)

nhiệt độ với sự phụ thuộc điện trở suất của Bán Dẫn vào nhiệt độ ?

- Điện trở suất của chất Bán Dẫn có giá trị trung gian giữa Kim

Loại và Điện Môi

i ChÊt B¸n dÉn vµ tÝnh chÊt

BÀI 17 DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT BÁN DẪN

TN0

Trang 4

1- Kh¸i niƯm b¸n dÉn : 2-TÝnh chÊt cđa chÊt b¸n dÉn :

B¸n dÉn lµ chÊt trung gian gi÷a kim lo¹i vµ ®iƯn m«i như gemani , silic

- Điện trở suất của chất Bán Dẫn có giá trị trung gian giữa Kim Loại và Điện Môi

- Sự phụ thuộc điện trở suất của Bán dẫn và Kim Loại vào nhiệt độ là ngược nhau

Ơû nhiệt độ thấp , điện trở suất của BD siêu tinh khiết rất lớn , khi nhiệt độ tăng điện trở suất giảm nhanh , (hệ số nhiệt điện trở có giá trị âm ).

- Điện trở suất của Bán dẫn giảm khi pha thêm tạp chất bị chiếu sáng ,tác dụng của tác nhân ion hoá

BÀI 17 DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT BÁN DẪN

?

Trang 5

Hạt mang điện tự do trong chất bán dẫn là những hạt

nào ?

Có phải ion âm Ion dương

Electron Hay là loại hạt mang điện nào ?

Chất Bán Dẫn có mấy loại , dựa vào đặc điểm nào để phân

loại chất Bán Dẫn ?

II HẠT TẢI ĐIỆN TRONG CHẤT BÁN DẪN , BÁN DẪN LOẠI n VÀ BÁN DẪN

LOẠI p

Trang 6

1- Kh¸i niƯm b¸n dÉn :

2-TÝnh chÊt cđa chÊt b¸n dÉn :

1 Hạt tải điện tự do trong chất Bán

Dẫn

II HẠT TẢI ĐIỆN TRONG CHẤT BÁN DẪN , BÁN DẪN LOẠI n

VÀ BÁN DẪN LOẠI p

Trang 7

- Nguyªn tư Si cã mÊy electron líp ngoµi cïng ?

- Xét Bán Dẫn tinh khiết điển hình silic (si )

electron

- Khi liên kết các nguyên tử Si liên kết bằng loại liên kết nào ?

Silic (Si) cĩ số thứ tự 14- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 2

Si

Trang 8

ở nút mạng.

=> Khơng cĩ các electron tự do

dộ thấp trong mạng tinh thể có hạt mang điện tự

do ?

Trang 9

Số electron

và lỗ trống trong bán dẫn tinh khiết bằng nhau.

Lỗ Trống

Hạt mang điện tự

do trong bán dẫn

là hạt nào ? Electron tự do

Gồm : Lỗ Trống

Electron

dẫn

Trang 10

i Chất Bán dẫn và tính chất

1- Khái niệm bán dẫn : 2-Tính chất của chất bán dẫn :

1 Haùt taỷi ủieọn tửù do trong chaỏt Baựn Daón

II HAẽT TAÛI ẹIEÄN TRONG CHAÁT BAÙN DAÃN , BAÙN DAÃN LOAẽI n

VAỉ BAÙN DAÃN LOAẽI p

Gồm : + Eletron tự do : mang điện tích âm + Lỗ trống : mang điện tích dương.

- Baựn daón tinh khieỏt thỡ soỏ loó troỏng baống soỏ electron

Trang 11

Nếu pha tạp chất thì trong bán dẫn

có gì khác biệt ?

Nguyên tử photpho có 5 electron ở lớp ngoài

Giả sử trong mạng tinh thể Silic cĩ lẫn một

P: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 3

Trang 12

Mơ hình mạng tinh thể bán dẫn cĩ tạp chất Phopho:

dàng tách

ra khỏi nguyên tử

Electron thừa

Electron

dẫn

CĐ

Trang 13

 Như vậy, tạp chất Photpho đã tạo thêm các

electron tự do, mà khơng làm tăng thêm số lỗ trống.

 Bán dẫn có hạt tải điện cơ bản là electron gọi là

bán dẫn loại n.

NHẬN XÉT:

 Ta gọi electron là hạt tải điện cơ bản hay đa số , lỗ trống là hạt

tải điện khơng cơ bản hay thiểu số.

Trang 14

1 Hạt tải điện tự do trong chất Bán Dẫn

- Gåm : + Eletron tù do : mang ®iƯn tÝch ©m

Trang 15

Giả sử ta pha tạp chất có 3 electron ngoài cùng

Giả sử trong mạng tinh thể Silic cĩ lẫn một nguyên tử Bo (B).

B: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1

Lỗ trống tạo nên

do nguyên tử Bo thiếu 1 electron liên kết với 1 nguyên tử Silic lân cận

Trang 16

Mô hình mạng tinh thể bán dẫn có tạp chất B:

Trang 17

 Như vậy, tạp chất B pha vào bán dẫn Silic đã tạo thêm lỗ trống, làm cho số lỗ trống nhiều hơn

số electron dẫn

 Ta gọi lỗ trống là hạt tải điện cơ bản hay đa

số , electron là hạt tải điện không cơ bản hay thiểu số.

 Bán dẫn như vậy gọi là bán dẫn lỗ trống

NHẬN XÉT:

Trang 18

- Gåm : + Eletron tù do : mang ®iƯn tÝch ©m

Trang 19

- Lỗ trống mang điện dương sẽ chuyển động cùng chiều hay ngược chiều điện trường ?

- Các hạt mang điện tự do trong bán dẫn chuyển động như thế nào trong điện trường ?

Trang 20

Khi có điện trường đặt vào chất bán dẫn

Trang 21

Khi cĩ điện trường đặt vào chất bán dẫn

2 Bản chất dòng điện trong chất Bán Dẫn

E

Trang 22

- Dòng điện trong chất Bán Dẫn là dòng các electron dẫn chuyển động ngược chiều điện trường và các lỗ trống chuyển động cùng chiều điện trường

Trang 23

Tạp chất cho mạng tinh thể electron hay nhận ?

Nếu pha 2 loại tạp chất, chẳng hạn cả P và B, vào

Nếu muốn tạo ra Bán Dẫn loại n thì tạp chất

Bán Dẫn chứa tạp chất cho là Bán Dẫn loại n

Trang 24

Người ta gọi chúng là tạp chất cho ( đôno )

- Tạp chất cho là tạp chất có số electron hoá trị lớn hơn của mạng tinh thể bán đẫn

Trang 25

Nếu muốn tạo ra Bán Dẫn loại p thì tạp chất

có mấy electron hoá trị ? ………

Bán Dẫn chứa tạp chất nhận là Bán Dẫn loại p

Trang 26

3 Tạp chất cho (đôno ) tạp chất nhận ( axepto )

loại p

- Bán Dẫn chứa tạp chất cho là Bán Dẫn loại n

* Tạp chất cho là tạp chất có số electron hoá trị lớn hơn của mạng tinh thể bán dẫn

* Tạp chất nhận là tạp chất có số electron hoá

trị nhỏ hơn của mạng tinh thể

C1

Trang 27

Kiến thức cần đạt

+ tính chất ?

+ hạt mang điện tự do ?

+ bản chất dòng điện trong bán dẫn ?

+ Tạp chất cho , tạp chất nhận ?

+ electron và lỗ trống

+ điện trở suất của Bán Dẫn so với kim loại ?

+ điện trở suất thay đổi như thế nào khi nhiệt độ tăng ?

+ khi pha tạp chất , dùng tac nhân điện trở suất thay đổi như thế nào ?

+ electron và lỗ trống chuyển dời như thế nào so với cường độ điện trường ngoài ?

Trang 28

Câu nào dưới đây nói về các hạt tải điện trong chất bán dẫn

là đúng ?

A Các hạt tải điện trong bán dẫn loại n chỉ có electron tự do

B Các hạt tải điện trong bán dẫn loại p chỉ có lỗ trống

C Các hạt tải điện trong bán dẫn luôn bao gồm : lỗ trống và electron tự do

D Các hạt tải điện trong bán dẫn luôn chuyển động ngược chiều điện trường

C

Trang 29

Tìm câu đúng

Trong chất bán dẫn, mật độ electron luôn bằng mật

độ lỗ trống Nhiệt độ càng cao, bán dẫn dẫn ñieäncàng tốt.

Bán dẫn loại p tích điện dương vì mật độ lỗ trống lớn hơn mật độ electron.

Bán dẫn có điện trở xuất cao hơn kim loại, vì trong bán dẫn có 2 loại hạt tải điện trái dấu.

a)

b)

c)

d)

Trang 30

Bán Dẫn là vật liệu quan trọng quyết định sự phát triển công nghệ thông tin

dẫn thuộc loại mong muốn

Vậy dựa trên những đặc điểm nào ? Và

những linh kiện đó hoạt động ra sao ?

Trang 32

Electron tự do

Trang 33

Điện trở suất và mật độ hạt tải điện của gecmani pha tạp gali ở 300 K

Trang 34

Chất bán dẫn

Điện trở suất tăng hay giảm khi có ánh

sáng , tác nhân ?

Trang 35

Chất bán dẫn

Nhi ệ t độ T 1

Nhi ệ t độ T 2 > T 1

- Điện trở suất thay đổi như thế nào khi nhiệt độ tăng ?

- Hãy nhận xét khi Nhi ệ t độ T 2 > T 1 thì dòng điện qua bán dẫn tăng hay giảm ?

- So sánh với điện trở suất của kim loại ?

Trang 37

Si Si

Si

Si Si

Định dạng
Số trang	37
Dung lượng	3,52 MB