dung cu ban dan

Dòng điện qua lớp tiếp xúc p – n:• Bằng cách đưa các tạp chất thích hợp vào một mẫu bán dẫn tương đối nguyên chất, ta có được phần bên trái là bán dẫn loại n, còn phần bên phải là bán d

CHÀO MỪNG QÚY THẦY CÔ GIÁO

VỀ DỰ GIỜ

DỤNG CỤ BÁN DẪN

Tiết 64

1 Dòng điện qua lớp tiếp xúc p – n:

Lớp tiếp xúc p - n a) Lớp tiếp xúc giữa hai loại bán dẫn p và n:

1 Dòng điện qua lớp tiếp xúc p – n:

• Bằng cách đưa các tạp chất thích hợp vào một mẫu bán dẫn tương đối nguyên chất, ta

có được phần bên trái là bán dẫn loại n, còn phần bên phải là bán dẫn loại p

Giữa hai loại bán dẫn này hình thành một lớp phân cách gọi là lớp tiếp xúc p-n

a) Lớp tiếp xúc giữa hai loại bán dẫn p và n:

p n

- Khi hai loại bán dẫn n và p tiếp xúc với nhau thì có

sự khuếch tán các hạt mang điện từ phần bán dẫn loại n sang phần bán dẫn loại p và ngược lại.

- Dòng khuếch tán chủ yếu được tạo nên bởi các

êlectrôn tự do từ phần bán dẫn n sang phần bán dẫn

p và bởi các lỗ trống từ phần bán dẫn p sang phần bán dẫn n

- Kết quả là ở mặt phân cách giữa hai phần hình

thành một lớp đặc biệt, tích điện dương về phía bán dẫn loại n và tích điện âm về phía bán dẫn loại p

-

p n

- Trong lớp đó có một điện trường hướng từ n sang p

làm ngăn cản sự khuếch tán tiếp theo của các hạt mang điện cơ bản và khi điện trường đó đạt đến một cường độ xác định thì sự khuếch tán ngừng lại.

- Do có sự khuếch tán nói trên mà ở sát hai bên của lớp tiếp xúc số hạt mang điện cơ bản giảm đi rất nhanh, do

đó, độ dẫn điện tại lớp tiếp xúc giảm đi và điện trở của lớp tiếp xúc trở thành rất lớn so với điện trở của toàn bộ mẫu bán dẫn.

Điện trường hướng từ n sang p

Điện trở của lớp tiếp xúc lớn

n - p

-

+ + +

b) Tính dẫn điện một chiều của lớp tiếp xúc p – n :

• Nối hai đầu bán dẫn vào một nguồn điện ngoài, sao cho cực dương của nguồn nối với bán dẫn loại p còn cực âm nối với bán dẫn loại n.

• Khi đó điện trường do nguồn điện ngoài gây ra

có hướng từ bán dẫn loại p sang bán dẫn loại n, làm cho các lỗ trống chuyển qua lớp tiếp xúc từ phần p sang phần n, còn các êlectrôn tự do thì

từ n sang p và ta có dòng điện có cường độ lớn.

thế đặt vào khi đó gọi là hiệu điện thế thuận

-

+ Khi đổi cực của nguồn điện, điện trường do

nguồn điện gây ra làm cho các hạt mang điện cơ bản bị ngăn cản hoàn toàn và không chuyển qua được lớp tiếp xúc

+ Nhưng các hạt mang điện không cơ bản lại

không bị ngắn cản: lỗ trống chuyển từ bán dẫn n sang bán dẫn p, còn êlectrôn tự do thì chuyển

động ngược lại từ bán dẫn p sang bán dẫn n

+ Vì mật độ các hạt mang điện không cơ bản là rất nhỏ nên dòng điện do chúng gây ra rất nhỏ.

Ta gọi đó là dòng điện ngược và hiệu điện thế đặt vào khi đó gọi là hiệu điện thế ngược

Vậy lớp tiếp xúc p – n, tính dẫn điện chủ yếu theo một chiều từ p sang n

DỤNG CỤ BÁN DẪN:

II Dụng cụ bán dẫn:

a) Diode bán dẫn và transistor:

Diode bán dẫn Triode bán dẫn

(transistor)

Diode bán dẫn được dùng để chỉnh lưu dòng điện xoay chiều, giống như diode điện tử.

(triode bán dẫn)

- Phần giữa của transistor gọi là cực gốc hay Base (kí hiệu là B), một

phần bên cạnh gọi là vực phát hay emitter ( kí hiệu là E), còn phần kia gọi

là cực góp hay collector (kí hiệu là C)

- Trong transistor có hai lớp tiếp xúc p-n, còn cực Base được chế tạo sao cho có chiều dày rất nhỏ (cỡ vài micrômet) và có điện trở suất lớn

dòng điện qua lớp tiếp xúc B-C là ngược.

sơ đồ cho trường hợp trandito n-p-n

Dòng I E càng lớn thì dòng I C cũng càng lớn và dòng I E

có thể điều khiển dòng I

Nếu hiệu điện thế U EB đặt vào lớp tiếp xúc thay đổi thì I E thay đổi, do đó I C cũng thay đổi Nếu điện trở R C có trị số khá lớn thì hiệu điện thế ở hai đầu điện trở R C

Transistor được sử dụng ngày càng rộng rãi trong kĩ thuật hiện đại: trong các mạch khuếch đại, tạo ra dao động điện.

Ưu điểm của dụng cụ bán dẫn:

-Kích thước nhỏ.

-Tiết kiệm năng lượng

-Chỉ cần nguồn có hiệu điện thế thấp -Bền vững về mặt cơ học.

- Thời gian sử dụng dài

2b)Nhiệt điện trở bán dẫn:

Đó là những dụng cụ bán dẫn được chế tạo từ các bán dẫn khác nhau như gemani (Ge), silic (Si), selen (Se), một số oxit kim loại v.v chúng có tính chất là: khi nhiệt

độ tăng thì điện trở của chúng giảm đi rõ rệt

Nhiệt điện trở bán dẫn được dùng trong các thiết bị đo nhiệt độ, khống chế nhiệt độ từ xa, thiết bị báo cháy

2c) Quang điện trở bán dẫn:

Là dụng cụ bán dẫn dựa trên sự phụ thuộc của điện trở một số bán dẫn vào cường độ ánh sáng chiếu vào nó Khi có ánh sáng chiếu vào

độ dẫn điện của bán dẫn tăng lên

Quang điện trở bán dẫn được chế tạo từ Ge, Si, Se và một số bán dẫn hợp chất như CdS, PbS v.v Chúng có kích thước nhỏ, độ nhạy cao nên được dùng trong các thiết bị kiểm tra và điều khiển tự động, đo

2d) Vi mạch điện tử dùng bán dẫn:

Là những mạch có kích thước rất nhỏ nhưng chứa hàng trăm,hàng nghìn chi tiết khác nhau (diode, transistor, điện trở ) thay thế cho các mạch điện tử cồng kềnh, dễ hư hỏng, tiêu hao nhiều năng lượng

KÍNH CHÚC SỨC KHOẺ CÁC THẦY CÔ GIÁO CÙNG

CÁC EM