Bài 23. Dòng điện trong chất bán dẫn

Bài 23: DÒNG ĐiỆN TRONG CHẤT BÁN DẪN... II,SỰ DẪN ĐiỆN CỦA BÁN DẪN TINH KHIẾT• Xét trường hợp bán dẫn điển hình là Si.. Nguyên tử Si có bốn electron hóa trị, liên kết với nhau bằng liên

Bài 23: DÒNG ĐiỆN

TRONG CHẤT BÁN DẪN

I,TÍNH CHẤT ĐIỆN CỦA BÁN DẪN

 Điện trở suất

của bán dẫn có giá trị trung

gian giữa kim loại và điện môi

10 -10

10 -5

10 0

10 -5

10 10

10 15

10 20

Kim loại

Bán dẫn

Điện môi

ρ

• Điện trở suất của bán dẫn tinh khiết giảm mạnh khi nhiệt

độ tăng.

• Ở nhiệt độ thấp bán dẫn dẫn điện kém

• ở nhiệt độ cao bán dẫn dẫn điện khá tốt

ρ

t

II,SỰ DẪN ĐiỆN CỦA BÁN DẪN TINH KHIẾT

• Xét trường hợp bán dẫn điển hình là Si.

Nguyên tử Si có bốn electron hóa trị, liên kết với nhau bằng liên kết công hóa trị

Si Si Si

MÔ HÌNH MẠNG TINH THỂ SILIC

Si Si Si

KHI NHIỆT ĐỘ TĂNG CAO

Si Si Si

KHI CÓ ĐIỆN TRƯỜNG ĐẶT VÀO CHẤT BÁN DẪN

E

III, SỰ DẪN ĐIỆN CỦA BÁN DẪN

CÓ TẠP CHẤT

• Nếu bán dẫn Si có pha tạ chất, tức là ngoài các nguyên tử Si còn có các nguyên tử khác thì

tính dẫn điện của bán dẫn thay đổi rất nhiều

• Gồm 2 loại:

+ bán dẫn loại n.

+ bán dẫn loại p.

a, BÁN DẪN LOẠI n

Giả sử trong mạng tinh thể Si có lẫn một

nguyên tử photpho

Electron dư trong

nguyên tử photpho liên kết yếu với nguyên tử

photpho

P Si Si

MÔ HÌNH MẠNG TINH THỂ BÁN DẪN CÓ TẠP CHẤT P

+

Electron dư

thừa dễ dàng

tách khỏi

nguyên tử

a, BÁN DẪN LOẠI p

Giả sử trong mạng tinh thể Si có lẫn một

nguyên tử Bo

do nguyên tử Bo thiếu 1 electron liên kết với 1 một nguyên tử Si lân

cận

B Si Si

MÔ HÌNH MẠNG TINH THỂ BÁN DẪN CÓ TẠP CHẤT B

-Một

electron ở

liên kết gần

đó có thể

chuyển đến

lấp đầy liên

kết trống

này và tạo

thành một

lỗ trống

mới

IV, LỚP CHUYỂN TIẾP p-n

SỰ HÌNH THÀNH LỚP CHUYỂN TIẾP p-n

+ + + + + + +

-t

E

Chỗ tiếp xúc hai loại bán dẫn đã hình thành lớp chuyển tiếp p-n Lớp này còn gọi là lớp nghèo hạt tảo điện, gọi tắt là lớp

nghèo

DÒNG ĐIỆN QUA LỚP CHUYỂN TIẾP p-n

TH1:CỰC DƯƠNG NỐI VỚI BÁN DẪN p, CỰC ÂM VỚI BÁN DẪN n.

t

E

n

E

th

I

(+) (-)

DÒNG ĐIỆN QUA LỚP CHUYỂN TIẾP p-n

TH1:CỰC ÂM NỐI VỚI BÁN DẪN p, CỰC DƯƠNG VỚI BÁN DẪN n.

t

E

n

E

th

I

(-) (+)

ĐẶC TUYẾN VÔN – AMPE CỦA LỚP CHUYỂN TIẾP p-n

I

U