Bài 17. Dòng điện trong chất bán dẫn

Bán dẫn pha tạp chất trong đó hạt tải điện chính mang điện tích dương.. Bán dẫn pha tạp chất trong đó hạt tải điện chính mang điện tích âm.. Bán dẫn pha tạp chất trong đó hạt tải điện ch

Câu 1: Phát biểu nào dưới đây chính xác? Người ta gọi silic là chất bán dẫn vì

A Nó không phải là kim loại, cũng không phải là điện môi

B Hạt tải điện trong đó có thể là electron và lỗ trống

C Điện trở suất của nó rất nhạy cảm với nhiệt độ, tạp chất và các tác nhân ion hóa khác

D Cả ba lí do trên

Câu 2: Bán dẫn loại N là gì?

A Bán dẫn pha tạp chất trong đó hạt tải điện chính mang điện tích dương

B Bán dẫn pha tạp chất trong đó hạt tải điện chính mang điện tích âm

C Bán dẫn pha tạp chất trong đó chứa các ion trung hòa điện

D Cả ba ý trên

A Bán dẫn pha tạp chất trong đó hạt tải điện chính mang điện tích dương.

B Bán dẫn pha tạp chất trong đó hạt tải điện chính mang điện tích âm

C Bán dẫn pha tạp chất trong đó chứa các ion trung hòa điện

III LỚP CHUYỂN TIẾP P-N

Cấu tạo: lớp chuyển tiếp P-N là chỗ tiếp xúc của miền mang tính dẫn P và miền mang tính dẫn N được ghép lại với nhau tạo ra trên miền bán dẫn

CHẤT BÁN DẪN (Tiết 2)

Miền bán dẫn loại P hạt tải điện chủ yếu là lỗ trống.

Miền bán dẫn loại N hạt tải điện chủ yếu là electron tự do.

tại lớp chuyển tiếp P-N electron tự do và lỗ trống trà trộn vào nhau

Khi electron gặp lỗ trống (nơi liên kết thiếu electron), nó sẽ nối lại liên kết và một cặp electron–lỗ trống bị biến mất

Ở lớp chuyển tiếp P-N, sẽ hình thành một lớp không có hạt tải điện được gọi là lớp nghèo

Trước khi đặt vào điện trường

2 Dòng điện chạy qua lớp nghèo

Nếu đặt một điện trường có chiều hướng từ bán dẫn P sang bán dẫn N thì:

+ Lỗ trống trong bán dẫn P sẽ chạy theo cùng chiều điện trường vào lớp nghèo.

+ Electron trong bán dẫn N sẽ chạy ngược chiều điện trường vào lớp nghèo

Lúc này lớp nghèo có hạt tải điện và trở nên dẫn điện Vì vậy, sẽ có dòng điện chạy qua lớp nghèo

từ miền bán dẫn P sang miền bán dẫn N

2 Dòng điện chạy qua lớp nghèo

Khi đảo chiều dòng điện (đảo chiều điện trường):

Khi đảo chiều dòng điện (đảo chiều điện trường):

+ Lỗ trống trong bán dẫn P sẽ chạy theo cùng chiều điện trường ra xa lớp nghèo

+ Electron trong bán dẫn N sẽ chạy ngược chiều điện trường ra xa lớp nghèo

Lúc này lớp nghèo không có hạt tải điện và có điện trở rất lớn nên không dẫn điện Vì vậy, không có dòng điện chạy qua lớp nghèo từ miền bán dẫn N sang miền bán dẫn P

Quy ước:

+ Chiều dòng điện qua lớp nghèo từ P sang N: chiều thuận.

+ Chiều dòng điện không qua lớp nghèo từ N sang P: chiều ngược

Xem Video

3 Hiện tượng phun hạt tải điện

Khi dòng điện đi qua lớp chuyển tiếp P-N theo chiều thuận, các hạt tải điện đi vào lớp nghèo có thể đi tiếp sang miền đối diện Ta nói có hiện tượng phun hạt tải điện từ miền này sang miền khác

Tuy nhiên, chúng không thể đi xa quá khoảng 0,1mm, vì cả hai miền P và N lúc này đều có

electron và lỗ trống nên chúng dễ gặp nhau và biến mất từng cặp

Cấu tạo Điôt bán dẫn: khi đã có được hai chất bán dẫn loại P và loại N, nếu ghép hai chất bán dẫn theo một tiếp giáp P-N ta được một điôt bán dẫn

Tại bề mặt tiếp xúc, các điện tử dư thừa trong bán dẫn N khuếch tán sang vùng bán dẫn P để lấp vào các lỗ trống tạo thành lớp ion trung hòa điện, lớp này là miền cách điện

Hình dạng một số Điôt thực Điôt chỉnh lưu cầu

Đặc tuyến Vôn – Ampe của Điôt:

Khi Điôt ở trạng thái phân cực thuận, tăng hiệu điện thế đến giá trị ngưỡng khoảng 0,5V – 0,7V thì điôt ở trạng thái dẫn điện theo chiều từ Anot (+) sang Katot (-)

Dòng điện chạy qua điôt chủ yếu theo chiều từ P đến N, nên khi nối nó vào mạch điện xoay chiều, dòng điện chỉ chạy theo một chiều Ta nói điôt bán dẫn có tính chỉnh lưu Được dùng để ráp mạch chỉnh lưu biến dòng điện xoay chiều thành một chiều.

Mạch nắn điện dùng 4 Điôt:

Nhận xét: dòng điện trước khi qua điôt chỉnh lưu có dạng hình Sin chưa thể sử dụng cho các đồ

dùng điện

Nhận xét: dòng điện sau khi qua điôt chỉnh lưu có dạng hình răng cưa có thể sử dụng cho các đồ

dùng điện

Mạch nắn điện dùng 4 Điôt:

Mạch chỉnh lưu ứng dụng trong các thiết bị điện như TV, radio, ổn áp, ampli, mạch tách sóng, mạch giảm áp,…

Để đồng hồ ở thang x 1Ω, đặt hai que đo vào hai đầu điôt:

Đo chiều thuận que đen vào Anôt, que đỏ vào Katôt, đảo chiều (đo chiều nghịch) đo kim không lên là =>

Điôt tốt.

Nếu đo cả hai chiều kim lên bằng 0Ω là =>   Điôt bị chập

Nếu đo thuận chiều mà kim không lên là => Điôt bị đứt

Nếu để thang 1KΩ mà đo ngược vào điôt kim vẫn lên một chút là Điôt bị dò

Lớp chuyển tiếp P-N là gì ?

Lớp chuyển tiếp P-N là chỗ tiếp xúc giữa hai miền mang tính dẫn điện P và N trên một tinh thể bán dẫn

Chiều dòng điện trong lớp chuyển tiếp P-N ?

Dòng điện chỉ chạy qua được lớp chuyển tiếp P-N theo chiều từ P sang N

Ứng dụng của lớp chuyển tiếp P-N ?

Lớp chuyển tiếp P-N được dùng làm điôt bán dẫn để chỉnh lưu dòng điện xoay chiều thành một chiều

Nêu công dụng của điôt và kể tên một số ứng dụng của điôt trong khoa học kĩ thuật ?

Chỉnh lưu dòng điện xoay chiều

Sử dụng trong mạch chỉnh lưu TV, radio, mạch tách sóng, ampli, mạch giảm áp,…