Phân biệt các chất bán dẫn, dẫn điện và cách điện :Tầng dẫn Tầng hóa trị Chất cách điện Chất bán dẫn Chất dẫn điện Cấu trúc nguyên tử của germanium ; silicon... Negnevitsky, Pearson E
Trang 1 Negnevitsky, Pearson Education, 2002 1
Chương 1: VẬT LIỆU BÁN DẪN
Phần 1: Chất bán dẫn
Phần 2: Chuyển tiếp P / N
Trang 2Phân biệt các chất bán dẫn, dẫn điện và cách điện :
Tầng dẫn
Tầng hóa trị
Chất cách điện Chất bán dẫn Chất dẫn điện
Cấu trúc nguyên tử của
germanium ; silicon.
Vùng cấm
Trang 3 Negnevitsky, Pearson Education, 2002 3
1.1.1 CHẤT BÁN DẪN THUẦN
NGUYÊN
TỬ
Liên kết hóa học
Ô cơ bản trong cấu trúc mạng tinh thể
Cấu trúc mạng tinh thể bán dẫn thuần :
Ô cơ sở Ge và Si Ô cơ sở của GaAs
Mạng bán dẫn thuần
1.1 Chất bán dẫn
Trang 4Nguyên lý dẫn điện của vật liệu bán dẫn thuần :
E
Lỗ trống
Electron tự do
1.1.1 CHẤT BÁN DẪN THUẦN
Trang 5 Negnevitsky, Pearson Education, 2002 5
1.1.2 BÁN DẪN TẠP CHẤT
Nguyên lý dẫn điện của vật liệu bán dẫn LOẠI N :
E
Lỗ trống
Electron tự do
P P
P P
1.1 Chất bán dẫn
Trang 6Nguyên lý dẫn điện của vật liệu bán dẫn LOẠI P:
E
Lỗ trống
Electron tự do
B
B
B B
B
1.1.2 BÁN DẪN TẠP CHẤT
Trang 7 Negnevitsky, Pearson Education, 2002 7
Bán dẫn loại P
Hạt tải đa số
Hạt
tải
thiểu
số
Bán dẫn loại N
Hạt tải đa số
Hạt tải thiểu số
1.2 TIẾP XÚC P/N
E
UTX
Trang 8Bán dẫn loại P
Hạt tải đa số
Hạt
tải
thiểu
số
Bán dẫn loại
N
Hạt tải đa số Hạt tải
thiểu số
E
I0
Dòng hạt thiểu số I0 EN
Trang 9 Negnevitsky, Pearson Education, 2002 9
Bán dẫn loại P
Hạt tải đa số
Hạt
tải
thiểu
số
Bán dẫn loại
N
Hạt tải đa số Hạt tải
thiểu số
1.2 TIẾP XÚC P/N
I D
Dòng dẫn thuận ID EN
E
Trang 10Hiện tượng đánh thủng tiếp giáp P/N :
0v 6 7
Đoạn phân cực thuận
Đặc tuyến giới hạn công suất
+
-A K
I zmax
Đoạn phân cực nghịch
- +
A K
Vùng Zener
Đánh thủng thác lũ : Do hạt
thiểu số tăng tốc theo điện
áp gây ion hóa các nguyên tử
qua va chạm dòng thác lũ
Vùng thác lũ (Vz) giảm gần
trục tung khi tăng các kích
thích trong lớp P và N
xúc vượt quá giới hạn Hư hỏng vĩnh viễn tiếp xúc