Bài 17. Dòng điện trong chất bán dẫn

NHẮC LẠI KIẾN THỨC CŨ
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.



NHẮC LẠI KIẾN THỨC CŨ
Câu 3: Bán dẫn loại P 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.
Câu 4: Chất bán dẫn có nhứng loại hạt tải điện nào?
A. Electron
B. Lỗ trống.
C. Electron và lỗ trống
D. Electron và ion



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.
BÀI 17. DÒNG ĐIỆN TRONG
CHẤT BÁN DẪN (Tiết 2)
 
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.
III. LỚP CHUYỂN TIẾP P-N
1. Lớp nghèo
Ở lớp chuyển tiếp P-N (lớp nghèo), về phía bán dẫn N có các ion đôno tích điện dương, về phía bán dẫn P có các ion axepto tích điện âm.
Điện trở của lớp nghèo rất lớn.
III. LỚP CHUYỂN TIẾP P-N
2. Dòng điện chạy qua lớp nghèo
Trước khi đặt vào điện trường
III. LỚP CHUYỂN TIẾP P-N
2. Dòng điện chạy qua lớp nghèo
Nếu đặt một điện trường có chiều hướng từ bán dẫn P sang bán dẫn N thì:
III. LỚP CHUYỂN TIẾP P-N
2. Dòng điện chạy qua lớp nghèo
+ 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.
III. LỚP CHUYỂN TIẾP P-N
2. Dòng điện chạy qua lớp nghèo
Khi đảo chiều dòng điện (đảo chiều điện trường):
III. LỚP CHUYỂN TIẾP P-N
2. Dòng điện chạy qua lớp nghèo
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
III. LỚP CHUYỂN TIẾP P-N
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.
Giới thiệu một số Điôt phổ biến
IV. ĐIÔT BÁN DẪN VÀ MẠCH CHỈNH LƯU DÙNG ĐIỐT BÁN DẪN
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.
IV. ĐIÔT BÁN DẪN VÀ MẠCH CHỈNH LƯU DÙNG ĐIỐT BÁN DẪN
Chiều dòng điện đi qua Điôt và kí hiệu Điôt:
Hình dạng một số Điôt thực
Điôt chỉnh lưu cầu
IV. ĐIÔT BÁN DẪN VÀ MẠCH CHỈNH LƯU DÙNG ĐIỐT BÁN DẪN
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 (-).
IV. ĐIÔT BÁN DẪN VÀ MẠCH CHỈNH LƯU DÙNG ĐIỐT BÁN DẪN
Mạch nắn điện dùng 4 Điôt:
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.
IV. ĐIÔT BÁN DẪN VÀ MẠCH CHỈNH LƯU DÙNG ĐIỐT BÁN DẪN
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.
IV. ĐIÔT BÁN DẪN VÀ MẠCH CHỈNH LƯU DÙNG ĐIỐT BÁN DẪN
Mạch nắn điện dùng 4 Điôt:
Nhận xét: dòng điện sau khi qua điôt chỉnh lưu có dạng hình răng cưa có thể sử dụng cho các đồ dùng điện.
IV. ĐIÔT BÁN DẪN VÀ MẠCH CHỈNH LƯU DÙNG ĐIỐT BÁN DẪN
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,…
IV. ĐIÔT BÁN DẪN VÀ MẠCH CHỈNH LƯU DÙNG ĐIỐT BÁN DẪN
Cách kiểm tra phân cực của Điôt:
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.
CỦNG CÓ KIẾN THỨC
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,…