Bài 17. Dòng điện trong chất bán dẫn

Câu 1: Em hãy cho biết điều kiện xuất hiện dòng điện trong môi trường
Kiểm tra bài cũ
- Cĩ h?t t?i di?n t? do
- D?t trong di?n tru?ng ngồi
Câu 2: Bản chất của dòng điện trong chất khí là gì?
- Dòng điện trong chất khí là dòng chuyển dời có hướng của các ion dương theo chiều điện trường, ion âm và eelectron ngược chiều điện trường. Các hạt tải điện này sinh ra do chất khí bị ion hóa.
DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT BÁN DẪN (TIẾT 1)
I.Chất bán dẫn và tính chất của chất bán dẫn

Chất bán dẫn là vật liệu trung gian giữa chất cách điện và chất dẫn điện. Chất bán dẫn hoạt động như một chất cách điện ở nhiệt độ thấp và hoạt động như một chất dẫn điện ở nhiệt độ cao.
Chất bán dẫn là gì?
 Nhöõng bieåu hieän quan troïng ñaàu tieân cuûa baùn daãn
Kim loại
Bán dẫn
Điện môi
1. Điện trở suất của bán dẫn có giá trị nằm trong khoảng trung gian giữa điện trở suất kim loại và điện trở suất điện môi
I.Chất bán dẫn và tính chất của chất bán dẫn
T
Ở nhiệt độ tấp điện tở suất của bán dẫn siêu tinh khiết rất lớn
Khi nhiệt độ tăng điện trở suất của bán dẫn siêu tinh khiết giảm nhanh, Hệ số nhiệt điện trở có giá trị âm.
=>Ta gọi đó là sự dẫn điện riêng của chất bán dẫn.
Điện trở suất của kim loại phụ thuộc vào nhiệt độ
I.Chất bán dẫn và tính chất của chất bán dẫn
I.Chất bán dẫn và tính chất của chất bán dẫn
2. Điện trở suất của chất bán dẫn phụ thuộc mạnh vào tạp chất. Lúc này ta nói sự dẫn điện của chất bán dẫn là dẫn điện tạp chất.
3. ĐIện trở suất của bán dẫn cũng giảm đáng kể khi nó bị chiếu sáng hoặc bị tác dụng của các tác nhân ion hóa.Đó là hiện tượng quang dẫn.
II. Hạt tải điện trong chất bán dẫn. Bán dẫn loại n và bán dẫn loại p
1. Bán dẫn loại n và bán dẫn loại p
- Bán dẫn loại n: Hạt tải điện trong đó mang điện tích âm
- Bán dẫn loại p: Hạt tải điện trong đó mang điện tích dương
1- B?n ch?t c?a dịng di?n trong ch?t b�n d?n
Các êlectron này bị liên kết b?n v?ng nên không dẫn điện được
Khi 1 êlectron bứt khỏi liên kết, trở nên hạt tải điện âm gọi là êlectron dẫn (êlectron)
Chỗ liên kết đứt thiếu 1 êlectron nên mang điện dương.
Khi 1 êlectron từ liên kết khác chạy đến thì liên kết đứt di chuyển ngược lại.
II. Hạt tải điện trong chất bán dẫn. Bán dẫn loại n và bán dẫn loại p
Chuyển động này xem như di chuyển một điện tích dương theo chiều ngược. Nó được xem như hạt tải điện mang điện tích dương và gọi là lỗ trống
E�lectron
lỗ trống
Bản chất:Dòng điện trong chất bán dẫn là dòng chuyển rời có hướng của các electron tự do và lỗ trống dưới tác dụng của điện trường.
II. Hạt tải điện trong chất bán dẫn. Bán dẫn loại n và bán dẫn loại p
2. Bán dẫn loại n (Tạp chất cho-đôno)
êlectron tự do
Ion dương
Tạp chất phôtpho tạo cho bán dẫn Si các êlectron dẫn với mật độ rất lớn, không tạo lỗ trống.
Khi nguyên tử phôtpho thế chỗ nguyên tử silic, sẽ tham gia 4 liên kết với 4 nguyên tử silic lân cận. Vậy mỗi nguyên tử phôtpho dư ra mấy êlectron tự do ?
Dư ra 1 êlectron không liên kết
Chuyển động nhiệt cũng tạo ra một số elêctron và lỗ trống nhưng số lượng nhỏ hơn nhiều, mật độ rất nhỏ
Loại n
Hạt tải điện trong bán dẫn loại n là gì ?
Chủ yếu là êlectron
Tạp chất tạo êlectron cho bán dẫn gọi là tạp chất cho (hay đôno). Bán dẫn có tạp chất cho gọi là bán dẫn chứa đôno hay loại n
II. Hạt tải điện trong chất bán dẫn. Bán dẫn loại n và bán dẫn loại p
3. Bán dẫn loại p (Tạp chất nhận-axepto)
Loại p
Khi nguyên tử Bo thế chỗ nguyên tử silic, có tham gia đủ 4 liên kết với 4 nguyên tử silic lân cận không ?
Chỉ tham gia được 3 liên kết
Nguyên tử Bo cần 4 êlectron hóa trị để liên kết nên lấy 1 êlectron liên kết ở gần , trở thành ion B- và sinh ra 1 lỗ trống
Tạp chất Bo tạo cho bán dẫn Silic các lỗ trống với mật độ rất lớn, không tạo êlectron. Chuyển động nhiệt cũng tạo ra Ê�lếctron và lỗ trống có mật độ nhỏ.
II. Hạt tải điện trong chất bán dẫn. Bán dẫn loại n và bán dẫn loại p
Loại p
Hạt tải điện trong bán dẫn loại p là gì ?
Chủ yếu là lỗ trống
Tạp chất tạo lỗ trống cho bán dẫn gọi là tạp chất nhận (hay axepto). Bán dẫn có tạp chất nhận gọi là bán dẫn chứa axepto hay loại p.
3. Bán dẫn loại p (Tạp chất nhận-axepto)
II. Hạt tải điện trong chất bán dẫn. Bán dẫn loại n và bán dẫn loại p
II. B?n ch?t c?a dịng di?n trong ch?t b�n d?n. B�n d?n lo?i n, b�n d?n lo?i p
- Chất bán dẫn có hai loại hạt tải điện là êlectron và lỗ trống.
- Dòng điện trong chất bán dẫn là dòng chuyển dời có hướng của các êlectron tự do và lỗ trống dưới tác dụng của điện trường
- Hạt tải điện trong bán dẫn loại n chủ yếu là êlectron.
- Hạt tải điện trong bán dẫn loại p chủ yếu là lỗ trống.
I. Chất bán dẫn và tính chất
- Chất bán dẫn là một nhóm vật liệu mà tiêu biểu là gemani và silic.

- Điện trở suất của chất bán dẫn phụ thuộc mạnh vào nhiệt độ và tạp chất.
(Tóm tắt kiến thức)