Bài 17. Dòng điện trong chất bán dẫn

Nguyễn Ngọc Khuyên – GV Vật Lý TT GDTX-DN Quan Hoá
NHẮC LẠI KIẾN THỨC CŨ
Câu 01
Chọn câu đúng :
A. dòng điện trong chất khí là dòng các ion.
B. dòng điện trong chất khí tuân theo định luật Ôm.
C. dòng điện trong chất khí là dòng dịch chuyển có hướng của các ion dương theo chiều điện trư?ng và các ion âm, electron ngược chiều điện trường.
D. cường độ dòng điện trong chất khí ở áp suất bình thường tăng khi hiệu điện thế tăng.
NHẮC LẠI KIẾN THỨC CŨ
Câu 02
Chọn phương án đúng :
Dòng dịch chuyển có hướng của các ion là bản chất của dòng điện trong môi trường :
A. kim loại
B. chất điện phân
C. chất khí
D. chân không
I. CHẤT BÁN DẪN VÀ TÍNH CHẤT
*Chất bán dẫn tiêu biểu là gemani và silic
1.rkim loại*Ở nhiệt độ thấp, chất bán dẫn siêu tinh khiết có điện trở suất rất lớn
*Khi nhiệt độ tăng, điện trở suất chất bán dẫn giảm nhanh
→hệ số nhiệt điện trở của chất bán dẫn có giá trị âm
I. CHẤT BÁN DẪN VÀ TÍNH CHẤT
2.Điện trở suất của chất bán dẫn phụ thuộc mạnh vào tạp chất
3.Điện trở suất của chất bán dẫn giảm mạnh khi bị chiếu sáng hoặc bị tác dụng của các tác nhân ion hóa khác
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
Silic pha P hoặc As hoặc Sb có hạt tải điện trong đó mang điện âm
Mẫu silic này gọi là bán dẫn loại n
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
Silic pha B hoặc Al hoặc Ga có hạt tải điện trong đó mang điện dương
Mẫu silic này gọi là bán dẫn loại p


II. HẠT TẢI ĐIỆN TRONG CHẤT BÁN DẪN.
BÁN DẪN LOẠI n VÀ BÁN DẪN LOẠI p
2.Electron và lỗ trống
Trong bán dẫn Silic tinh khiết: các electron hóa trị đều bị liên kết, không tham gia dẫn điện
II. HẠT TẢI ĐIỆN TRONG CHẤT BÁN DẪN.
BÁN DẪN LOẠI n VÀ BÁN DẪN LOẠI p
2.Electron và lỗ trống
Ở nhiệt độ cao, electron bứt khỏi mối liên kết trở nên tự do và thành hạt tải điện,gọi là electron dẫn
Chỗ liên kết thiếu electron sẽ mang điện dương,
coi như là hạt tải điện dương, gọi là lỗ trống
II. HẠT TẢI ĐIỆN TRONG CHẤT BÁN DẪN.
BÁN DẪN LOẠI n VÀ BÁN DẪN LOẠI p
Khi chưa có điện trường
II. H?T T?I DI?N TRONG CH?T B�N D?N.
B�N D?N LO?I n V� B�N D?N LO?I p
Khi có điện trường
E
Sự dịch chuyển của êlectron từ liên kết này đến liên kết khác nên ta thấy dường như lỗ trống cũng chuyển động (còn thực chất thì lỗ trống không chuyển động). Và vì vậy mà Lỗ trống cũng trở thành hạt tải điện trong chất bán dẫn
II. HẠT TẢI ĐIỆN TRONG CHẤT BÁN DẪN.
BÁN DẪN LOẠI n VÀ BÁN DẪN LOẠI p
Bản chất dòng điện trong chất bán dẫn là dòng các electron dẫn chuyển động ngược chiều điện trường và các lỗ trống chuyển động cùng chiều điện trường
EM hãy cho biết:
Bản chất của dòng điện trong chất bán dẫn là gì?
II. HẠT TẢI ĐIỆN TRONG CHẤT BÁN DẪN.
BÁN DẪN LOẠI n VÀ BÁN DẪN LOẠI p
3.Tạp chất cho (đôno) và tạp chất nhận (axepto)
Mỗi nguyên tử P, As…trong bán dẫn n cho tinh thể 1 electron nên chúng được gọi là tạp chất cho (đôno)
Hạt tải điện trong bán dẫn loại n chủ yếu là electron
II. HẠT TẢI ĐIỆN TRONG CHẤT BÁN DẪN.
BÁN DẪN LOẠI n VÀ BÁN DẪN LOẠI p
3.Tạp chất cho (đôno) và tạp chất nhận (axepto)
Mỗi nguyên tử B, Al…trong bán dẫn p lấy của tinh thể 1 electron nên chúng được gọi là tạp chất nhận (axepto)
Hạt tải điện trong bán dẫn loại p chủ yếu là lỗ trống
III.L?P CHUY?N TI?P p - n
*L?p chuy?n ti?p p-n l� ch? ti?p x�c c?a mi?n mang tính d?n p v� mi?n mang tính d?n n du?c t?o ra tr�n m?t tinh th? b�n d?n
1. L?p ngh�o
III.LỚP CHUYỂN TIẾP p - n
1.Lớp nghèo
Ở lớp chuyển tiếp p-n hình thành một lớp không có hạt tải điện gọi là lớp nghèo
Phía bán dẫn n có các ion dương
Phía bán dẫn p có các ion âm
Điện trở lớp nghèo rất lớn
Hình thành
điện trường tiếp xúc
giữa hai miền
III.LỚP CHUYỂN TIẾP p - n
2.Dòng điện chạy qua lớp nghèo
Dòng điện thuận có cường độ lớn
Ith
III.LỚP CHUYỂN TIẾP p - n
2.Dòng điện chạy qua lớp nghèo
Dòng điện nghịch có cường độ rất nhỏ
III.LỚP CHUYỂN TIẾP p - n
* Đặc trưng vôn-ampe của lớp chuyển tiếp p-n

Dòng điện qua đi
qua lớp chuyển
tiếp p-n chủ yếu
theo một chiều
từ p sang n

III.LỚP CHUYỂN TIẾP p - n
3.Hiện tượng phun hạt tải điện
Khi dòng điện đi từ p sang n (dòng điện thuận) thì các hạt tải điện đi vào lớp nghèo và có thể đi tiếp sang miền đối diện. Đó là hiện tượng phun hạt tải điện từ miền này sang miền khác
IV.ĐIÔT BÁN DẪN VÀ MẠCH CHỈNH LƯU DÙNG ĐI ÔT BÁN DẪN
Dịng di?n qua diơt ch? y?u theo m?t chi?u n�n
diơt b�n d?n du?c d�ng d? ch?nh luu dịng di?n xoay chi?u th�nh dịng di?n m?t chi?u
? Diơt b�n d?n l� m?t l?p chuy?n ti?p p-n
Ký hiệu :
Sơ đồ mạch chỉnh lưu
dùng 1 điôt bán dẫn →
CỦNG CỐ BÀI
Câu 01
Tìm câu đúng :
A. trong bán dẫn, mật độ electron luôn luôn bằng mật độ lỗ trống.
B. nhiệt độ càng cao, bán dẫn dẫn điện càng tốt.
C. bán dẫn loại p tích điện dương, vì mật độ lỗ trống hơn mật độ electron.
D. bán dẫn có điện trở suất cao hơn kim loại, vì trong bán dẫn có hai loại hạt tải điện trái dấu, còn trong kim loại chỉ có một loại.
CỦNG CỐ BÀI
Câu 02
Chọn câu đúng :
A. điện trở của lớp chuyển tiếp p-n là nhỏ, khi lớp chuyển tiếp được mắc vào nguồn điện theo chiều ngược.
B. nhiệt độ càng cao, tính chỉnh lưu của lớp chuyển tiếp p-n càng kém.
C. khi lớp chuyển tiếp p-n được hình thành thì luôn có dòng điện chạy theo chiều từ bán dẫn loại p sang bán dẫn loại n, do sự khuếch tán của các hạt tải điện cơ bản mạnh hơn so với sự khuếch tán của các hạt tải điện không cơ bản.
D. Khi lớp chuyển tiếp p-n được hình thành thì luôn có dòng điện từ bán dẫn loại n sang bán dẫn loại p, do điện trường trong ở lớp chuyển tiếp thúc đẩy chuyển động của các hạt tải điện thiểu số.
BÀI TẬP VỀ NHÀ
Đọc kĩ mục V bài 17 sách giáo khoa
Làm các bài tập:
+bài 17-SGK
+các bài 17.1 → 17.10 và 17.12 SBT
Bài có tham khảo tư liệu bài giảng điện tử của đồng nghiệp