Bài 23. Dòng điện trong chất bán dẫn

Bài 23: DÒNG ĐiỆN TRONG CHẤT BÁN DẪN
1/ 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
T
Ở nhiệt độ thấp điện trở suất của bán dẫn siêu tinh khiết rất lớn. Do đó ở nhiệt độ thấp, chất bán dẫn điện rất kém, còn ở nhiệt độ cao, bán dẫn dẫn điện khá tốt.
Khi nhiệt độ tăng điện trở suất của bán dẫn siêu tinh khiết giảm mạnh.
- tính chất điện của bán dẫn phụ thuộc rất mạnh vào các tạp chất có mặt trong tinh thể.
Điện trở suất của kim loại phụ thuộc vào nhiệt độ
2/ Sự dẫn điện của bán dẫn tinh khiết
- Bán dẫn tinh khiết thương gặp là: Si, Ge, C..
ở nhiệt độ thấp gần O K, các electron hóa trị gắn bó chặt chẽ với các nguyên tử ở nút mạng. Do đó, trong tinh thể không có hạt tải điện tự do, bán dẫn Si không dẫn điện.
ở nhiệt độ cao, luôn có sự phát minh các cặp electron lỗ trống…. Số electron và lỗ trống trong bn dẫn tinh khiết bằng nhau.
Khi có điện trường đặt vào, electron chuyển động ngược chiều điện trường, các lỗ trống chuyển động thuận chiều điện trường, gây nên dòng điễn trong bán dẫn
VẬY: dòng điện trong chất bán dẫn là dòng chuyển dời có hướng của các electron và lỗ trống.
- Bán dẫn tinh khiết, số electron và số lỗ trống khác nhau.
Bán dẫn loại n (Tạp chất cho-đôno)
- B�n d?n lo?i n: H?t t?i di?n trong dĩ mang di?n tích �m
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
3/ Sự dẫn điện của bán dẫn có tạp chất
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.
Bán dẫn loại p (Tạp chất nhận-axepto)
- B�n d?n lo?i p: H?t t?i di?n trong dĩ mang di?n tích duong
4/ Lớp chuyển tiếp p-n
a/ sự hình thành lớp chuyển tiếp p-n
Lớp này còn được gọi là lớp nghèo hạt tải điện
b/ Dòng điện qua lớp chuyển tiếp p-n
Thí nghiệm 1: cực dương nối với bán dẫn p, cực âm nối với bán dẫn n. Đây là thí nghiệm lớp chuyển p-n mắc vào chiều thuận còn gọi là lớp chuyển dẫn p-n được phân cực thuận
Khi lớp chuyển tiếp được phân cực thuận, các hạt tải điện đa sốơở 2 phía đều đi đến lớp chuyển tiếp và vượt qua ơớp này, gây nên sự phun ôỗ trống vào bán dẫn loại n, và phun electron vào bán dẫn loại p
Thí nghiệm 2: cực dương nối với bán dẫn n, cực âm nối với bán dẫn p. Đây là thí nghiệm lớp chuyển p-n mắc vào chiều ngược còn gọi là lớp chuyển dẫn p-n được phân cực ngược
- Lớp chuyển tiếp p-n mắc theo chiều thuận (từ p sang n) có cường độ lớn, dòng điện qua lớp chuyển tiếp p-n mắv theo ngược cường độ rất nhỏ.
Kết luận: Lớp chuyển tiếp p-n dẫn điện tốt theo một chiều, từ p sang n. Lớp chuyển tiếp p-n có tính chất chỉnh lưu.





1
2
3
4
5
8 chữ
10 chữ
8 chữ
3 chữ
9 chữ
I
N
U
Chìa Khoá
Ê L E C T R O N
D Ẫ N Đ I Ệ N T Ố T
C Ô N G S U Ấ T
J U N
T Á C D Ụ N G T Ừ
Hạt mang điện tự do trong kim loại.
Tính chất điện đặc trưng của kim loại.
Đại lượng đặc trưng cho tốc độ
sinh công của dòng điện
Tên nhà vật lý người Anh dùng thực nghiệm tìm
ra định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng
Tác dụng đặc trưng của dòng điện.
6
Hiện tượng điện được phát hiện năm
1911 do nhà vật lý người Hà Lan
S
Ê
D
Â
S I Ê U D Ẫ N
TIẾT HỌC KẾT THÚC
XIN CẢM ƠN CÁC THẦY CÔ GIÁO
VÀ CÁC EM
Trường THPT THANH BÌNH 1
TỔ: 2