Bài 23. Dòng điện trong chất bán dẫn

BÀI 23:DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT BÁN DẪN
1.Tính chất của bán dẫn
2.Sự dẫn điện của bán dẫn tinh khiết
3.Sự dẫn điện của bán dẫn có tạp chất
4.Lớp chuyển tiếp p-n
1.Tính chất điện của bán dẫn
Điện trở suất có giá trị trung gian giữa kim loại và điện môi.
Bán dẫn phụ thuộc nhiều vào nhiệt độ và bán dẫn.
Một số bán dẫn thường dùng:silic, gemini, selen,…
2.Sự dẫn điện của bán dẫn tinh khiết
Ở nhiệt độ thấp, các electron hoá trị liên kết chặt chẽ với các nguyên tử ở nút mạng. Do đó, trong tinh thể không có hạt tải điện tự do, bán dẫn silic không dẫn điện.
2.Sự dẫn điện của bán dẫn tinh khiết
-Ở nhiệt độ tương đối cao, các electron được giải phóng khỏi liên kết và trở thành electron tự do. Mặt khác, khi electron bị bứt khỏi liên kết, một liên kết bị trống xuất hiện, dc gọi là lỗ trống. Lỗ trống này mang điện tích dương, vì thiếu e.
2.Sự dẫn điện của bán dẫn tinh khiết
-Khi có điện trường đặt vào, electron di chuyển ngược chiều điện trường, lỗ trống chuyển động thuận chiều điện trược, gây nên dòng điện trong bán dẫn
2.Sự dẫn điện của bán dẫn tinh khiết
Tính chất của dòng điện trong bán dẫn tinh khiết:
-Số electron và số lỗ trống bằng nhau
-Độ dẫn điện của bán dẫn tinh khiết tăng khi nhiệt độ tăng
3.Sự dẫn điện của bán dẫn có tạp chất
Bán dẫn có tạp chất gồm 2 loại:
-Bán dẫn p:có tạp chất là các nguyên tố thuộc nhóm III, dẫn điện chủ yếu bằng các lỗ trống.
-Bán dẫn n:có tạp chất là các nguyên tố thuôc nhóm V, các nguyên tử này dùng 4 electron tạo liên kết và một electron lớp ngoài liên kết lỏng lẻo với nhân, đấy chính là các electron dẫn chính
3.Sự dẫn điện của bán dẫn có tạp chất
Bán dẫn n:
Electron là hạt tải điện đa số, lỗ trống là hạt tải điện thiểu số
3.Sự dẫn điện của bán dẫn có tạp chất
Bán dẫn p:
Lỗ trống là hạt tải điện đa số, electron là hạt tải điện thiểu số
4.Lớp chuyển tiếp p-n:
Sự hình thành lớp chuyển tiếp p-n:
- Các electron và lỗ trống khuếch tán từ p sang n và ngược lại.
-> Tạo lớp chuyển tiếp p-n có điện trở lớn.
4.Lớp chuyển tiếp p-n:
Dòng điện qua lớp chuyển tiếp p-n:
Mắc theo chiều thuận:
-Điện trường En làm yếu Et, gây ra dòng điện I theo chiều p-n
I
4.Lớp chuyển tiếp p-n:
Mắc theo chiều ngược:
-En có cùng chiều với Et nên dòng chuyển dời các hạt tải điện đa số bị ngăn cản, chỉ còn các hạt tải điện thiểu số. Các hạt này gây nên dòng điện I có cường độ nhỏ chạy từ n đến p và hầu như không đổi khi ta tăng U
4.Lớp chuyển tiếp p-n:
Đặc tuyến vôn-ampe của lớp chuyển tiếp p-n
I
U