Bài giảng điện tử cơ bản chương 1 ths nguyễn lê tường

ĐIỆN TỬ CƠ BẢN ThS Nguyễn Lê Tường Bộ môn Cơ điện tử ĐH Nông Lâm Tp HCM Nội dung Chương 1: Vật liệu bán dẫn Chương 2: Diode vaø mạch ứng dụng Chương 3: Transistor BJT Chương 4: Mạch khuếch đại thuật toán Th.S Nguyễn Lê Tường Bài giảng Kỹ thuật điện tử Chương VẬT LIỆU BÁN DẪN Th.S Nguyễn Lê Tường Bài giảng Kỹ thuật điện tử Chất bán dẫn Một bán dẫn nguyên tố hoá học có đặc tính dẫn điện nằm chất dẫn điện chất cách điện, có bốn electron hóa trị Các chất bán dẫn phổ biến tự nhiên Si, Ge, As, Te, Se Si nguyên tố phổ biến, có cát Quỹ đạo hóa trị +14 Th.S Nguyễn Lê Tường +4 Bài giảng Kỹ thuật điện tử Tinh thể Silicon Khi nguyên tử Si liên kết tạo thành khối Si, chúng tự xếp theo trật tự có hình dáng định gọi tinh thể Các electron góp chung hai nguyên tử Si gần tạo thành liên kết cộng hoá trị Ở nhiệt độ phòng (25oC) tinh thể Si hoàn toàn chất cách điện Th.S Nguyễn Lê Tường Bài giảng Kỹ thuật điện tử Lỗ trống tái hợp (a) Th.S Nguyễn Lê Tường (b) Bài giảng Kỹ thuật điện tử Bán dẫn tinh khiết – loại i Bán dẫn loại i loại bán dẫn tinh khiết không chứa nguyên tử tạp chất tinh thể nhiệt độ phòng, bán dẫn loại loại i giống vật liệu cách điện chúng có electron tự lỗ trống sinh nhiệt + + + + + + + + + + + Electron tự Lỗ troáng Th.S Nguyễn Lê Tường C A B D F E - ni = pi Bài giảng Kỹ thuật điện tử Bán dẫn loại n Để gia tăng số lượng electron tự gia tăng khả dẫn điện bán dẫn người ta thêm vào bán dẫn tinh khiết nguyên tử tạp chất thuộc nhóm năm Arsenic (As), Antimony (Sb) Phosphorus (P) Electron tự Nguyên tử donor nn = nd + ni ≈ nd Th.S Nguyễn Lê Tường Bài giảng Kỹ thuật điện tử Bán dẫn loại p Để gia tăng khả dẫn điện người ta gia tăng số lượng lỗ trống Số lượng lỗ trống trong bán dẫn gia tăng cách thêm nguyên tử tạp chất nhóm ba Aluminum (Al), Boron (Bo) hay Gallium (Ga) vào bán dẫn tinh khiết Lỗ trống Nguyên tử acceptor p p = pa + pi ≈ pa Th.S Nguyễn Lê Tường Bài giảng Kỹ thuật điện tử Tiếp xúc p-n không phân cực p n + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + (a) (b) p n + + + + + + + + + + + + (a) + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + (c) p + + + + + + + + + + + + + + n + + + + + + + + + + + + (b) • 25oC hàng rào điện diode Ge khoảng 0.3V diode Si khoảng 0.7V • Điện trường tồn vùng nghèo diode trạng thái cân có chiều hướng từ n sang p 10 Th.S Nguyễn Lê Tường Bài giảng Kỹ thuật điện tử Phân cực thuận tiếp xuùc p-n p + + + + + + n + + + + + + + + + V 11 Th.S Nguyễn Lê Tường Bài giảng Kỹ thuật điện tử Phân cực nghịch tiếp xúc p-n 12 Th.S Nguyễn Lê Tường Bài giảng Kỹ thuật điện tử Hiện tượng đánh thủng Dòng điện ngược tăng vọt, chuyển tiếp p-n dẫn điện mạnh theo chiều nghịch, phá hỏng đặc tính van vốn có => tượng đánh thủng Nguyên nhân Do điện: phục hồi đặc tính chỉnh lưu chuyển tiếp p-n có biện pháp hạn chế dòng ngược cho công suất tiêu tán chưa vượt giá trị cực đại cho phép Đánh thủng thác lũ Đánh thủng xuyên hầm Do nhiệt: phá hỏng vónh viễn đặc tính chỉnh lưu chuyển tieáp p-n 13 Th.S Nguyễn Lê Tường Bài giảng Kỹ thuật điện tử ... + + + + + + + V 11 Th.S Nguyễn Lê Tường Bài giảng Kỹ thuật điện tử Phân cực nghịch tiếp xúc p-n 12 Th.S Nguyễn Lê Tường Bài giảng Kỹ thuật điện tử Hiện tượng đánh thủng Dòng điện ngược tăng vọt,...Nội dung Chương 1: Vật liệu bán dẫn Chương 2: Diode mạch ứng dụng Chương 3: Transistor BJT Chương 4: Mạch khuếch đại thuật toán Th.S Nguyễn Lê Tường Bài giảng Kỹ thuật điện tử Chương VẬT LIỆU... nguyên tử Si gần tạo thành liên kết cộng hoá trị Ở nhiệt độ phòng (25oC) tinh thể Si hoàn toàn chất cách điện Th.S Nguyễn Lê Tường Bài giảng Kỹ thuật điện tử Lỗ trống tái hợp (a) Th.S Nguyễn Lê Tường