Tài liệu Malvino-EP-02- Bán dẫn pptx

Chương 2 Chương 2 Bán dẫn Bán dẫn Từ Vựng (1) Từ Vựng (1) • ambient temperature=nhiệt độ xung quanh ambient temperature=nhiệt độ xung quanh • avalanche effect=hiệu ứng đánh thủng bi ttil àthế • b arr i er po t en ti a l = r à o thế • breakdown voltage=điện áp đánh thủng • conduction band= dãy dẫn • depletion layer = miền nghèo (hạtdẫntự depletion layer miền nghèo (hạt dẫn tự do) • diode • diode • Doping = pha tạp chất Từ Vựng (2) Từ Vựng (2) • forward bias = phân cựcthuận forward bias phân cực thuận • free electron = điện tử tự do • Hole = lỗ (trống) • Hole = lỗ (trống) • junction diode = diode tiếp xúc jtit t hiệt độ tiế ú • j unc ti on t empera t ure = n hiệt độ tiế p x ú c • majority carriers = các hạt dẫn đa số ẫ ể ố • minority carriers = các hạt d ẫ n thi ể u s ố • n-type semiconductor = bán dẫn loại N Từ Vựng (3) Từ Vựng (3) • p - type semiconductor = bán dẫnloạiP p type semiconductor bán dẫn loại P • pn junction = tiếp xúc PN • Recombination = tái hợp • Recombination = tái hợp • reverse bias = phân cực ngược Si dt bádẫ • S em i con d uc t or = bá n dẫ n • Silicon ề • surface-leakage current = dòng rò b ề mặt • thermal energy = nhiệt năng Nội dung chương 2 Nội dung chương 2 2-1 Vật dẫn điện ẫ 2-2 Bán d ẫ n 2-3 Tinh thể Silic 2-4 Bán dẫn nội tại (bán dẫn thuần) 2-5 Hai loại dòng (hạt dẫn) 2-6 Pha tạp chất vào bán dẫn 2-7 Hai loại bán dẫn n g oại lai ( có p ha tạ p chất ) g (p p ) 2-8 Diode chưa phân cực 2-9 Phân cực thuận 2-10 Phân c ự c n g ư ợ c ự g ợ 2-11 Đánh thủng 2-12 Các mức năng lượng 2-1 3 Đồ i n ă n g l ượ n g 3 ồ ă g ượ g 2-14 Rào thế và nhiệt độ 2-15 Diode phân cực ngược 2 - 1Vậtdẫn điện 2 1 Vật dẫn điện • Các vậtdẫn điện tốtnhấtlàbạc đồng và Các vật dẫn điện tốt nhất là bạc , đồng và vàng. • Quỹ đạo ổn định • Quỹ đạo ổn định • Điện tử hóa trị: điện tử ở lớp ngoài cùng têtử t rong nguy ê n tử • Điện tử tự do dễ dàng sinh ra trong vật dẫn điện Đồng Đồng 2 - 2Bándẫn 2 2 Bán dẫn • Bán dẫncótínhchất điệngiữachấtdẫn Bán dẫn có tính chất điện giữa chất dẫn điện và chất cách điện. • Các bán dẫntốtnhấtcó4điệntử hóa trị • Các bán dẫn tốt nhất có 4 điện tử hóa trị • TD: Silicon, Germanium là bán dẫn, cả hai đề ó4điệ tử hó t ị đề u c ó 4 điệ n tử hó a t r ị Nguyên tử Silicon Nguyên tử Silicon 2 - 3Tinhthể Silicon 2 3 Tinh thể Silicon • Khi các nguyên tử Si kếthợplại để tạo thành Khi các nguyên tử Si kết hợp lại để tạo thành chất rắn, chúng tự sắp xếp thành một khuôn mẫu trật tự được gọi là tinh thể (crystal). •Mỗi nguyên tử Si góp chung mỗi điện tử hóa trị của nó với nguyên tử Si kế cận để tạo thành 8 điện tử hóa trị. • Liên kết chung giữa 2 nguyên tử được gọi là liê kế đồ hó ị (lbd) liê n kế t đồ ng hó a tr ị ( cova l ent b on d) • Bão hòa hóa trị là 8 [...]... vào bán dẫn • Tăng độ dẫn điện của bán dẫn bằng pha tạp chất (doping) vào bán dẫn thuần • Bán dẫn có pha tạp chất được gọi là bán dẫn ngoại lai (hay bán dẫn có pha tạp ) chất) • Pha tạp chất donor (có 5 điện tử hóa trị) g (n p): để tăng điện tử tự do ( > p) bán dẫn N • Pha tạp chất acceptor (có 3 điện tử hóa ) g (n< p) trị) để tăng lỗ ( p): bán dẫn P 27 2-7 Hai loại bán dẫn ngoại lai Bán dẫn loại N Bán. .. điện tử hóa ) g (n< p) trị) để tăng lỗ ( p): bán dẫn P 27 2-7 Hai loại bán dẫn ngoại lai Bán dẫn loại N Bán dẫn loại P Hạt dẫn đa số và hạt dẫn thiểu số Bán dẫn loại N Bán dẫn loại P Hạt dẫn đa số ẫ ố Điện tử (n > p) Lỗ ỗ (p > n) Hạt dẫn thiểu số Lỗ Điện tử * Ở điều kiện căn bằng nhiệt, mọi bán dẫn đều thỏa: np = ni2 28 2-8 Diode chưa phân cực • Tiếp xúc PN • Gọi VN là thế bên N và VP là thế bên P •... tái hợp điện tử tự do ợp ệ ự 24 2-4 Bán dẫn nội tại • Bán dẫn nội tại là bán dẫn thuần (được tạo nên bởi 1 loại nguyên tử) • Tinh thể Si hoạt động như chất cách điện ở nhiệt độ phòng vì chỉ có một ít điện tử tự g do và lỗ được tạo ra từ nhiệt năng • n=nồng độ điện tử tự do (số điện tử/đvtt) • p=nồng độ lỗ (số lỗ/đvtt) p nồng • Với bán dẫn thuần n = p = ni (nồng độ hạt dẫn nội tại, phụ thuộc nhiệt độ)... cân bằng khi rào thế ngăn không cho khuếch tán nữa • Ở 25oC rào thế của tiếp xúc PN loại Si là C, 0.7V (với Ge là 0.3V) • Rà thế (V γ) phụ thuộc vào điện áp nhiệt, Rào ) h th ộ à điệ á hiệt nồng độ hạt dẫn • Điện áp nhiệt VT=kT/q = 25mV ở 25oC • Với Si: ΔV/ ΔT = -2mV/ oC 2 15 2-15 Diode phân cực ngược • Dòng quá độ • Dòng bão hòa ngược IS hay IO , dòng này tăng khi nhiệt độ tăng tăng • Dòng rò bề mặt . bán dẫn ngoại lai Bán dẫn loại N Bán dẫn loại P Hạtdẫn đasố và hạtdẫnthiểusố Hạt dẫn đa số và hạt dẫn thiểu số Bán dẫnloạiN Bán dẫnloạiP Bán . t ự do ợp ệ ự 2 - 4Bándẫnnộitại 2 4 Bán dẫn nội tại • Bán dẫnnộitại là bán dẫnthuần(được Bán dẫn nội tại là bán dẫn thuần (được