DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT BÁN DẪN A. MỤC TIÊU BÀI HỌC. 1) Kiến thức - Hiểu được các tính chất đặc biệt của chất bán dẫn làm cho nó được xếp vào một loại vật dẫn riêng, khác với các vật dẫn quen thuộc là kim loại. - Hiểu được các hạt tải điện là electron tự do, lỗ trống và cơ chế tạo thành các hạt tải điện trong chất bán dẫn tinh khiết. - Hiểu được tác dụng của tạp chất có thể thay đổi một cách cơ bản tính chất điện của chất bán dẫn. Bằng cách pha tạp chất thích hợp, người ta có thể tạo thành chất bán dẫn loại n và loại p với nồng độ hạt mong muốn. - Hiểu được sự hình thành lớp chuyển tiếp p – n và giải thích được tính chất chỉnh lưu của lớp tiếp giáp p – n. 2) Kỷ năng - Giải thích được tính chất dẫn điện của bán dẫn tinh khiết và tạp chất loại p, n. - Giải thích dòng điện qua lớp tiếp giáp p – n. B. CHUẨN BỊ 1.Giáo viên a) Kiến thức và dụng cụ: - Thí nghiệm dụng cụ như sơ đồ hình 22.1 – SGK. - Một số loại điôt bán dẫn. - Các hình vẽ trong SGK đã phóng to. - Thí nghiệm phóng điện dưới áp suất thấp. b) Phiếu học tập: P1. Chọn câu phát biểu sai Chất bán dẫn có đặc điểm A. Điện trở suất của chất bán dẫn lớn hơn so với kim loại nhung nhỏ hơn so với chất điện môi. B. Điện trở suất của chất bán dẫn giảm mạnh khi nhiệt độ tăng. C. Điện trở suất phụ thuộc rất mạnh vào hiệu điện thế. D. Tính chất điện của bán dẫn phụ thuộc nhiều vào các tạp chất có mặt trong tinh thể. P2. Bản chất của dòng điện trong chất bán dẫn là A. Dòng chuyển rời có hướng của các electron và lỗ trống ngược chiều điện trường. B. Dòng chuyển rời có hướng của các electron và lỗ trống cùng chiều điện trường. C. Dòng chuyển rời có hướng của các electron theo chiều điện trường và các lỗ trống ngược chiều điện trường. D. Dòng chuyển rời có hướng của các lỗ trống theo chiều điện trường và các electron ngược chiều điện trường. P3. Câu nào dưới đây nói về phân loại chất bán dẫn là không đúng? A. Bán dẫn hoàn toàn tinh khiết là bán dẫn trong đó mật độ electron bằng mật độ lỗ trống. B. Bán dẫn tạp chất là bán dẫn trong đó các hạt tải điện chủ yếu được tạo bởi các nguyên tử tập chất. C. Bán dẫn loại n là bán dẫn trong đó mật độ lỗ trống lớn hơn rất nhiều mật độ electron. D. Bán dẫn loại p là bán dẫn trong đó mật độ electron tự do nhỏ hơn rất nhiều mật độ lỗ trống. P4. Chọn câu trả lời đúng. A. Electron tự do và lỗ trống đều chuyển động ngược chiều điện trường. B. Electron tự do và lỗ trống đều mang điện tích âm. C. Mật độ các hạt tải điện phụ thuộc rất nhiều vào các yếu tố bên ngoài như nhiệt độ, tạp chất, mức độ chiếu sáng. D. Độ linh động của các hạt tải điện hầu như không thay đổi khi nhiệt độ tăng. P5. Chọn câu trả lời sai. A. Cấu tạo của điôt bán dẫn gồm một lớp tiếp xúc p – n. B. Dòng electron chuyển qua lớp tiếp xúc p – n chủ yếu theo chiều từ p sang n. C. Tia catôt mắt thường không nhìn thấy được. D. Độ dẫn điện của chất điện phân tăng khi nhiệt độ tăng. P6. Hiệu điện thế của lớp tiếp xúc p – n có tác dụng A. tăng cường sự khuếch tán của các hạt cơ bản. B. tăng cường sự khuếch tán của các hạt cơ bản và các hạt không cơ bản. C. tăng cường sự khuếch tán của các electron từ bán dẫn n sang bán dẫn p. D. tăng cường sự khuếch tán của các electron từ bán dẫn p sang bán dẫn n. P7. Khi lớp tiếp xúc p – n được mắc phân cực thuận, điện trường ngoài có tác dụng A. tăng cường sự khuếch tán của các hạt cơ bản. B. tăng cường sự khuếch tán của các hạt cơ bản và các hạt không cơ bản. C. tăng cường sự khuếch tán của các electron từ bán dẫn n sang bán dẫn p. D. tăng cường sự khuếch tán của các electron từ bán dẫn p sang bán dẫn n. P8. Chọn phát biểu đúng A. Các chất bán dẫn loại n nhiễm điện âm do số hạt electron tự do nhiều hơn lỗ trống. B. Khi nhiệt độ càng cao thì chất bán dẫn nhiễm điện càng lớn. C. Khi mắc phân cực ngược vào lớp tiếp xúc p – n thì điện trường ngoài có tác dụng tăng cường sự khuếch tán của các hạt cơ bản. D. Dòng điện thuận là dòng khuếch tán của các hạt cơ bản. c) Đáp án phiếu học tập: P1 ( C ); P2 ( D ); P3 ( D ); P4 ( C ); P5 ( B ); P6 ( C ); P7 ( C ); P8 ( D ). d) Dự kiến ghi bảng: ( chia làm 2 cột ) Bài 23: Dòng điện trong chất bán dẫn 1) Tính dẫn điện của bán dẫn: a) Các chất bán dẫn: Si, Ge, GaGs, ZnS 3) Sự dẫn điện của bán dẫn có tạp chất: a) Bán dẫn loại n: SGK electron là hạt mang điện cơ bản (đa b) Tính chất: (3) SGK 2) Sự dẫn điện của bán dẫn tinh khiết: + Si có hoá trị 4, 4 electron liên kết chặt chẽ với hạt nhân, liên kết giữa các nguyên tử bền vững. + Nhiệt độ thấp: không dẫn điện. + Nhiệt độ tương đốicao: electron giải phóng electron tự do và lỗ trống di chuyển + Có điện trường: electron và lỗ trống chuyển động + Có ánh sáng thích hợp electron tự do, lỗ trống số) b) Bán dẫn loại p: SGK lỗ trống là hạt mang điện cơ bản. 4) Lớp chuyển tiếp p – n: (vẽ hình) a) Sự hình thành lớp chuyển tiếp p – n: SGK b) Dòng điện qua lớp chuyển tiếp p – n: SGK Lớp chuyển tiếp p – n tốt theo một chiều, từ p sang n. Lớp chuyển tiếp p – n có tính chất chỉnh lưu. c) Đường đặc trưng Vôn – ampe của lớp chuyển tiếp p – n: SGK Ứng dụng: điôt, tranzito 2. Học sinh - Ôn lại bản chất đòng điện trong các môi trường. 3. Gợi ý ứng dụng CNTT GV có thể chuẩnbị một số hình ảnh về dòng điện qua chất bán dẫn tinh khiết, chất bán dẫn có tạp chất, lớp tiếp giáp p – n. C. TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Hoạt động 1(…phút): Ổn định tổ chức. Kiểm tra bài cũ. Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên - Báo cáo tình hình lớp. - Trả lời cau hỏi. - Nhận xét câu trả lời của bạn. - Kiểm tra tình hình học sinh. -Nêu câu hỏi về dòng điện trong chân không. - Nhận xét và cho điểm. Hoạt động 2(…phút): Tính chất dẫn điện của bán dẫn, sự dẫn điện của bán dẫn tinh khiết. Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên - Đọc SGK. - Thảo luận về tính dẫn điện của bán dẫn. - Tìm hiểu tính dẫn điện của chất bán dẫn. - Trình bày tính dẫn điện của chất bán dẫn. - Nhận xét câu trả lời của bạn. - Đọc SGK. - Thảo luận về tính dẫn điện. - Tìm hiểu về tính dẫn điện của bán dẫn tinh khiết. - Trình bày tính dẫn điện và nêu kết luận. - Yêu cầu học sinh đọc phần 1. - Tổ chức thảo luận. - Hướng dẫn HS tìm hiểu. - Yêu cầu HS trình bày. - Nhận xét và kết luận. - Yêu cầu HS đọc phần 2. - Tổ chức thảo luận. - Gợi ý. - Yêu cầu HS trình bày. - Nhận xét câu trả lời của bạn. - Trả lời câu hỏi C1. - Nhận xét, rút ra kết luận. - Nêu câu hỏi C1. Hoạt động 3(…phút): Tính dẫn điện của bán dẫn tạp chất. Lớp chuyển tiếp p – n Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên - Đọc SGK phần 3.a. - Thảo luận về tính dẫn điện. - Tìm hiểu sự tạo thành hạt tải điện trong bán dẫn loại n. - Tìm hiểu sự dẫn điện của bán dẫn tạp chất từng loại n. - Trình bày tính dẫn điện và nêu kết luận. - Nhận xét câu trả lời của bạn. - Đọc SGK phần 3.b. - Thảo luận về tính dẫn điện. - Tìm hiểu sự tạo thành hạt tải điện trong bán dẫn loại p. - Tìm hiểu sự dẫn điện của bán dẫn tạp chất từng loại n. - Trình bày tính dẫn điện và nêu kết luận. - Yêu cầu HS đọc SGK phần 3.a - Tổ chức thảo luận. - Gợi ý. - Yêu cầu HS trình bày. - Nhận xét, rút ra kết luận. - Yêu cầu HS đọc SGk phần 3.b. - Tổ chức thảo luận. - Gợi ý. - Yêu cầu HS trình bày. - Nhận xét câu trả lời của bạn. - Đọc SGK phần 4.a. -Thảo luận về sự tạo thành lớp chuyển tiếp. - Tìm hiểu sự hình thành lớp chuyển tiếp p – n. - Trình bày sự hình thành lớp chuyển tiếp p – n. - Nhận xét câu trả lời của bạn . - Đọc SGK phần 4.b. - Thảo luận về dòng điện qua lớp chuyển tiếp p – n. - Tìm hiểu dòng điện qua lớp chuyển tiếp p – n. - Trình bày dòng điện qua lớp chuyển tiếp p – n. - Trình bày và nêu được dòng điện thuận và ngược - Nhận xét câu trả lời của bạn. - Đọc phần 4.c, rút ra nhận xét. - Nhận xét đường đặc trưng Vôn – ampe. - Nhận xét , rut ra kết luận. - Yêu cầu HS đọc phần 4.a. - Tổ chức thảo luận. - Hướng dẫn HS tìm hiểu. - Yêu cầu HS trình bày. - Nhận xét rút ra kết luận. - Yêu cầu HS đọc phần 4.b. - Tổ chức thảo luận. - Hướng dẫn, gợi ý. - Yêu cầu HS trình bày. - Nhận xét rút ra kết luận. - Yêu cầu HS đọc phần 4.c. - Yêu cầu HS nhận xét. Hoạt động 4(…phút): Vận dụng, cũng cố. Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên - Đọc SGK. - Nêu câu hỏi 1,2 SGK. - Suy nghĩ… - Trả lời câu hỏi. - Ghi nhận kiến thức. - Nêu câu hỏi trắc nghiệm P ( trong phiếu học tập. - Tóm tắt bài. - Đánh giá, nhận xét kết quả giờ dạy. Hoạt động 5(…phút): Hướng dẫn về nhà. Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên - Ghi câu hỏi và bài tập về nhà. - Ghi nhớ lời nhắc của GV. - Giao các câu hỏi và bài tập trong SGK. - Giao các câu hỏi trắc nghiệm P( trong phiếu học tập) - Nhắc HS đọc bài mới và chẩn bị bài sau. . làm 2 cột ) Bài 23: Dòng điện trong chất bán dẫn 1) Tính dẫn điện của bán dẫn: a) Các chất bán dẫn: Si, Ge, GaGs, ZnS 3) Sự dẫn điện của bán dẫn có tạp chất: a) Bán dẫn loại n: SGK. chất bán dẫn. - Trình bày tính dẫn điện của chất bán dẫn. - Nhận xét câu trả lời của bạn. - Đọc SGK. - Thảo luận về tính dẫn điện. - Tìm hiểu về tính dẫn điện của bán dẫn tinh khiết. -. chất dẫn điện của bán dẫn, sự dẫn điện của bán dẫn tinh khiết. Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên - Đọc SGK. - Thảo luận về tính dẫn điện của bán dẫn. - Tìm hiểu tính dẫn điện