Tìm hiểu về chất bán dẫn

Về phương diện hóa học thì bán dẫn là những chất có 4 điện tử ở lớp ngoài cùng của nguyên tử.. Lớp chuyển tiếp p-nLàm xuất hiện một lớp phân cách gọi là lớp tiếp xúc p-n có bề dày rất n

GVHD: NGUYỄN ĐĂNG NHẬT

Nhóm SV thực hiện: (Nhóm 6) Nguyễn Hữu Tâm

Bùi Bá Tây Hoàng Quốc Thắng Phan Thành Trung Lưu Xuân Vương

SEMINAR

Chủ đề : TÌM HIỂU VỀ CHẤT BÁN DẪN

là các chất Germanium (Ge) và Silicium (Si).Si và Ge đều có hoá trị 4, tức là lớp ngoài cùng có 4

điện tử

Về phương diện hóa học thì bán dẫn là những chất có 4 điện tử ở lớp ngoài cùng của nguyên tử Đó

là các chất Germanium (Ge) và Silicium (Si).Si và Ge đều có hoá trị 4, tức là lớp ngoài cùng có 4

II Tính chất của chất bán dẫn

1

2

3

Điện trở suất của bán dẫn có giá trị trung gian

giữa kim loại và điện môi

Điện trở suất của bán dẫn có giá trị trung gian

giữa kim loại và điện môi

Điện trở suất của bán dẫn tinh khiết giảm mạnh khi nhiệt độ tăng Do đó ở nhiệt độ thấp, bán dẫn dẫn điện kém, còn ở nhiệt độ cao, bán dẫn dẫn

điện khá tốt

Điện trở suất của bán dẫn tinh khiết giảm mạnh khi nhiệt độ tăng Do đó ở nhiệt độ thấp, bán dẫn dẫn điện kém, còn ở nhiệt độ cao, bán dẫn dẫn

a.Khái niệm

a.Khái niệm

ta thu được Diode hay

dẫn

Độ dẫn điện của chất bán

Dạng

thường

gặp

nguyên tử P liên kết với 4

nguyên tử Si theo liên kết

( Negative : âm )

Nhận xét

Tạp chất P đã tạo thêm các electron tự do mà không làm tăng số lỗ

trống

Tạp chất P đã tạo thêm các electron tự do mà không làm tăng số lỗ

trống

Giả sử trong mạng tinh thể có lẫn một nguyên

tử Photpho (P)

Nhận xét

Tạp chất In pha vào bán dẫn Si đã tạo thêm lỗ trống, làm cho số lỗ trống nhiều hơn số electron dẫn

Tạp chất In pha vào bán dẫn Si đã tạo thêm lỗ trống, làm cho số lỗ trống nhiều hơn số electron dẫn

Ta gọi lỗ trống là hạt tải điện cơ bản, electron là hạt tải điện không cơ bản

Ta gọi lỗ trống là hạt tải điện cơ bản, electron là hạt tải điện không cơ bản

Nếu pha hai loại tạp chất thì bán dẫn này

có thể là bán dẫn loại p hoặc bán dẫn loại

n, tùy theo tỉ lệ giữa hai loại tạp chất

Nếu pha hai loại tạp chất thì bán dẫn này

có thể là bán dẫn loại p hoặc bán dẫn loại

n, tùy theo tỉ lệ giữa hai loại tạp chất

IV Lớp chuyển tiếp p-n

Làm xuất hiện một lớp phân cách gọi là lớp tiếp xúc p-n ( có bề dày rất nhỏ cỡ mm), điện trường ở lớp tiếp xúc có tác dụng ngăn cản sự khuếch tán các hạt mang điện cơ bản nhưng lại giúp sức cho sự chuyển động của các hạt mang điện không cơ bản; dòng điện đi qua lớp tiếp xúc rất nhỏ

Khi đạt một giá trị nào đó thì sự khuếch tán ngừng lại

2.Dòng điện đi qua lớp

sang p

TH2: cường độ điện trường hướng từ n

sang p

Có sự dịch chuyển các hạt

mang điện cơ bản, kết quả

là xuất hiện một dòng điện

đáng kể qua khối bán dẫn từ

p sang n, gọi là dòng điện

thuận, hiệu điện thế đặt vào

gọi là hiệu điện thế thuận.

Ngăn cản sự dịch chuyển các hạt mang điện cơ bản, khuyến khích sự di chuyển của các hạt mang điện không cơ bản; kết quả là xuất hiện một dòng điện rất nhỏ, không đáng kể qua khối bán dẫn từ n sang p; gọi là dòng điện ngược, hiệu điện thế đặt vào gọi là hiệu điện thế ngược

V Các dụng cụ bán dẫn:

Điốt bán dẫn

Nhiệt điện trở bán dẫn (rêdisto)

Một số loại dụng

cụ bán dẫn thường sử dụng

Quang điện trở bán dẫn (phôtôrêdistô)

Vi mạch điện

tử

Khi đã có được hai chất bán dẫn là

P và N , nếu ghép hai chất bán dẫn

theo một tiếp giáp P - N ta được

một Diode, tiếp giáp P -N có đặc

điểm

Mối tiếp xúc P - N => Cấu tạo của

Diode

Tại bề mặt tiếp xúc, các điện tử

dư thừa trong bán dẫn N khuyếch

tán sang vùng bán dẫn P để lấp

vào các lỗ trống Tạo thành một

lớp Ion trung hoà về điện

Diode (Si) phân cực thuận

- Khi Dode dẫn điện áp thuận đựơc giảm ở mức

0,6V

Đường đặc tuyến của điện

áp thuận qua Diode

Khi cấp điện áp (+) vào Anôt (vùng bán

dẫn P) và điện áp (-) vào Katôt (vùng bán

dẫn N), dưới tác dụng của điện áp, miền

cách điện thu hẹp lại, khi điện áp chênh

lệch giữ hai cực đạt 0,6V (với Diode loại

Si) hoặc 0,2V (với Diode loại Ge) thì

diện tích miền cách điện giảm bằng 0

Diode bắt đầu dẫn điện Nếu tiếp tục tăng

điện áp nguồn thì dòng qua Diode tăng

nhanh nhưng chênh lệch điện áp giữa hai

cực của Diode không tăng

* Phân cực thuận cho

Diode

Khi phân cực ngược cho Diode

tức là cấp nguồn (+) vào Katôt

(bán dẫn N), nguồn (-) vào Anôt

(bán dẫn P), dưới sự tương tác

của điện áp ngược, miền cách

điện càng rộng ra và ngăn cản

dòng điện đi qua mối tiếp giáp,

Diode có thể chiu được điện áp

* Phân cực ngược cho Diode

Phương pháp đo kiểm tra Diode

Đo chiều thuận que đen vào Anôt, que

đỏ vào Katôt => kim lên, đảo chiều đo

kim không lên là => Diode tốt

Đo cả 2 chiều kim lên = 0Ω => là Diode

Nếu để thang 1KΩ mà Ω mà

đo ngược vào Diode kim vẫn lên một chút là Diode bị dò

Diode được sử dụng trong các

mạch chỉnh lưu nguồn xoay

chiều thành một chiều, các mạch

tách sóng, mạch giảm áp phân

cực cho transistor hoạt động,

trong mạch chỉnh lưu Diode có

thể được tích hợp thành Diode

cầu có dạng

b Trandito bán dẫn

.

Phần giữa gọi là cực gốc hay cực bazơ, ký hiệu B, có bề dày rất nhỏ (cỡ vài m ) và có điện trở suất lớn

Phần còn lại là cực góp hay

côlectơ, kí hiệu C

Hoạt động: Mắc nguồn E1 vào 2 cực

E và B và nguồn E2 vào B và C sao cho hiệu điện thế ở lớp tiếp xúc E-B

là thuận và hiệu điện thế ở lớp tiếp xúc B-C là ngược Thông thường E2 lớn hơn E1 từ 5 đến 10 lần

Một phần là cực phát hay

êmetơ, kí hiệu E

Phần giữa là bán dẫn loại n, hai bên là bán dẫn

loại p

Phần giữa là bán dẫn loại p, hai bên

Loại n-p- n

* Có 2 loại Trandito

Là dụng cụ bán dẫn dựa trên sự phụ thuộc mạnh của điện trở bán dẫn vào nhiệt độ.

Là dụng cụ bán dẫn dựa trên sự phụ thuộc mạnh của điện trở bán dẫn vào nhiệt độ

Được chế tạo từ các chất bán dẫn khác nhau như Ge, Si, Se, một số oxit kim loại,…

Được chế tạo từ các chất bán dẫn khác nhau như Ge, Si, Se, một số oxit kim loại,…

Dùng trong các thiết bị đo nhiệt độ, khống chế nhiệt

độ từ xa, thiết bị báo cháy

d Quang điện trở bán

dẫn

Là dụng cụ bán dẫn dựa trên sự phụ thuộc điện trở một số bán dẫn vào cường

Là những vi mạch có kích thước rất nhỏ nhưng chứa hàng

trăm, hàng nghìn chi tiết khác nhau (điốt, tradito, điện trở,

…) thay thế cho các mạch điện tử cồng kềnh

- Thời gian

sử dụng được dài

- Tiết kiệm được năng lượng

- Chỉ cần nguồn hiệu điện thế thấp

- Chỉ cần nguồn hiệu điện thế thấp

* Nhược điểm

-Chi phí cao

Mẫu xe gia đình, máy tính bỏ túi

Thiết bị bán dẫn được chứa trong máy thu hình, radio cầm tay, thiết bị âm thanh nổi, và nhiều hơn nữa

Cảm ơn thầy và các bạn đã lắng

nghe