bài 23 dòng điện trong chất bán dẫn

BÀI 23: BÀI 23: DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT BÁN DẪN Nhóm thuyết trình: Nhóm 3 Click to edit Master text styles Second level Third level Fourth level Fih level Click to edit Master text styles Second level Third level Fourth level Fih level Ảnh bên trình bày các linh kiện bán dẫn: điôt tranzito, vi m ch,…. Chúng có mặt trong ạ mọi thiết bò điện tử dùng trong đời sống và trong khoa học, kó thuật. I I II II III III IV IV Tính chất điện của bán dẫn Sự dẫn điện của bán dẫn tinh khiết Sự dẫn điện của bán dẫn có tạp chất Lớp chuyển tiếp p-n II II III III IV IV Sự dẫn điện của bán dẫn tinh khiết Sự dẫn điện của bán dẫn có tạp chất Lớp chuyển tiếp p-n I I Tính chất điện của bán dẫn  Bán dẫn điển hình và dùng phổ biến là silic (Si)  Một số bán dẫn đơn chất: Ge, Se  Một số bán dẫn hợp chất: GaAs, CdTe, ZnS,… , nhiều oxit, sunfat, sêlenua, telurua,… và một số chất pôlime.  Bán dẫn điển hình và dùng phổ biến là silic (Si)  Một số bán dẫn đơn chất: Ge, Se  Một số bán dẫn hợp chất: GaAs, CdTe, ZnS,… , nhiều oxit, sunfat, sêlenua, telurua,… và một số chất pôlime. Bán dẫn điển hình và dùng phổ biến là gì? Kể tên một số bán dẫn đơn chất? Kể tên một số bán dẫn hợp chất? Bán dẫn điển hình và dùng phổ biến là gì? Kể tên một số bán dẫn đơn chất? Kể tên một số bán dẫn hợp chất? Chất bán dẫn là chất có điện trở suất ρ nằm trong khoảng trung gian giữa kim loại và chất điện môi. Chất bán dẫn là chất có điện trở suất ρ nằm trong khoảng trung gian giữa kim loại và chất điện môi. Chất bán dẫn là gì? Chất bán dẫn là gì? ρ(Ω.m) 10 20 10 15 10 10 10 5 10 0 10 -5 10 -10 Kim loại Kim loại Bán dẫn Bán dẫn Điện môi Điện môi I I Tính chất điện của bán dẫn Tính chất điện của bán dẫn Tính chất điện của bán dẫn Bán dẫn có những tính chất khác biệt nào so với kim loại? Bán dẫn có những tính chất khác biệt nào so với kim loại?  Điện trở suất ρ của bán dẫn có giá trò trung gian giữa kim loại và điện môi.  Điện trở suất ρ của bán dẫn có giá trò trung gian giữa kim loại và điện môi. I I Tính chất điện của bán dẫn Tính chất điện của bán dẫn Tính chất điện của bán dẫn  Điện trở suất của bán dẫn tinh khiết giảm mạnh khi nhiệt độ tăng. * Ở nhiệt độ thấp: bán dẫn d n điện rất kém (giống điện môi).ẫ * Ở nhiệt độ cao: bán dẫn dẫn điện khá tốt (giống kim loại).  Điện trở suất của bán dẫn tinh khiết giảm mạnh khi nhiệt độ tăng. * Ở nhiệt độ thấp: bán dẫn d n điện rất kém (giống điện môi).ẫ * Ở nhiệt độ cao: bán dẫn dẫn điện khá tốt (giống kim loại).  Tính chất điện của bán dẫn phụ thuộc rất mạnh vào các tạp chất có mặt trong tinh thể.  Tính chất điện của bán dẫn phụ thuộc rất mạnh vào các tạp chất có mặt trong tinh thể. III III IV IV Sự dẫn điện của bán dẫn có tạp chất Lớp chuyển tiếp p-n I I Tính chất điện của bán dẫn II II Sự dẫn điện của bán dẫn tinh khiết Silic là nguyên tố có hóa trò 4, tức là lớp electron ngoài cùng của Si có 4 electron. Silic là nguyên tố có hóa trò 4, tức là lớp electron ngoài cùng của Si có 4 electron. Xét trường hợp bán dẫn điển hình là Si. Nếu trong mạng tinh thể chỉ có một loại nguyên tử là Si thì ta gọi đó là bán dẫn tinh khiết. Xét trường hợp bán dẫn điển hình là Si. Nếu trong mạng tinh thể chỉ có một loại nguyên tử là Si thì ta gọi đó là bán dẫn tinh khiết. Bán dẫn tinh khiết là gì? Hạt tải điện trong chất bán dẫn tinh khiết Hạt tải điện trong chất bán dẫn tinh khiết II II Sự dẫn điện của bán dẫn tinh khiết Trong tinh thể, mỗi nguyên tố Si liên kết với 4 nguyên tố lân cận thông qua liên kết cọâng hóa trò.  Xung quanh mỗi nguyên tử Si có 8 electron, tạo thành lớp electron đầy.  Liên kết giữa các nguyên tử trong tinh thể Si rất bền vững. Trong tinh thể, mỗi nguyên tố Si liên kết với 4 nguyên tố lân cận thông qua liên kết cọâng hóa trò.  Xung quanh mỗi nguyên tử Si có 8 electron, tạo thành lớp electron đầy.  Liên kết giữa các nguyên tử trong tinh thể Si rất bền vững. Ở nhiệt độ thấp, gần 0 0 K, các electron hóa trò gắn bó chặt chẽ với các nguyên tử ở nút mạng.  Trong tinh thể không có hạt tải điện tự do, bán dẫn Si không dẫn điện. Ở nhiệt độ thấp, gần 0 0 K, các electron hóa trò gắn bó chặt chẽ với các nguyên tử ở nút mạng.  Trong tinh thể không có hạt tải điện tự do, bán dẫn Si không dẫn điện. Hạt tải điện trong chất bán dẫn tinh khiết Hạt tải điện trong chất bán dẫn tinh khiết II II Sự dẫn điện của bán dẫn tinh khiết Ở nhiệt độ tương đối cao, do dao động nhiệt một số electron hóa trò thu thêm năng lượng và được giải phóng khỏi các liên kết, trở thành các electron tự do, đồng thời xuất hiện các lỗ trống. Các lỗ trống mang điện tích dương.  Bán dẫn dẫn điện. Ở nhiệt độ tương đối cao, do dao động nhiệt một số electron hóa trò thu thêm năng lượng và được giải phóng khỏi các liên kết, trở thành các electron tự do, đồng thời xuất hiện các lỗ trống. Các lỗ trống mang điện tích dương.  Bán dẫn dẫn điện. Si Si Si SiSi Si Electron tửù do Electron tửù do Loó troỏng Loó troỏng Quaự trỡnh phaựt sinh caởp electron loó troỏng Quaự trỡnh phaựt sinh caởp electron loó troỏng [...]... chất Lớp chuyển tiếp p-n III Sự dẫn điện của bán dẫn có tạp chất Nếu bán dẫn Si có pha tạp chất, tức là ngoài các nguyên tử Si, còn có các nguyên tử khác Khi đó tính dẫn điện của bán dẫn thay đổi rất nhiều Cùng với sự dẫn điện riêng, còn có sự dẫn điện tạp chất Có hai loại: Bán dẫn loại n Bán dẫn loại p III Sự dẫn điện của bán dẫn có tạp chất Bán dẫn loại n Giả sử trong mạng tinh thể Si có lẫn một... độ dẫlà vào bán dẫn nhiệt điệt còn bánc gọi là bán dẫn loại i tinh khiến trở đượ dẫn Điện trở suất cuả bán dẫn giảm khi có ánh sáng thích hợp chiếu vào   Hiện tượng quang dẫn và được ứng dụng để làm quang điện trở bán dẫn, điện trở của nó giảm khi cường độ ánh sáng chiếu vào tăng I Tính chất điện của bán dẫn II III IV Sự dẫn điện của bán dẫn tinh khiết Sự dẫn điện của bán dẫn có tạp chất Lớp chuyển... dẫn tinh khiết u r E Bản chất dòng điện trong bán dẫn tinh khiết Xemcó điện trường đặt vào, electron chuyển động ngược chiều điện trườtrốnlỗ trống Khi thí nghiệm sau, nhận xét về chiều chuyển động của electron và lỗ ng, g? chuyển động thuận chiều điện trường  Gây nên dòng điện trong bán dẫn Si Si Si Si Si Thế nào là dòng điện trong bán dẫn? Dòng điện trong bán dẫn là dòng chuyển dời có hướng của electron... loại tạp chất, chẳng hạn cả P và B vào bán dẫn Si, thì bán dẫn này có thể là loai p hay n tùy theo tỉ lệ giữa hai đại lượng tạp chất Bằng cách chọn các loại tạp chất pha vào bán dẫn, người ta có thể tạo ra bán dẫn thuộc loại mình mong muốn và có tính dẫn điện mong muốn Đây chính là một tính chất rất đặc biệt của bán dẫn khiến nó có nhiều ứng dụng III Sự dẫn điện của bán dẫn có tạp chất Bán dẫn loại... Sự dẫn điện của bán dẫn tinh khiết Bản chất dòng điện trong bán dẫn tinh khiết  Độbánn điệtinh khiếtnsố electron và tsố lỗgtrốngnhiệg độ tăng Ở dẫ dẫn n của bá , dẫn tinh khiế tăn khi bằnt nhau  Cặp electron – lỗ trống còn phát sinh khi ta chiếu ánh sáng có bước sóng thích hợp  Sự dẫn điện trong trườsựgphụpthuộcgọi làhsự d điện trở bán dẫa bán dẫn tBánđể n m Người ta ng dụng n hợ này mạn của n điện. .. tạo thành III Sự dẫn điện của bán dẫn có tạp chất Bán dẫn loại p Tạp chất B đã tạo thêm lỗ trống, làm cho số lỗ trống nhiều hơn số electron Quan sát i: Ta gọ hình sau và nhận xét về số  thể  Lỗ n tạp chất B? i điện đa số có lẫ trống là hạt tả electron và lỗ trống trong mạnigđiện không cơ bản Electron là hạt tả tinh Bán dẫn lỗ trống hay bán dẫn p III Sự dẫn điện của bán dẫn có tạp chất Nếu khi ta... trống  Bán dẫn Si pha P có số electron dẫn nhiều hơn số lỗ trống Quan sát hình sau và nhận xét về số electron và lỗ trống trong mạng tinh thể có lẫn tạp chất P? Ta gọi:  Electron là hạt tải điện cơ bản hay đa số  Lỗ trống là hạt tải điện không cơ bản hay thiểu số  Bán dẫn như vậy gọi là bán dẫn electron hay bán dẫn loại n III Sự dẫn điện của bán dẫn có tạp chất Bán dẫn loại p Nếu tạp chất là nguyên... bán n gâcó lớp chuyển tiếp điệ vào mộ nguồn điệ p Ta mắc hai đầu của mẫu n đi dẫn y ra ngược chiều với p-n n trường ttrong của lớn có chuyển tiếp, làU,yếu điện cực ng trong Do đóbánng chuyển c âi của các hạdẫni n n đa số hiệu điện thế m sao cho trườ dương nối với , dò dẫn p, cự dờ m với bán t tả điệ tăng lên Gây ra dòng điện I có cường độ lớn chạy theo chiều từ bán dẫn p sang bán dẫn n Đó là dòng điện. .. tạp chất Bán dẫn loại n Nguyên tố pha lẫn Số e so với lỗ Bán dẫn loại p Photpho, 5 electron lớp ngoài Bo, 3 electron lớp ngoài cùng cùng Nhiều hơn Ít hơn Eletron Lỗ trống Lỗ trống Eletron trống Hạt điện cơ bản Hạt điện không cơ bản I Tính chất điện của bán dẫn II III IV Sự dẫn điện của bán dẫn tinh khiết Sự dẫn điện của bán dẫn có tạp chất Lớp chuyển tiếp p-n IV Lớp chuyển tiếp p-n Sự hình thành... đầu của mẫu bán dẫn có lớp chuyển tiếp p-n vào một nguồn điện có hiệu điện thế U, sao cho cực dương nối với bán dẫn n, cực âm với bán dẫn p En + n p - I rất nhỏ ng Lỗ trống được tạo ra Electron tách ra trong mạng tinh thể trong mạng tinh thể Et IV Lớp chuyển tiếp p-n Dòng điện qua lớp chuyển tiếp p-n Phân cực ngược Điện trường đầu i do mẫu bán dẫn có cù g chiề n tiế điện vào một nguồn điện có Ta mắc . chuyển động thuận chiều điện trường.  Gây nên dòng điện trong bán dẫn. Thế nào là dòng điện trong bán dẫn? Thế nào là dòng điện trong bán dẫn? Dòng điện trong bán dẫn là dòng chuyển dời có hướng. trống. Dòng điện trong bán dẫn là dòng chuyển dời có hướng của electron và lỗ trống. Bản chất dòng điện trong bán dẫn tinh khiết Bản chất dòng điện trong bán dẫn tinh khiết II II Sự dẫn điện của bán. p-n I I Tính chất điện của bán dẫn II II Sự dẫn điện của bán dẫn tinh khiết III III Sự dẫn điện của bán dẫn có tạp chất III III Sự dẫn điện của bán dẫn có tạp chất Nếu bán dẫn Si có pha tạp chất, tức