Mô phỏng nguyên lí hoạt động của một số linh kiện bán dẫn sử dụng microsoft power point

ĐẶNG QUỐC KHÁNH K33D SPKT LỜI CẢM ƠN Trong trình thực khóa luận “Mô nguyên lí hoạt động số linh kiện bán dẫn sử dụng phần mềm Microsoft Power point” xin chân thành cảm ơn sâu sắc đến thầy giáo Th.S Phùng Công Phi Khanh, người giúp đỡ, bảo tận tình, có hiệu tạo điều kiện thuận lợi cho hoàn thành khóa luận Tôi xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo khoa vật lí hết lòng dạy dỗ năm học vừa qua để có kiến thức hoàn thành khóa luận Tôi xin chân thành cảm ơn gia đình, bè bạn giúp đỡ để hoàn thành khóa luận Tôi xin chân thành cảm ơn ! Hà nội, tháng năm 2011 Sinh viên thực Đặng Quốc Khánh ĐẶNG QUỐC KHÁNH K33D SPKT LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan nội dung mà trình bày khóa luận kết trình nghiên cứu thân hướng dẫn bảo tận tình thầy giáo, Th.S Phùng Công Phi Khanh thầy cô giáo khoa Vật Lí Những nội dung chưa công bố khóa luận tốt nghiệp khác Hà Nội, tháng năm 2011 Người thực Đặng Quốc Khánh ĐẶNG QUỐC KHÁNH K33D SPKT A - MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Lịch sử giới trải qua nhiều cách mạng khoa học kĩ thuật, giới ngày nhiều phát minh, sáng kiến mang lại hiệu to lớn cho xã hội loài người Trong năm gần đây, thành tựu khoa học kĩ thuật ứng dụng vào xã hội ngày phổ biến Kĩ thuật điện tử tin học ngành mũi nhọn phát triển Trong khoảng thời gian tương đối ngắn, từ đời tranzito, có tiến nhảy vọt, mang lại nhiều thay đổi lớn sâu sắc hầu hết lĩnh vực khác đời sống dần trở thành công cụ quan trọng cách mạng kĩ thuật trình độ cao Trong trình học môn kĩ thuật điện tử nói chung môn điện tử tương tự nói riêng nghiên cứu chất bán dẫn nói chung nguyên lí hoạt động số linh kiện bán dẫn Vì trình xảy cấp độ nguyên tử làm cho người học khó hình dung hiểu chưa sâu cấu tạo nguyên lí hoạt động linh kiện bán dẫn Vì người dạy phải thể cách thức để thể cấu tạo nguyên lí hoạt động linh kiện bán dẫn, điều mà thầy cô quan tâm Trong năm gần đây, phát triển công nghệ thông tin mang lại hiệu to lớn cho nhiều ngành nghề khác xã hội Máy tính có khả mô trình nguyên tắc hoạt động mà điều kiện bình thường quan sát thấy Theo đó, ứng dụng công nghệ thông tin đã, hướng để thể dạy môn kĩ thuật điện tử Thực tiễn chứng minh việc đưa công nghệ thông tin vào hỗ trợ giảng dạy mang lại hiệu to lớn dạy học nói chung môn kĩ thuật điện tử nói riêng ĐẶNG QUỐC KHÁNH K33D SPKT Nhằm giúp học sinh tiếp thu cách có khoa học phát huy tính tích cực chủ động hoạt động nhận thức tạo hứng thú cho học sinh sử dụng số phần mềm mô trình, nguyên tắc hoạt động tỏ ưu cần thiết MS PowerPoint phần mềm thuộc nhóm MS Office, có chức hỗ trợ việc thiết kế, soạn thảo định dạng nội dung tài liệu, thuận tiện cho việc trình bày giảng dạy, thuyết trình MS PowerPoint có đặc trưng nhóm MS Office, Word, Excel Kết hiển thị theo cấu trúc hình trình chiếu, giao diện công cụ thân thiện, dễ dùng linh hoạt Các công cụ MS PowerPoint (như: Text, Drawing, Picture, Chart định dạng đối tượng ) hoàn toàn Word, Excel Việc Chuyển đổi từ Văn Word sang MS PowerPoint đễ dàng Do vậy, việc nắm vững Word hỗ trợ bạn nhiều, giúp bạn dễ dàng tiếp cận với PowerPoint thời gian ngắn Hệ thống hiệu ứng phong phú, khai thác tạo nên nhiều cấu trúc, chí lập trình để tạo đối tượng (Ví dụ: Thiết kế Thí nghiệm Torixenli, đồng hồ đo, sơ đồ máy phát điện ) Khả nhúng ứng dụng Link mạnh nên dễ dàng tạo files đa dạng, linh hoạt Thủ tục lưu cất thông minh, hỗ trợ chuyển đổi đuôi file, đóng gói sản phẩm lên thư mục đĩa CD Từ lí trên, định lựa chọn đề tài: “Mô nguyên lí hoạt động số linh kiện bán dẫn sử dụng phần mềm Microsoft power point” Mục đích nghiên cứu - Kiến thức tổng quan chất bán dẫn - Cấu tạo nguyên lí hoạt động số linh kiện bán dẫn - Phần mềm Microsoft Powerpoint ĐẶNG QUỐC KHÁNH K33D SPKT - Mô nguyên lí hoạt động số linh kiện bán dẫn Nhiệm vụ nghiên cứu - Nghiên cứu lí thuyết bán dẫn số linh kiện bán dẫn - Xây dựng bước sử dụng phần mềm Microsoft Powerpoint mô nguyên lí hoạt động số linh kiện bán dẫn Đối tượng nghiên cứu - Chất bán dẫn số linh kiện bán dẫn - Phần mềm Microsoft Powerpoint Phương pháp nghiên cứu - Lí thuyết - Thực nghiệm Cấu trúc luận văn Chúng cấu trúc luận văn gồm chương : Chương 1: Tổng quan chất bán dẫn Trong chương đề cập đến chất bán dẫn nguyên lí hoạt động số linh kiện bán điển Diode Tranzito Chương 2: Giới thiệu chung phần mềm Microsoft Powerpoint Trong chương giới thiệu phần mềm Microsoft Powerpoint giới thiệu cách khái quát giao diện lệnh phần mềm Microsoft Powerpoint Chương : Xây dựng chương trình mô Microsoft Power Point Chương : Sử dụng phần mềm để mô ĐẶNG QUỐC KHÁNH K33D SPKT B - NỘI DUNG CHƯƠNG TỒNG QUAN VỀ CHẤT BÁN DẪN 1 Sơ lược lịch sử phát triển nghành điện tử Vào năm 1947, phòng thí nghiệm Bell, John Bardeen Walter Brattain thành công việc phát minh Transistor lưỡng cực BJT (Bipolar JunctionTransistor) Đây bước ngoặt đánh dấu bắt đầu thời đại bán dẫn Phát minh chuỗi phát triển công nghệ vi điện tử thật làm thay đổi sống loài người - 1948: Transistor đời Đây cách mạng ngành điện tử - 1950 : Mạch điện tử chuyển sang dùng transistor Hệ máy tính dùng linh kiện bán dẫn dạng rời rạc đời (thế hệ II) - 1960 : Mạch tích hợp đời (IC:Intergrated Circuit) Hệ máy tính dùng IC đời (thế hệ III) - 1970 Các mạch tích hợp mật độ cao đời (MSI, LSI, VLSI) MSI: Medium Scale Intergrated Circuit LSI: Large Scale Intergrated Circuit VSI:Very Large Scale Intergrated Circuit - 1980 đến điện tử ứng dụng rộng rãi lãnh vực y tế, điều khiển tự động, phát thanh, truyền hình… Linh kiện điện tử : Ta xét hai loại linh kiện sau: Linh kiện thụ động: Có thông số không đổi tác dụng dòng điện: điện trở, tụ, cuộn cảm… Linh kiện tích cực: Có thông số thay đổi tác dụng dòng điện: Diod, Transistor lưỡng cực BJT( Bipolar Junction Transistor)… ĐẶNG QUỐC KHÁNH K33D SPKT Chất bán dẫn Chất bán dẫn Hình 1.1 Giản đồ lượng Si Hai chất bán dẫn tiêu biểu là: Silicon (Si) Ge (Germanium) Si chất bán dẫn mà nhiệt độ phòng có e vùng dẫn mạng tinh thể Vì dòng điện tỷ lệ với số lượng e nên dòng điện tinh thể nhỏ Ở nhiệt độ phòng, e vùng hoá trị nhảy lên vùng dẫn để lại lỗ trống vị trí chứa mang điện tích dương Hiện tượng gọi phát sinh điện tử - lỗ trống Hình 1.2 Hiện tượng phát sinh điện tử-lỗ trống Nếu đặt nguồn điện hình vẽ e di chuyển cực dương nguồn E vùng hoá trị di chuyển cực dương nguồn có đủ lượng để từ mức lượng lên mức lượng lỗ trống Khi e nhập vào lỗ trống để lại lỗ trống phía sau Vì làm lỗ trống di chuyển cực âm nguồn Dòng điện chất bán ĐẶNG QUỐC KHÁNH K33D SPKT dẫn tổng thành phần: dòng e vùng dẫn dòng lỗ trống vùng hoá trị E di chuyển cực dương nhanh lỗ trống di chuyển cực âm khả e có đủ lượng cần thiết để nhảy lên vùng dẫn lớn khả e có đủ lượng để nhảy đến vị trí trống vùng hóa trị Vì dòng e lớn dòng lỗ trống Si Tuy nhiên dòng nhỏ nên Si cách điện Chất bán dẫn tạp : Chất bán dẫn tạp loại N Hình 1.3 Đồ thị vùng lượng chế phát sinh hạt dẫn bán dẫn loại n Người ta tiến hành pha thêm nguyên tử thuộc nhóm bảng Mendeleep vào mạng tinh thể chất bán dẫn nguyên chất nhờ công nghệ đặc biệt, với nồng độ khoảng 1010 đến 1018 nguyên tử/cm3 Khi nguyên tử tạp chất thừa điện tử vành ngoài, liên kết yếu với hạt nhân, dễ dàng bị ion hóa nhờ nguồn lượng yếu, tạo nên cặp ion dương tạp chất - ĐẶNG QUỐC KHÁNH K33D SPKT điện tử tự Ngoài tượng phát sinh hạt giống chế chất bán dẫn sảy với mức độ yếu Trên đồ thị vùng lượng, mức lượng tạp chất loại (gọi tạp chất loại n hay loại cho điện tử - Dornor) phân bố bên vùng cấm nằm sát đáy vùng dẫn (khoảng cỡ vài % eV) Kết mạng tinh thể tồn nhiều ion dương tạp chất bất động dòng điện chất bán dẫn loại n gồm hai thành phần không tạo : Điện tử loại hạt dẫn đa số có nồng độ nn, lỗ trống loại thiểu số có nồng độ pn (chênh nhiều cấp nn>>pn ) Chất bán dẫn tạp loại P Chất bán dẫn tạp loại P chất bán dẫn có pha thêm chất thuộc nhóm III bảng hệ thống tuần hoàn Mendeleep vào chất bán dẫn Ta xét trường hợp pha tạp nguyên tử As vào chất bán dẫn Si Điều tương ứng làm xuất mức lượng gọi mức tạp chất acceptor sát đỉnh vùng hoá trị Vì nguyên tử tạp chất dễ bị ion hoá thành ion âm Ngoài chế phát sinh cặp hạt dẫn điện tử –lỗ trống xảy giống chế chất bán dẫn với mức độ yếu mức tạp chất loại P sát đỉnh vùng hoá trị Gọi np: mật độ điện tử vùng dẫn Gọi pp: mật độ lỗ trống vùng hoá trị, np>>pp Vậy dòng điện chất bán dẫn loại P chủ yếu lỗ trống tạo nên gọi hạt dẫn đa số, điện tử gọi hạt thiểu số Tiếp xúc p-n: Cho lớp bán dẫn p, n tiếp xúc nhau, ta có tiếp xúc p -n Khi tiếp xúc p-n chưa phân cực: ĐẶNG QUỐC KHÁNH K33D SPKT Hình 1.4 Tiếp xúc pn chưa phân cực Do có chênh lệch lớn nồng độ (nn >> np, pp >> pn) nên có tượng khuếch tán hạt dẫn đa số qua nơi tiếp xúc, tạo nên dòng khuếch tán Ikt hướng từ miền P sang miền N Tại vùng lân cận hai bên mặt tiếp xúc xuất điện trường nội ETX hướng từ vùng N sang vùng P (do ion tạp chất tạo ra) Nó cản trở chuyển động dòng khuếch tán gây dòng trôi ITR hạt thiểu số có chiều từ N sang P qua mặt tiếp xúc làm ITR tăng, IKT giảm Quá trình tiếp diễn đạt đến trạng thái cân động Lúc IKT = ITR, dòng qua tiếp xúc 0, hiệu tiếp xúc l 0,1 V Ge 0,4 V Si Khi tiếp xúc pn phân cực thuận : Điện trường nội ngược chiều với điện trường nên tổng điện trường vùng tiếp xúc giảm, làm cho vùng tiếp xúc bị thu hẹp lại, hạt đa số dễ dàng di chuyển qua vùng tiếp xúc này, dòng khuếch tán có chiều từ A đến K tăng mạnh, dòng trôi Etx gây không đáng kể 10 ĐẶNG QUỐC KHÁNH K33D SPKT Khi phân cực nghịch cho Diode tức ta cấp điện dương vào N điện âm vào P Hình 3.11 Phân cực nghịch cho điốt Khi phân cực ngược lỗ trống chuyển động với chiều điện trường điện tử chuyển động ngược chiều với điện trường làm cho miền cách điện rộng Tạo hiệu ứng cho đối tượng cách kích huột phải vào đối tượng chọn Animation / Add ffect / Motion Path / line sau chọn hướng cần di chuyển (Hình 3.12) Hình 3.12 35 ĐẶNG QUỐC KHÁNH K33D SPKT Nguyên lí hoạt động Tranzito Transistor gồm ba lớp bán dẫn ghép với hình thành hai mối tiếp giáp P-N, ghép theo thứ tự PNP ta Transistor thuận, ghép theo thứ tự NPN ta Transistor ngược Hình 3.13 Cấu tạo Trazito Ta ghép miếng bán dẫn lại với ta tranzito loại PNP hay NPN tùy theo thứ tự xếp.Miền thứ có nồng độ tạp chất cao gọi miền Emiter: Miền có nồng độ tạp chất thấp miền Bazo miền có nồng độ tạp chất trung bình miền Colecto Nguyên lí làm việc: Để Trazito làm việc người ta phải đưa điện áp chiều vào cực gọi phân cực cho Trazito Đối với chế độ khuếch đại JE phân cực thuận JC phân cực ngược Đối với Trazito loại PNP: Hình 3.14 Trazito loại PNP 36 ĐẶNG QUỐC KHÁNH K33D SPKT Ta phân cực thuận cho JE tức cấp điện dương vào P điện âm vào N tiếp giáp JE (như hình vẽ) Đầu tiên ta cho lỗ trống P khuếch tán sang bán dẫn N, hiệu ứng lặp lại trước kích chuột lần (Hình 3.15) Hình 3.15 Sau khoảng thời gian vài giây ta cho xuất dòng IE cách tạo hiệu ứng di chuyển cho dòng IE Tại hiệu ứng chọn timing, mục Start chọn Affter Previous Trong mục Delay chọn 1.5, mục Repeat chọn Until Next Click / OK Hình 3.16 Tiếp theo ta cho lỗ trống P tiếp tục khuếch tán sang N, phần hạt dẫn tái hợp với điện tử phía bên N cách kích chuột phải vào đối tượng chọn Custom Animation / Add Effec / Exit / box (Hình 3.16 ) 37 ĐẶNG QUỐC KHÁNH K33D SPKT Sau khoảng thời gian vài giây ta cho xuất dòng IB tương tự chọn timing, mục Start chọn Affter Previous Trong mục Delay chọn 1.5, mục Repeat chọn Until Next Click / OK Các hạt đa số vùng P sau tái hợp với điện tử vùng N tạo thành dòng IB phần lại tới bờ JC bị trường gia tốc JC phân cực ngược qua tới miền Colecter tạo nên dòng IC Đối với Trazito loại NPN: Hình 3.17 Trazito loại NPN Ta phân cực thuận cho JE tức cấp điện dương vào P điện âm vào N tiếp giáp JE (Hình 3.17) Đầu tiên ta cho điện tử N khuếch tán sang bán dẫn P, hiệu ứng lặp lại trước kích chuột lần Sau khoảng thời gian vài giây ta cho xuất dòng IE cách tạo hiệu ứng di chuyển cho dòng IE Tại hiệu ứng chọn timing, mục Start chọn Affter Previous Trong mục Delay chọn 1.5 mục Repeat chọn Until Next Click / OK (Hình 3.18) Hình 3.18 38 ĐẶNG QUỐC KHÁNH K33D SPKT Tiếp theo ta cho điện tử N tiếp tục khuếch tán sang P, phần hạt dẫn tái hợp với lỗ trống phía bên P cách kích chuột phải vào đối tượng chọn Custom Animation / Add Effec / Exit / box (Hình 3.19) Hình 3.19 Sau khoảng thời gian vài giây ta cho xuất dòng IB tương tự chọn timing, mục Start chọn Affter Previous Trong mục Delay chọn 1.5, mục Repeat chọn Until Next Click / OK Các hạt đa số vùng N sau tái hợp với lỗ trống vùng P tạo thành dòng IB phần lại tới bờ JC bị trường gia tốc JC phân cực ngược qua tới miền Colecter tạo nên dòng IC 39 ĐẶNG QUỐC KHÁNH K33D SPKT CHƯƠNG SỬ DỤNG PHẦN MỀM MÔ PHỎNG Điốt bán dẫn 1 Chât bán dẫn tạp chất Như biết, bán dẫn tạp chất tạo việc cung cấp chất tạp chất thuộc nhóm nhóm bảng tuần hoàn Mendelep đưa vào cấu trúc tinh thể chất bán dẫn Hình 4.1 Chất bán dẫn tạp chất loại N loại P Trong chất bán dẫn loại P, lỗ trống hạt đa số mang điện tích dương, điện tử hạt thiểu số mang điện tích âm.Còn bán dẫn loại N điện tử hạt đa số mang điện tích âm, lỗ trống hạt thiểu số mang điện tích dương Mô đặc tính chuyển tiếp PN Điốt bán dẫn Khi chưa có điện trường ngoài: Khi cho bán dẫn P N tiếp xúc công nghệ với sảy loạt tượng vật lí nơi tiếp xúc sở cho hấu hết công cụ bán dẫn điện Do có chênh lệch lớn nồng độ vùng tiếp xúc sảy tượng khuếch tán hạt đa số qua nơi tiếp giáp, lỗ trống khu vực P khuếch tán sang khu vực N điện tử khu vực N khuếch tán sang khu vực P Nhờ trình khuếch tán điện tử lỗ trống qua mặt tiếp giáp sinh dòng điện khuếch tán hướng từ P sang N kí hiệu IKT 40 ĐẶNG QUỐC KHÁNH K33D SPKT Hình 4.2 Chuyển tiếp PN chưa có điện trường Khi sinh dòng IKT đồng thời xuất điện trường tiếp xúc ETX có chiều ngược với chiều dòng IKT làm cản trở khuếch tán lỗ trống từ P sang N điện tử từ N sang khu vực P, đồng thời điện trường tiếp xúc gây chuyển động trôi dạt hạt thiểu số (điện tử khu vực P lỗ trống khu vực N) qua miền tiếp xúc hình thành dòng ITR (Hình 4.3) Quá trình tiếp diễn ITR = IKT trạng thái cân động xảy ra, lúc dòng điện qua tiếp giáp P-N hiệu điện tiếp xúc (UTX ) xác lập.Với điều kiện nhiệt độ phòng, UTX có giá trị khoảng 0,3 V loại tiếp giáp P-N làm từ Ge 0,6 V với loại làm từ Si Hình 4.3 2 Tiếp giáp PN có điện trường a, Khi phân cực thuận (dương đặt vào P âm đặt vào N) 41 ĐẶNG QUỐC KHÁNH K33D SPKT Khi đóng khóa K : Lúc xuất điện trường ENG ngược chiều với ETX làm bề mặt điện trường tiếp xúc giảm, điện tử khu vực N lỗ trống khu vực P dễ dàng vượt qua tiếp giáp PN hình thành dòng khuếch tán lớn Về dòng điện trôi dạt, số số hạt dẫn thiểu số tạo ra, ảnh hưởng với dòng điện tổng không đáng kể Vậy chuyển tiếp PN có điện áp thuận đặt vào biến thành trạng thái dẫn điện, điện trở bé Hình 4.4 Tiếp giáp PN phân cực thuận b,Khi phân cực ngược (dương vào N, âm vào P) Khi phân cực ngược, điện trường (ENG) đặt vào tiếp giáp PN hướng với điện trường (ETX) làm cho diện tích không gian bề rộng vùng nghèo kiệt tăng lên gây khó khăn cho khuếch tán, dòng điện khuếch tán giảm nhiều, dòng điện trôi dạt không đổi, phần chủ yếu dòng điện tổng qua chuyển tiếp PN gọi dòng điện nghịch Khi nhiệt độ không đổi nồng độ hạt dẫn thiểu số không đổi nên dòng điện nghịch không phụ thuộc vào điện áp nghịch (trong giới hạn định) Vì số hạt dẫn thiểu số nhỏ nên dòng điện nghịch nhỏ xấp xỉ 0, chuyển tiếp PN có điện áp nghịch đặt vào trở thành trạng thái ngắt 42 ĐẶNG QUỐC KHÁNH K33D SPKT Hình 4.5 Tiếp giáp PN phân cực ngược Cấu tạo nguyên lí hoạt động Tranzito Cấu tạo Transistor gồm ba lớp bán dẫn ghép với hình thành hai mối tiếp giáp P - N Nếu ghép theo thứ tự PNP ta Transistor thuận, ghép theo thứ tự NPN ta Transistor ngược Về phương diện cấu tạo, Transistor tương đương với hai điốt đấu ngược chiều Hình 4.6 Cấu tạo Tranzi to Miền bán dẫn thứ Trazito miền Emiter với đặc điểm có nồng độ tạp chất lớn nhất, điện cực nối với miền gọi cực Emiter Miền thứ hai miền bazo với nồng độ tạp chất nhỏ độ dày nhỏ cỡ 43 ĐẶNG QUỐC KHÁNH K33D SPKT µm, điện cực nối với miền gọi cực bazo Miền lại miền Colecter với nồng độ tạp chất trung bình điện cực tương ứng Colecter Tiếp giáp PN miền Emiter Bazo gọi tiếp giáp Emiter (JE ), tiếp giáp Bazo Colecter tiếp giáp Colecter (JC) 2 Nguyên lý hoạt động Để Tranzito làm việc người ta phải đưa điện áp chiều tới cực nó, gọi phân cực cho Trazito Đối với chế độ khuếch đại JE phân cực thuận JC phân cực ngược Đối với Tranzito PNP : Hình Nguyên lí hoạt động Trazito PNP Do JE phân cực thuận hạt đa số ( lỗ trống ) từ miền E phun qua JE tạo thành dòng Emiter (IE) Chúng tới vùng Bazo trở thành hạt thiểu số tiếp tục khuếch tán sâu vào vùng Bazo hướng tới JC Trên đường khuếch tán, phần nhỏ bị tái hợp với hạt đa số miền Bazo tạo thành dòng điện cực Bazo (IB) Do cấu tạo miền Bazo mỏng cỡ µm nên toàn hạt khuếch tán tới tiếp giáp JC bị trường gia tốc (do JC phân cực ngược) qua tới miền Colecter tạo thành dòng Colecter (IC) Đối với Tranzito NPN : Khi JE phân cực thuận (UTH > UTX) chuyển động khuếch tán hạt điện tử N mạnh chuyển động trô dạt, điện tử N không 44 ĐẶNG QUỐC KHÁNH K33D SPKT ngừng chuyển động vượt qua chuyển tiếp PN tới vùng P, lỗ trống vùng P không ngừng chuyển động tới N tạo dòng IE Do đặc điểm kỹ thuật chế tạo, nồng độ lỗ trống vùng P nhỏ so với nồng độ điện tử vùng N, nên dòng điện lỗ trống bỏ qua Hình 4.7 Nguyên lí hoạt động Trazito NPN Vì nồng độ điện tử gần vùng N lớn , nồng độ vùng gần Colecter bé, nên điện tử sau đến b tiếp tục khuếch tán đến c Trong trình khuếch tán điện tử luôn gặp phải lỗ trống khu vực b, lỗ trống bị tái hợp triệt tiêu , nguồn cực b bổ xung lỗ trống , tạo dòng điện cực IB Do JC phân cực nghịch nên điện tử khuếch tán đến c gặp điện trường nghịch Điện trường cản trở khuếch tán vào khu vực b, đồng thời gom góp điện tử khuếch tán từ b đến tạo dòng IC 45 ĐẶNG QUỐC KHÁNH K33D SPKT C - KẾT LUẬN Qua trình làm luận văn đạt mục đích nghiên cứu, thực nhiệm vụ đề Bên cạnh thu nhiều kiến thức bổ ích khác, cụ thể là: - Hiểu kiến thức Microsoft Power Point vào tìm hiểu nhiều công cụ mạnh mẽ cho phép tạo hiệu ứng nhanh chóng dễ dàng - Mô nguyên lý hoạt động số linh kiện bán dẫn Power Point - Sử dụng máy tính thành thạo - Có thêm nhiều kiến thức môn Kĩ thuật điện tử - Nắm bước nghiên cứu khoa học Qua thấy Microsoft Power Point thực phần mềm hữu dụng để mô nguyên lí hoạt động số linh kiện bán dẫn nói chung dùng Power Point để mô môn học khác Động đốt trong, vẽ kĩ thuật… Nếu luận văn tiếp tục nghiên cứu tiếp tục mô nhiều loại linh kiện bán dẫn Triac, Điac…và nhiều linh kiện bán dẫn khác để phục vụ trình học tập giảng dạy môn kỹ thuật điện tử sau 46 ĐẶNG QUỐC KHÁNH K33D SPKT TÀI LIỆU THAM KHẢO Đỗ Xuân Thụ, Kĩ thuật điện tử, NXB Giáo dục Đại học Thanh Hoa Bắc Kinh, Cơ sở kĩ thuật điện tử số Đỗ Xuân Thụ - Dụng cụ bán dẫn vi điện tử- NXB Đại học trung học chuyên nghiệp 1985 Nguyễn Thế Khôi (chủ biên), Hồ Tuấn Hùng (2007), Giáo trình Điện tử học, NXB Đại học sư phạm Bùi Xuân Đông, Hướng dẫn sử dụng Microsoft Power Point (st) 47 ĐẶNG QUỐC KHÁNH K33D SPKT MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN LỜI CAM ĐOAN A - MỞ ĐẦU B - NỘI DUNG CHƯƠNG TỒNG QUAN VỀ CHẤT BÁN DẪN 1 Sơ lược lịch sử phát triển nghành điện tử Linh kiện điện tử : Chất bán dẫn Tiếp xúc p-n: Điốt bán dẫn 12 Tranzito 17 CHƯƠNG GIỚI THIỆU VỀ PHẦN MỀM MICROSOFT POWER POINT Khởi động thoát Powerpoint 21 2 Màn hình PowerPoint .22 Làm việc với tập tin 24 Làm việc với Slide 26 Thiết kế với PowerPoint .27 CHƯƠNG XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH MÔ PHỎNG BẰNG MICROSOFT POWERPOINT Chuyển tiếp PN nguyên lí hoạt động diode bán dẫn 30 48 ĐẶNG QUỐC KHÁNH K33D SPKT Nguyên lí hoạt động Tranzito .36 CHƯƠNG SỬ DỤNG PHẦN MỀM MÔ PHỎNG Điốt bán dẫn 40 Cấu tạo nguyên lí hoạt động Tranzito .43 C - KẾT LUẬN .46 TÀI LIỆU THAM KHẢO .47 49 [...]... theo một chiều mà không theo chiều ngược lại, sử dụng các tính chất của các chất bán dẫn Có nhiều loại điốt bán dẫn, như điốt chỉnh lưu thông thường, điốt Zener, LED Chúng đều có nguyên lý cấu tạo chung là một khối bán dẫn loại P ghép với một khối bán dẫn loại N 12 ĐẶNG QUỐC KHÁNH K33D SPKT 1 5 2 Hoạt động Khối bán dẫn loại P chứa nhiều lỗ trống tự do mang điện tích dương nên khi ghép với khối bán dẫn. .. thích hợp 29 ĐẶNG QUỐC KHÁNH K33D SPKT Chương 3 XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH MÔ PHỎNG BẰNG MICROSOFT POWERPOINT 3 1 Chuyển tiếp PN và nguyên lí hoạt động của diode bán dẫn Khởi động chương trình powerpoint: Kích chuột phải vào Start / All Program / Microsoft office / Microsoft powerpoin Đặt hình nền cho Slide:kích chuột phải vào màn hình PowerPoin / Back ground / Fill Effec / Gradien sau đó chọn màu cho đối... Ưu điểm của Powerpoint là sử dụng dễ dàng, làm được các hiệu ứng hoạt hình một cách đơn giản, nhanh chóng và sinh động, kích thước của tập tin nhỏ, thuận lợi cho việc lưu trữ và di chuyển 2 1 Khởi động và thoát Powerpoint Khởi động: Chương trình PowerPoint được khởi động từ tập tin Powerpnt.exe chứa trong thư mục Program File / Microsoft Office / Office / , bạn có thể kích hoạt khởi động trực tiếp từ... của dòng ICE lớn gấp bao nhiêu lần dòng IBE Công suất cực đại: Khi hoạt động Tranzito tiêu tán một công suất P = UCE ICE Nếu công suất này vượt quá giá trị cho phép thì Tranzito sẽ bị hỏng 20 ĐẶNG QUỐC KHÁNH K33D SPKT CHƯƠNG 2 GIỚI THIỆU VỀ PHẦN MỀM MICROSOFT POWER POINT Power Point là một trong bộ phần mềm Office của hãng Microsoft, do đó cách sử dụng tương tự như MS World hoặc Excel Ưu điểm của Powerpoint... được 1 6 2 Nguyên tắc hoạt động của tranzito Xét hoạt động của Transistor NPN 18 ĐẶNG QUỐC KHÁNH K33D SPKT Ta cấp một nguồn một chiều UCE vào hai cực C và E trong đó ( + ) nguồn vào cực C và ( - ) nguồn vào cực E Cấp nguồn một chiều UBE đi qua công tắc và trở hạn dòng vào hai cực B và E, trong đó cực ( + ) vào chân B, cực ( - ) vào chân E Hình 12.1 Mạch khảo sát về nguyên tắc hoạt động của transistor... ĐẶNG QUỐC KHÁNH K33D SPKT các tranzitor được sử dụng trong nhiều ứng dụng tương tự và số, như khuếch đại, đóng cắt, điều chỉnh điện áp, điều khiển tín hiệu, và tạo dao động Tranzitor cũng thường được kết hợp thành mạch tích hợp ( IC ), có thể tích hợp tới một tỷ tranzitor trên một diện tích nhỏ 1 6 1 Cấu tạo của tranzito (bóng bán dẫn) Transistor gồm ba lớp bán dẫn ghép với nhau hình thành hai mối tiếp... dòng điện, giúp chuyển dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều, điều đó có ý nghĩa rất lớn trong kĩ thuật điện tử Vì vậy điốt được ứng dụng rộng rãi trong kỹ thuật điện và điện tử 1 6 Tranzito Tranzito ( transistor, tranzito ) là một linh kiện bán dẫn thường được sử dụng như một thiết bị khuếch đại hoặc là một khóa điện tử Tranzito là một khối cơ bản xây dựng nên cấu trúc mạch ở máy tính điện... P ( cực B ) lớn hơn số lượng lỗ trống rất nhiều, một phần nhỏ trong số các điện tử đó thế vào lỗ trống tạo thành dòng IB còn phần lớn số điện tử bị hút về phía cực C dưới tác dụng của điện áp UCE => tạo thành dòng ICE chạy qua Transistor Xét hoạt động của Transistor PNP Sự hoạt động của Transistor PNP hoàn toàn tương tự Transistor NPN nhưng cực tính của các nguồn điện UCE và UBE ngược lại Dòng IC đi... kí tự muốn chèn vào 30 ĐẶNG QUỐC KHÁNH K33D SPKT Hình 3.2 Hộp thoại Add Text Xây dựng tiếp giáp PN của diode bán dẫn: Ta ghép hai miếng bán dẫn lại với nhau và tạo hiệu ứng cho chúng : Hình 3.3 Tiếp giáp PN của diode bán dẫn Sự hình thành dòng I khuếch tán (IKT) : Ta chọn các đối tượng của miếng bán dẫn P (các lỗ trống mang điện tích dương) sau đó kich chuột phải vào các đối tượng chọn Custom Animation... mối BE β là hệ số khuyếch đại của Transistor 19 ĐẶNG QUỐC KHÁNH K33D SPKT Giải thích : Khi có điện áp UCE nhưng các điện tử và lỗ trống không thể vượt qua mối tiếp giáp P-N để tạo thành dòng điện, khi xuất hiện dòng IBE do lớp bán dẫn P tại cực B rất mỏng và nồng độ pha tạp thấp, vì vậy số điện tử tự do từ lớp bán dẫn N ( cực E ) vượt qua tiếp giáp sang lớp bán dẫn P ( cực B ) lớn hơn số lượng lỗ trống ... nguyên lí hoạt động số linh kiện bán dẫn sử dụng phần mềm Microsoft power point Mục đích nghiên cứu - Kiến thức tổng quan chất bán dẫn - Cấu tạo nguyên lí hoạt động số linh kiện bán dẫn - Phần... phần mềm Microsoft Powerpoint mô nguyên lí hoạt động số linh kiện bán dẫn Đối tượng nghiên cứu - Chất bán dẫn số linh kiện bán dẫn - Phần mềm Microsoft Powerpoint Phương pháp nghiên cứu - Lí thuyết... mềm Microsoft Powerpoint ĐẶNG QUỐC KHÁNH K33D SPKT - Mô nguyên lí hoạt động số linh kiện bán dẫn Nhiệm vụ nghiên cứu - Nghiên cứu lí thuyết bán dẫn số linh kiện bán dẫn - Xây dựng bước sử dụng