Giáo án vật lý 11 học kỳ 1 tiết33

GIÁO ÁN VẬT LÍ 11 (CTC) Tuần: 16 Tiết: 33 DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT BÁN DẪN I MỤC TIÊU Thực câu hỏi: + Chất bán dẫn ? Nêu đặc điểm chất bán dẫn + Hai loại hạt tải điện chất bán dẫn ? Lỗ trống ? II CHUẨN BỊ Giáo viên: + Chuẩn bị hình 17.1 bảng 17.1 sgk giấy to + Chuẫn bị số linh kiện bán dẫn thường dùng điôt bán dẫn, tranzito, LED, … Nếu có linh kiện hỏng bóc vỏ học sinh xem miếng bán dẫn linh kiện Học sinh: On tập kiến thức quan trọng chính: + Thuyết electron tính dẫn điện kim loại + Vài thông số quan trọng kim loại điện trở suất, hệ số nhiệt điện trở, mật độ electron tự III TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC Tiết Hoạt động 1: Kiểm tra cũ : Nêu đại lượng đặc trưng cho tính dẫn diện môi trường chân không Bản chất dòng điện chân không Hoạt động 2: Tìm hiểu chất bán dẫn tính chất Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung I Chất bán dẫn tính chất Yêu cầu học sinh cho biết Cho biết có Chất bán dẫn chất có điện trở gọi chất bán dẫn chất gọi bán dẫn suất nằm khoảng trung gian kim loại chất điện môi Giới thiệu số bán dẫn Ghi nhận vật liệu bán dẫn Nhóm vật liệu bán dẫn tiêu biểu thông dụng thông dụng, điển hình gecmani silic Giới thiệu đặc điểm Ghi nhận đặc điểm + Ở nhiệt độ thấp, điện trở suất bán dẫn tinh khiết bán dẫn bán dẫn tinh khiết bán dẫn chất bán dẫn siêu tinh khiết lớn có pha tạp chất có pha tạp chất Khi nhiệt độ tăng, điện trở suất giảm nhanh, hệ số nhiệt điện trở có giá trị âm + Điện trở suất chất bán dẫn giảm mạnh pha tạp chất + Điện trở bán dẫn giảm đáng kể bị chiếu sáng bị tác dụng tác nhân ion hóa khác Hoạt động : Tìm hiểu hạt tải điện chất bán dẫn, bán dẫn loại n bán dẫn loại p Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung II Hạt tải điện chất bán dẫn, bán dẫn loại n bán dẫn loại p Bán dẫn loại n bán dẫn loại p Giới thiệu bán dẫn loại n Ghi nhận hai loại bán dẫn Bán dẫn có hạt tải điện âm gọi bán dẫn loại p bán dẫn loại n Bán dẫn có hạt tải Yêu cầu học sinh thử nêu Nêu cách nhận biết loại bán điện dương gọi bán dẫn loại p cách nhận biết loại bán dẫn dẫn Electron lỗ trống Giới thiệu hình thành Chất bán dẫn có hai loại hạt tải điện electron dẫn lỗ trống Ghi nhận hình thành electron lỗ trống bán dẫn tinh khiết electron dẫn lỗ trống Dòng điện bán dẫn dòng Yêu cầu học sinh nêu bán dẫn tinh khiết electron dẫn chuyển động ngược chất dòng điện bán dẫn Nêu chất dòng điện chiều điện trường dòng lỗ tinh khiết bán dẫn tinh khiết trống chuyển động chiều điện trường Giới thiệu tạp chất cho Tạp chất cho (đôno) tạp chất hình thành bán dẫn loại n Ghi nhận khái niệm nhận (axepto) + Khi pha tạp chất nguyên Yêu cầu học sinh giải thích tố có năm electron hóa trị vào tạo nên electron dẫn Giải thích tạo nên electron tinh thể silic nguyên tử tạp bán dẫn loại n dẫn bán dẫn loại n chất cho tinh thể electron dẫn Ta gọi chúng tạp chất cho hay Giới thiệu tạp chất nhận đôno Bán dẫn có pha đôno bán hình thành bán dẫn loại p Ghi nhận khái niệm dẫn loại n, hạt tải điện chủ yếu electron Yêu cầu học sinh thực + Khi pha tạp chất nguyên C1 Thực C1 tố có ba electron hóa trị vào tinh thể silic nguyên tử tạp chasats nhận electron liên kết sinh lỗ trống, nên gọi tạp chất nhận hay axepto Bán dẫn có pha axepto bán đãn loại p, hạt tải điện chủ yếu lỗ trống Hoạt động : Tìm hiểu lớp chuyển tiếp p-n Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung III Lớp chuyển tiếp p-n Giới thiệu lớp chuyển tiếp p- Ghi nhận khái niệm Lớp chuyển tiếp p-n chổ tiếp xúc n miền mang tính dẫn p miền mang tính dẫn n tạo tinh thể bán dẫn Ghi nhận khái niệm Lớp nghèo Giới thiệu lớp nghèo Giải tích lớp chuyển Ở lớp chuyển tiếp p-n Yêu cầu học sinh giải tích tiếp p-có hạt tải điện có hạt tải điện, gọi lớp chuyển tiếp p-có lớp nghèo Ở lớp nghèo, phía bán hạt tải điện Thực C2 dẫn n có ion đôno tích điện Yêu cầu học sinh thực dương phía bán dẫn p có C2 ion axepto tích điện âm Điện trở Ghi nhận khái niệm lớp nghèo lớn Dòng điện chạy qua lớp nghèo Giới thiệu dẫn điện chủ Dòng diện chạy qua lớp nghèo chủ yếu theo chiều lớp yếu từ p sang n Ta gọi dòng điện chuyển tiếp p-n qua lớp nghèo từ p sang n chiều Ghi nhận tượng thuận, chiều từ n sang p chiều ngược Giới thiệu tượng phun Hiện tượng phun hạt tải điện hạt tải điện Khi dòng điện qua lớp chuyển tiếp p-n theo chiều thuận, hạt tải điện vào lớp nghèo tiếp sang miền đối diện Đó phun hạt tải điện Hoạt động 5: Tìm hiểu điôt bán dẫn mạch chỉnh lưu dùng điôt bán dẫn Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung IV Điôt bán dẫn mạch chỉnh lưu dùng điôt bán dẫn Giới thiệu điôt bán dẫn Ghi nhận linh kiện Điôt bán dẫn thực chất lớp Yêu cầu học sinh nêu công Nêu công dụng điôt bán chuyển tiếp p-n Nó cho dòng dụng điôt bán dẫn dẫn điện qua theo chiều từ p sang n Ta nói điôt bán dẫn có tính chỉnh Vẽ mạch chỉnh lưu 17.7 lưu Nó dùng để lắp mạch Giới thiệu hoạt động Xem hình 17.7 Ghi nhận chỉnh lưu, biến điện xoay chiều mạch hoạt động chỉnh lưu mạch thành điện chiều Hoạt động 6: Tìm hiểu cấu tạo nguyên lí hoạt động tranzito lưỡng cực n-p-n Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung V Cấu tạo nguyên lí hoạt động tranzito lưỡng cực n-p-n Hiệu ứng tranzito Vẽ hình 17.8 Vẽ hình Xét tinh thể bán dẫn có Giới thiệu cực điện Ghi nhận cực điện tạo miền p, hai miền n đặt vào cực đặt vào cực n2 Mật độ electron miền n lớn so với mật độ lỗ trống miền p Trên miền có hàn điện Trình bày phương án đưa Theo dõi, phân tích để hiểu cực C, B, E Điện cực E, B, tình để đến khái niệm C giữ giá trị V E = 0, VB vừa đủ khái niệm hiệu ứng để lớp chuyển tiếp p-n2 phân cực tranzito thuận, VC có giá trị tương đối lớn (cở 10V) Phân tích phân cực + Giã sử miền p dày, n cách xa Yêu cầu học sinh phân tích lớp n2 phân cực lớp Lớp chuyển tiếp n1-p phân cực ngược, điện trở RCB C B Ghi nhận điện trở RCB lớn Kết luận điện trở RCB trường hợp Lớp chuyển tiếp p-n2 phân cực thuận miền p dày nên Phân tích phân cực electron từ n2 không tới lớp lớp chuyển tiếp p-n1, không ảnh Yêu cầu học sinh phân tích Ghi nhận điện trở RCB hưởng tới RCB phân cực lớp trường hợp + Giã sử miền p mỏng, n gần Kết luận điện trở RCB Ghi nhận khái niệm n2 Đại phận dòng electron từ n phun sang p tới lớp chuyển Giới thiệu hiệu ứng tranzito Ghi nhận khái niệm tiếp n1-p, tiếp tục chạy sang n đến cực C làm cho điện trở R CB giảm đáng kể Giới thiệu khả khuếch Hiện tượng dòng điện chạy từ B đại tín hiệu điện nhờ hiệu ứng sang E làm thay đổi điện trở RCB gọi tranzito hiệu ứng tranzito Ghi nhận khái niệm Vì đại phận electron từ n2 phun Vẽ hình vào p không chạy B mà chạy tới cực C, nên ta có IB ... điôt bán dẫn mạch chỉnh lưu dùng điôt bán dẫn Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung IV Điôt bán dẫn mạch chỉnh lưu dùng điôt bán dẫn Giới thiệu điôt bán dẫn Ghi nhận linh kiện Điôt bán... nguyên tử tạp bán dẫn loại n dẫn bán dẫn loại n chất cho tinh thể electron dẫn Ta gọi chúng tạp chất cho hay Giới thiệu tạp chất nhận đôno Bán dẫn có pha đôno bán hình thành bán dẫn loại p Ghi... Yêu cầu học sinh nêu công Nêu công dụng điôt bán chuyển tiếp p-n Nó cho dòng dụng điôt bán dẫn dẫn điện qua theo chiều từ p sang n Ta nói điôt bán dẫn có tính chỉnh Vẽ mạch chỉnh lưu 17 .7 lưu