GIÁO ÁN dong dien trong chat ban dan

Tính chất điện bán dẫn ρ 10 20 so sánh điện trở suất bán dẫn với Điện mơi điện trở suất kim loại chất điện mơi? 1015 10 10 10 100 10 10 −5 − 10 Bán dẫn Kim loại Điện trở suất kim loại, bán dẫn điện mơi Tính chất điện bán dẫn ρ Bán dẫn tinh khiết Kim loại O T Hãy nhận xét phụ thuộc vào nhiệt độ điện trở suất bán dẫn tinh khiết, có khác so với điện trở suất kim loại? Đồ thị: Điện trở suất kim loại bán dẫn tinh khiết phụ thuộc vào nhiệt độ Tính chất điện bán dẫn Điện trở suất gemani pha tạp gali 300K (270 C - Nhiệt độ phòng Tỉ lệ 0% 10- % 10- % 0,5 10-1 10-3 tạp chất Điện trở suất ( Ω.m ) Điện trở suất bán dẫn gecmani có phụ thuộc vào tạp chất hay không ? Tính chất điện bán dẫn • Điện trở suất bán dẫn nằm khoảng trung gian kim loại chất điện mơi • Điện trở suất bán dẫn tinh khiết giảm nhanh nhiệt độ tăng • Tính chất điện bán dẫn phụ thuộc mạnh vào tạp chất ( ρ giảm, độ dẫn điện tăng có tạp chất ) Phân loại chất bán dẫn Bán dẫn tinh khiết ? Bán dẫn gồm loại ? 2.Phân loại chất bán dẫn Chất bán dẫn tinh khiết ( bán dẫn loại i): mạng tinh thể có loại ngun tử Các bán dẫn tinh khiết thường gặp : Si, Ge,… Chất bán dẫn có tạp chất • Bán dẫn loại n: bán dẫn có hạt tải điện âm chiếm đa số • Bán dẫn loại p: bán dẫn có hạt tải điện dương chiếm đa số Sự dẫn điện bán dẫn tinh khiết Si Si Si Si Si Si Si Si Si Mơ hình mạng tinh thể Silic (ở nhiệt độ thấp) Hãy cho biết liên kết ngun tử Silic mạng tinh nhiệt độ thấp ? Sự dẫn điện bán dẫn tinh khiết Si Si Si Si Si Si Si Si Si Mơ hình mạng tinh thể Silic (ở nhiệt độ thấp) Ở nhiệt độ thấp, electron hóa trị gắn bó chặt chẽ với ngun tử nút mạng ⇒Trong tinh thể khơng có hạt tải điện tự do, bán dẫn Si khơng dẫn điện Lớp chuyển tiếp p-n b Dòng điện qua lớp chuyển tiếp p-n phân cực thuận: • Khi nối bán dẫn loại p vào cực dương, bán dẫn loại n vào cực âm nguồn điện xuất dòng điện thuận có cường độ lớn có chiều từ bán dẫn p sang bán dẫn n Lớp chuyển tiếp p-n b Dòng điện qua lớp chuyển tiếp p-n: phân cực ngược En - p + Thế lớp chuyển Cho biết chuyển động cực -tiếp +p-nsựphân hạt tải điện ngược? -Ikhơng n lớp ng + chuyển tiếp p-n phân cực - +? ngược - + Et + Lớp chuyển tiếp p-n b Dòng điện qua lớp chuyển tiếp p-n phân cực ngược • Khi nối bán dẫn loại n vào cực dương, bán dẫn loại p vào cực âm nguồn điện xuất dòng điện ngược có cường độ nhỏ có chiều từ bán dẫn n sang bán dẫn p Kết luận: Lớp chuyển tiếp p-n dẫn điện tốt theo chiều từ p sang n Lớp chuyển tiếp p-n có tính chỉnh lưu Lớp chuyển tiếp p-n c.Đặc trưng Vơn-ampe lớp chuyển tiếp p-n I Khi mắc thuận chiều : U tăng I tăng theo O Khi mắc ngược chiều : U tăng, I khơng đổi U VẬN DỤNG Câu Hãy lập bảng so sánh dòng điện môi trường theo mẫu Môi trường Kim loại Điện phân Chất khí Chân không Bán dẫn Hạt tải Điều kiện có điện dòng điện Bản chất dòng điện Ứng dụng 5.Ứng dụng ĐIỐT Cấu tạo chung: Điôt linh kiện bán dẫn hai cực, có lớp chuyển tiếp p – n Cấu tạo p n Kí hiệu: ĐIỐT a Điốt chỉnh lưu A K Ký hiệu: Nguyên tắc hoạt động: Dựa vào tính chất chỉnh lưu lớp chuyển tiếp p - n Ứng dụng : Chỉnh lưu dòng điện xoay chiều thành dòng điện chiều ĐIỐT b Phôtôđiốt (điốt quang ) Nguyên tắc hoat động: Điốt mắc vào hiệu điện ngược Chiếu ánh sáng thích hợp vào lớp tiếp xúc p – n số cặp êlectron lổ trống tăng thêm, có dòng điện ngược qua điốt nh sáng mạnh cường độ dòng điện ngược lớn R - + Ứng dụng : Làm cảm biến ánh sáng ( biến đổi tín hiệu ánh sáng thành tín hiệu điện thông tin quang học, kó thuật tự động hóa) ĐIỐT c Pin mặt trời - Cấu tạo pin quang điện: Là điốt bán dẫn chiếu sáng trở thành nguồn điện với p cực dương n cực âm Điện cực (-) n R +- +- +- +- +- p r Et Điện cực (+) - Nguyên tắc hoạt động: Ánh sáng mặt trời chiếu vào điôt, làmrphát sinh cặp êlectron lổ trống Điện t trường Ecó tác dụng đẩy lổ trống sang phía bán dẫn p êlectron sang phía bán dẫn n Giữa hai đầu điốt có hiệu điện Đó suất điện động pin ĐIỐT d Điốt phát quang Cấu tạo : Là điơt chế tạo từ vật liệu thích hợp, dòng điện thuận chạy qua điơt, lớp chuyển tiếp p-n ánh sáng phát Đó điơt phát quang (LED – Light Emiting Diode) Tính chất : Màu sắc ánh sáng phát phụ thuộc vào bán dẫn dùng làm điốt cách pha tạp chất Ứng dụng : Làm hiển thò, đèn báo, trang trí, quảng cáo nguồn chiếu sáng ĐIỐT d Điốt phát quang ĐIỐT e Pin nhiệt điện bán dẫn Cấu tạo : Là cặp nhiệt điện làm từ hai bán dẫn khác loại (n p) Nguyên tắc hoạt động : - Tương tự cặp nhiệt điện kim loại hệ số αT lớn gấp hàng trăm lần - Trong cặp nhiệt điện bán dẫn có tượng nhiệt điện ngược (SGK) • Ứng dụng : - Làm nguồn điện pin nhiệt điện bán dẫn có suất điện động lớn - Chế tạo thiết bò làm lạnh gọn nhẹ hiệu cao y học, khoa học Tranzito (triot bán dẫn) * Cấu tạo: Là dụng cụ bán dẫn có hai lớp chuyển tiếp p – n Nó gồm ba phần có tính chất dẫn điện khác * Phân loại : Tranzito p – n – p Tranzito n – p – n * Lưu ý: Khu vực có chiều dày nhỏ (cỡ µm) mật độ hạt tải điện thấp nên điện trở suất lớn (cơlectơ) (Emitơ) (Ba zơ) (Emitơ) (cơlectơ) (Ba zơ) [...]... Si 3 Sự dẫn điện của bán dẫn tinh khiết Khi đặt bán dẫn vào một điện trường electron và lỗ trống sẽchất chuyển động như Bản dòng điện So sánh thế số electron nào? trong bán dẫn gì? và số lỗ trống là trong bán dẫn tinh khiết(loại i)? 3 Sự dẫn điện của bán dẫn tinh khiết  Dòng điện trong chất bán dẫn là dòng dịch chuyển có hướng của các eletron và lỗ trống  Bán dẫn tinh khiết (bán dẫn loại i) có số... kết của các electron trong mạng tinh thế Si khi có pha tạp chất B ? So sánh mật độ electron và mật độ lỗ trống trong bán dẫn loại p? 4.Sự dẫn điện của bán dẫn có tạp chất a) Bán dẫn loại p •Mật độ lỗ trống rất lớn so với mật độ electron •Hạt tải điện cơ bản là lỗ trống •Hạt tải điện khơng cơ bản là electron (Bán dẫn loại p còn gọi là bán dẫn lỗ trống) •Các ion tạp chất trong bán dẫn p mang điện tích... lỗ trống trong bán dẫn loại n? 4.Sự dẫn điện của bán dẫn có tạp chất a) Bán dẫn loại n • Mật độ electron rất lớn so với mật độ lỗ trống • Hạt tải điện cơ bản là electron • Hạt tải điện khơng cơ bản là lỗ trống ( Bán dẫn loại n còn gọi là bán dẫn electron) • Các ion tạp chất trong bán dẫn n mang điện tích dương 4.Sự dẫn điện của bán dẫn có tạp chất a) Bán dẫn loại p Si Si Si Si B- Si Si Si Si Tạp chất... tạp chất có mặt trong tinh thể hay ko? Phụ thuộc như thế nào? • Bán dẫn có tạp chất được chia làm mấy loại ? • Đó là những loại nào ? 4.Sự dẫn điện của bán dẫn có tạp chất a) Bán dẫn loại n Si Si Si Si P+ Si Si Si Si Tạp chất P pha vào mạng tinh thể Si Hãy cho biết sự liên kết của các electron trong mạng tinh thế Si khi có pha tạp chất P? So sánh mật độ electron và mật độ lỗ trống trong bán dẫn loại n?... bằng số lỗ trống  Độ dẫn điện của chất bán dẫn tăng khi nhiệt độ tăng: Nhiệt độ càng cao thì số e và số lỗ trống càng lớn  Điện trở suất của chất bán dẫn giảm khi có ánh sáng thích hợp chiếu vào ρ Vận dụng Giải thích vì sao điện Bán dẫn tinh khiết trở suất của kim loại và bán dẫn lại phụ thuộc vào nhiệt độ theo các cách khác nhau? Kim loại T Trả lời • Đối với bán dẫn: Nhiệt độ càng cao, số e và lỗ... trở suất của bán dẫn giảm khi nhiệt độ tăng • Đối với kim loại: Nhiệt độ càng cao, mật độ e tự do khơng thay đổi,nhưng độ mất trật tự của mạng tinh thể tăng, làm tăng sự cản trở chuyển động của e tự do, do đó điện trở suất của kim loại tăng theo nhiệt độ KIỂM TRA BÀI CŨ 4.Sự dẫn điện của bán dẫn có tạp chất • Tạp chất làm thay đổi loại hạt tải điện cơ bản • Tính dẫn điện của trong dẫn bánbán dẫn có phụvà...3 Sự dẫn điện của bán dẫn làm tinh cách khiết nào để xuất hiện các hạt tải điện trong chất Tăng nhiệt độ cho mạng tinh bán thể =>Cung dẫn ? Si Si Si cấp năng lượng cho e => electron được giải phóng khỏi liên kết trở thành e tự do Si Si Si Do đó nhiệt độ càng cao càng có nhiều e thu được năng lượng cần thiết thốt khỏi Si Si Si liên kết trở thành e tự do 3 Sự dẫn điện của bán dẫn tinh khiết Sự Sự... p-n Cho hai loại bán dẫn p và n tiếp xúc với nhau p - + + + + Et n Chocó biết Khi sựhạt tiếptảixúc điện bản mỗi cáccơhạt tảiởđiện loại bán dẫn n? chuyển độngp,ntn? Giải thích sự hình thành lớp điện tích dương bên bản n và lớp điện tích âm bên bản p? 5 Lớp chuyển tiếp p-n a.Sự hình thành lớp chuyển tiếp p-n • Xuất hiện lớp tiếp xúc tích điện dương ở bán dẫn n và lớp điện tích âm ở bán dẫn ⇒Điện trường... điện -I tốt + nhất? Vì sao? th - + - + Et n - 5 Lớp chuyển tiếp p-n b Dòng điện qua lớp chuyển tiếp p-n phân cực thuận: • Khi nối bán dẫn loại p vào cực dương, bán dẫn loại n vào cực âm của nguồn điện xuất hiện dòng điện thuận có cường độ lớn có chiều từ bán dẫn p sang bán dẫn n 5 Lớp chuyển tiếp p-n b Dòng điện qua lớp chuyển tiếp p-n: phân cực ngược En - p + Thế nào là lớp chuyển Cho biết chuyển... bản chuyển tiếp p-n phân cực - +? ngược - + Et + 5 Lớp chuyển tiếp p-n b Dòng điện qua lớp chuyển tiếp p-n phân cực ngược • Khi nối bán dẫn loại n vào cực dương, bán dẫn loại p vào cực âm của nguồn điện xuất hiện dòng điện ngược có cường độ nhỏ có chiều từ bán dẫn n sang bán dẫn p Kết luận: Lớp chuyển tiếp p-n dẫn điện tốt theo một chiều từ p sang n Lớp chuyển tiếp p-n có tính chỉnh lưu 5 Lớp chuyển tiếp ... chất ) Phân loại chất bán dẫn Bán dẫn tinh khiết ? Bán dẫn gồm loại ? 2.Phân loại chất bán dẫn Chất bán dẫn tinh khiết ( bán dẫn loại i): mạng tinh thể có loại ngun tử Các bán dẫn tinh khiết thường... gặp : Si, Ge,… Chất bán dẫn có tạp chất • Bán dẫn loại n: bán dẫn có hạt tải điện âm chiếm đa số • Bán dẫn loại p: bán dẫn có hạt tải điện dương chiếm đa số 3 Sự dẫn điện bán dẫn tinh khiết Si... điện So sánh số electron nào? bán dẫn gì? số lỗ trống bán dẫn tinh khiết(loại i)? Sự dẫn điện bán dẫn tinh khiết  Dòng điện chất bán dẫn dòng dịch chuyển có hướng eletron lỗ trống  Bán dẫn tinh