Bài 17: Dòng điện trong chất bán dẫn

Đ44+45. Dòng điện trong chất bán dẫn. Dụng cụ bán dẫn Tiết 63+64+65. Mục đích yêu cầu: HS nắm được: * Bản chất dòng điện trong chất bán dẫn tinh khiết và bán dẫn có tạp chất: loại n và loại p * Đặc điểm của lớp tiếp xúc giữa 2 loại bán dẫn loại n và p * Dụng cụ bán dẫn: Điôt bán dẫn và trandito Ngµy so¹n: 25 - 1 - 2005 Líp 11A1 11A2 11A3 11A5 HS v¾ng §iÓm KT miÖng Ngµy d¹y 4 - 02- 05 4- 02- 05 4 - 02- 05 4 - 02- 05 15 - 02- 05 14- 02- 05 16 - 02- 05 16 - 02- 05 16 - 02- 05 16- 02- 05 18 - 02- 05 18 - 02- 05 Dòng điện là gì? Chiều của dòng điện được xác định Dòng điện là gì? Chiều của dòng điện được xác định như thế nào? Hãy nêu điều kiện để có dòng điện? như thế nào? Hãy nêu điều kiện để có dòng điện? Định nghĩa: Định nghĩa: Dòng điện là dòng chuyển dời có hư Dòng điện là dòng chuyển dời có hư ớng của các hạt mang điện ớng của các hạt mang điện . . Điều kiện: Điều kiện: Phải có các hạt mang điện tự do và giữa hai Phải có các hạt mang điện tự do và giữa hai đầu vật dẫn phải có một hiệu điện thế. đầu vật dẫn phải có một hiệu điện thế. ? ? Kiểm tra bài cũ Quy ước: Quy ước: Chiều dòng điện là chuyển dời có hư ớng của các điện tích dương. Bản chất dòng điện trong kim loại? Bản chất dòng điện trong kim loại? Là dòng electron tự do chuyển dời có hướng. Tiết 63. Đ44 Dòng điện trong chất bán dẫn. 1. Sự dẫn điện của bán dẫn tinh khiết a. Đặc tính dẫn điện của bán dẫn tinh khiết - KL < BD < ĐM BD T (K) * Điện trở suất - Khi nhiệt độ tăng: BD giảm KL: khi T tăng, giảm * Chất BD ở t 0 cao: cách điện, ở t 0 thấp: dẫn điện * Ví dụ: Si, Ge, As, Te, Se, ôxit k/l b. Sự dẫn điện của bán dẫn tinh khiết 1. Sự dẫn điện của bán dẫn tinh khiết + + + + Si + + - Xét Silic Si + Có hoá trị 4 + Liên kết cộng hoá trị với 4 nguyên tử khác + Trtong Si nguyên chất (B.D tinh khiết) - ở t 0 thấp: liên kết bền, b/d không dẫn điện vì không có các hạt mang điện tự do - ở t 0 cao: liên kết bị pha vỡ, b/d dẫn điện vì đã có xuất hiện các hạt mang điện tự do, đó là electrôn và lỗ trống c. Bản chất dòng điện trong chất bán dẫn tinh khiết 1. Sự dẫn điện của bán dẫn tinh khiết e - + + + + + + + + Lỗ trống Chùm tia sáng - - ở t 0 thấp: b/d cách điện - ở t 0 cao: trong b/ d có electrôn và lỗ trống - Khi chưa có điện trường : chưa có dòng điện - Khi có điện trường : e cực dương ;lỗ trống cực âm - Dòng điện trong chất b/d tinh khiết là dòng chuyển dời có Dòng điện trong chất b/d tinh khiết là dòng chuyển dời có hướng đồng thời của các e tự do và lỗ trống dưới tác dụng hướng đồng thời của các e tự do và lỗ trống dưới tác dụng của điện trường của điện trường 2. Sự dẫn điện của bán dẫn có tạp chất + - Si + + + + + e - Lỗ trống + + As Pha thêm tạp chất vào b/d tinh khiết độ dẫn điện của b/d tăng lên. Có 2 loại b/d : điện tử (n); lỗ trống (p) a. B/d loại n * Pha As vào Si * As: hoá trị 5 Si: hoá trị 4 Trong liên kết ở As còn thừa 1 e, trở thành e tự do * Trong b/d loại n: số e nhiều hơn số lỗ trống * Trong b/d n: hạt mang điện cơ bản là electrôn, còn lỗ tróng là hạt mang điện không cơ bản 2. Sự dẫn điện của bán dẫn có tạp chất b. B/d loại p B + - + + + + e - Lỗ trống + B Si * Pha B vào Si * B : hoá trị 3 Si: hoá trị 4 Trong liên kết ở B còn thiếu 1 e, trở thành lỗ trống * Trong b/d loại p: số lỗ trống nhiều hơn số e * Trong b/d p: hạt mang điện cơ bản là lỗ trống, còn electrôn là hạt mang điện không cơ bản Đ45. dụng cụ bán dẫn E tx p n + - 1. Dòng điện qua lớp tiếp xúc p - n - ở lớp tiếp xúc p - n có sự khuếch tán e từ n sang p và lỗ trống từ p sang n * ở mặt phân cách hình thành một lớp đặc biệt: - phía n: tích điện + ; phía p: tích điện âm điện trường E tx hướng từ n sang p, có tác dụng ngăn cản sự khuếch tán của các hạt mang điện cơ bản - Khi E tx = E txmax sự khuếch tán ngừng R tx lớn a. Lớp tiếp xúc p - n b. Tinh chất dẫn điện một chiều của lớp tiếp xúc p - n E tx A K E ngoài p n - + + - - Nối cực + với đầu p - Nối cực - với đầu n * Do tác dụng của E ngoài, hướng từ p sang n: lỗ trống chuyển từ p sang n, electrôn chuyển từ n sang p - Qua lớp tiếp xúc có I từ p n là dòng điện thuận, U đặt vào: thuận E tx A K E ngoài p n - + - + - Nối cực + với đầu n - Nối cực - với đầu p E ngoài, hướng từ n sang p : I từ n p, I nhỏ, là dòng điện ngược,U đặt vào: ngược Lớp tx p-n có tính dẫn điện chủ yếu 1 chiều từ p sang n. [...]... cấu của đồng hồ điện tử chỉ gồm một vi mạch ) Bài tập về nhà 1 So sánh bản chất dòng điện trong các môi trường: kim loại, chất điện phân, chất khí, trong chân không và trong chất bán dẫn 2 Điều kiện để có dòng điện trong các môi trường: kim loại, chất điện phân, chất khí, trong chân không và trong chất bán dẫn 3 ĐL Farađây, ứng dụng của hiên tượng điện phân 4 So sánh hai dạng phóng điện trong không khí... trên sự phụ thuộc của điện trở chất b/d vào cường độ ánh sáng chiếu vào - Sử dụng trong các thiết bị kiểm tra và điều khiển tự động, đo ánh sáng d Vi mạch điện tử dùng bán dẫn: Sự phát triển của kỹ thuật điện tử đã dẫn tới sự thay đởi căn bản trong kỹ thuật bán dẫn gắn liền với sự xuất hiện của vi mạnh Vi mạch là một khối điện tử nhỏ, trong đó chứa nhiều linh kiện (điện trở , tụ điện, tranzito ) Các...2 Dụng cụ bán dẫn a.Điôt bán dẫn * Cấu tạo: Điốt b/d được tạo thành từ hai miền bán dẫn khác loại , tiếp giáp nhau , mỗi miền nối ra một chân cực * ứng dụng: để chỉnh lưu dòng điện xoay chiều * Đặc điểm : Chỉ cho dòng điện đi theo chiều từ A đến K Khi đặt điốt vào điện áp ngược (p nối về cực âm, n nối về cực dương) điốt khoá, không cho dòng qua p n A K p n A K b.Triôt bán dẫn hay trandito T... - Đặt vào E và B nguồn điện có E n p hđt thuận E1 (cực + nối với p) + hđt ngược E12 (cực + nối với n) C B E E + E1 p n C E E2 E1 + C n B T B p B - Đặt vào B và C nguồn điện có T C E2 + c.Nhiệt điện trở bán dẫn - Là dụng cụ b/d được chế tạo từ các b/d khác nhau - Có tính chất: Khi nhiệt độ tăng thì điện trở giảm - Sử dụng trong các thiết bị đo nhiệt độ, c.Nhiệt điện trở bán dẫn - Là dụng cụ b/d dựa... hiệu : T được tạo thành từ 3 miền bán dẫn khác loại , xen kẽ , tiếp giáp nhau , mỗi miền nối ra một chân cực E + p n p B Đặc điểm các miền b.d : Miền E:Có lượng tạp chất lớn Số hạt mang điện lớn Dòng IE lớn Miến B : mỏng (àm) Có lượng tạp chất B C E C C T B E - Cực E: cực phát, êmetơ - Cực B: cực gốc, badơ ít Số hạt mang điện ít Dòng IB nhỏ ; Miền C: Có lượng tạp chất trung bình - Cực C: cực góp,... trong chất bán dẫn 3 ĐL Farađây, ứng dụng của hiên tượng điện phân 4 So sánh hai dạng phóng điện trong không khí ở điều kiện thư ờng về các mặt, ứng dụng của tia lử điện và hồ quang điện 5 Cấu tạo, hoạt động và ứng dụng của điôt và triôt điện tử 6 Cấu tạo, hoạt động và ứng dụng của điôt b/d và trandito Tự rút kinh nghiệm . Dòng điện trong chất bán dẫn. Dụng cụ bán dẫn Tiết 63+64+65. Mục đích yêu cầu: HS nắm được: * Bản chất dòng điện trong chất bán dẫn tinh khiết và bán dẫn. điện trong kim loại? Bản chất dòng điện trong kim loại? Là dòng electron tự do chuyển dời có hướng. Tiết 63. Đ44 Dòng điện trong chất bán dẫn. 1. Sự dẫn điện