chuong 04 diode

Chương 4: DIODE ThS Nguyễn Bá Vương 4.1 Chất bán dẫn điện Cấu trúc vùng lượng chất rắn tinh thể Vùng hóa trị (hay cịn gọi vùng đầy), tất mức lượng bị chiếm chỗ, khơng cịn trạng thái (mức) lượng tự • Vùng dẫn (vùng trống), mức lượng bỏ trống hay bị chiếm chỗ phần • Vùng cấm, không tồn mức lượng để điện tử chiếm chỗ hay xác suất tìm hạt • a) Chất cách điện b) chất bán dẫn c) chất dẫn điện Chất bán dẫn • Hai chất bán dẫn điển hình Gemanium (Ge) Silicium (Si) có cấu trúc vùng lượng dạng với Eg = 0,72eV Eg = 1,12eV Mẫu nguyên tử Si14 (theo BOHR) electron - +P N n=1 n=2 n=3 Cấu trúc electron a) Silicon-Si d) Arsenic-As b) Germanium-Ge c) Gallium-Ga e) Indium-In Silicon cấu tạo bền •Tuy nhiên, tác dụng nhiệt (hoặc ánh sáng, điện trường…), số điện tử nhận lượng đủ lớn lượng liên kết cộng hoá trị ( lượng ion hoá 1.12 eV Si 0,6 eV Ge) nên khỏi ràng buộc nói để trở thành điện tử tự dễ dàng di chuyển mạng tinh thể  Si trở nên dẫn điện •Khi có điện tử rời khỏi vị trí để lại lỗ trống mang điện tích dương lỗ trống di chuyển ngược chiều với điện tử tự •Hiện tượng gọi tượng sinh tạo nhiệt cặp điện tử tự – lỗ trống Chất bán dẫn pha (dope) • Chất bán dẫn loại n Pha nguyên tử hoá trị ( P15 )vào tinh thể Si:  P dùng điện tử vòng để liên kết cộng hoá trị với điện tử nguyên tử kế cận  Còn lại điện tử thứ không liên kết nên dễ dàng di chuyển mạng tinh thể điện tử tự  dẫn điện  nguyên tử P cho điện tử tự do,Pha nhiều nguyên tử P cho nhiều điện tử tự hơn dòng điện mạnh Chất bán dẫn tạp chất loại n electron dư (e tự do) +4 +4 +4 +4 +5 +4 +4 +4 +4 ... điện tử tư ïdo thiểu2 số chất bán dẫn loại p ni = cho bởi: np NA 4.2 Mặt ghép p-n tính chỉnh lưu diode bán dẫn 1.Cấu tạo II Nối pn p+ n+ 1μm lớp SiO màng mỏng 10μm n+ p 5μm Giá Vùng tiếp xúc 2.Cân