VẬT LIỆU BÁN DẪN, CẤU TRÚC, PHÂN LOẠI

ĐIỆN TỬ CƠ BẢN CHƯƠNG I VẬT LIỆU BÁN DẪN 1.1 Vật liệu bán dẫn 1.1.1 cấu trúc đặt tính vật liệu bán dẫn -Theo lý tính liệu chia làm dạng: •Kim loại •Bán dẫn • Điện môi Cấu trúc mạng tinh thể - Các nguyên tố thường đứng nhóm đầu có số điện tử lớp điện tử hóa trị từ đến Kim loại thường có mật độ diện tử tự lớn chất dẫn điện - Các nhóm cuối bảng thường kim, nguyên tố điện tử tự gọi chất điện môi( chất cách điện) - Tham số vật liệu điện điện tử là: Điện trở xuất kí hiệu ρ , đơn vị đo Ω.cm Điện dẫn suất σ đơn vị đo Ω-1 cm-1 - Vật liệu bán dẫn nguyên tố nằm nhóm nhóm bảng phân loại tuần hoàn Mendeleev - Chất bán dẫn cấu tạo từ tinh thể có hình dạng xác định, nguyên tử xếp theo trật tự chặc chẽ tuần hoàn tạo thành mạng tinh thể bán dẫn - Cấu trúc lượng xếp theo mức rời rạc, sư tương tác mức lượng tương tac hạt nhân hình thành vùng lượng - Tùy theo cấu trúc vùng lượng ta phân biệt chất rắn có cấu trúc tinh thể làm loại: 1.Kim loại bán dẫn Điện môi TẦNG DẪN VÙNG CẤM Chất cách điện Tầng hóa trị Chất dẫn điện Chất bán dẫn nguyên tử liên kết hóa học liên kết hóa học ô cấu trúc mạng tinh thể ô sở Be Si ô sở Ga As Mạng bán dẫn 1.1.2 Các hạt dẫn điện bán dẫn Ánh sáng T Lỗ trống Si - + - Si Si electron Si 1.1.2 Các hạt dẫn điện bán dẫn - Electron q= -1.6 x 10 -19 C - HOLE- Vacancy q= +1.6 x 10 -19 C) - Ion âm - Ion dương + - + - Sự khác giống hạt dẫn ion ? 1.2 Chuyển tiếp P-N ( Junction P-N) - + - + + + - + - + - - + - N + - + - + - + + + + + + P + + + - + + + + + - + + + + - + - + - - + - N + - + - + - + + + + + + P + + + - + + + + + Cấu trúc lớp chuyển tiếp P-N n,p a nN - pN + + - pp np X Q b X V (1) c Vtx Vtx - |V| t Vtx + |V| (2) (3) a Sự phân bốmật độ hạt dẫn vùng chuyển tiếp b.Đồ thị điện tích ion bề mặt tiếp xúc c phân bố điện chuyển tiếp P-N : (1) : điện phân cực thuận (2) : điện tiếp xúc (3) : điện phân cực nghịch ID Iomax VBD Is 0,7 B R Đặc tuyến V-I chuyển tiếp P-N VD - Bề dày vùng nghèo trạng thái cân tỉ lệ nghịch với nồng độ tạp chất hai khối bán dẫn: l0 = ln + lp = √(2ɛɛ0/q) Vtx(1/NA + 1/ND) Trong đó: ɛ0: Hằng số điện môi trog chân không = 9.10-14 F/cm ɛ : Hằng số điện môi tường đối chất bán dẫn I0 : Bề dày vùng nghèo thường bé khoảng 10-5 đến 10-4 cm 1.2.2 Phần cực nghịch cho chuyển tiếp P-N (VD