BÀI GIẢNG CƠ SỞ ĐIỆN TỬ

CƠ SỎ ĐIỆN TỬ Hệ thống điện tử hàng không bao gồm thiết bị điện tử thiết bị chất bán dẫn : điot, transitor mạch tích hợp Chúng phần từ hệ thống Chương học cung cấp cho nhìn tổng quan lý thuyết hoạt động chất bán dẫn ứng dụng mạch I Lý thuyết chất bán dẫn Chất bán dẫn chất có đặc điểm trung gian chất dẫn điện chất cách điện Các chất bán dẫn phổ biến : Silic, germanium(Ge), selenium(Se), gallium Ở trạng thái tinh khiết, chất có hạt electron tự để dẫn điện Tuy nhiên, nhận thêm từ nguyên tử tạp chất để chất bán dẫn bị thay đổi cấu trúc có tính dẫn điện Ngun tử bao gồm hạt mang điện tích dương(proton) hạt mang điện tích âm(electron) Trong số hạt electron số hạt proton Do tổng điện tích ngun tử khơng Trong nguyeeng tử, electron chuyển động xung quanh hạt nhân quỹ đạo chuyeer động chúng tạo thành lớp vỏ Số electron tối đa lớp thứ nhât 2e, lớp thứ 8e, lớp thứ 18e… Cần nhớ lớp vỏ xa hạt nhân gọi lớp vỏ hóa trị Nó có vai trò vơ quan trọng đến tính chất ngun tử (valence shell) Nếu lớp vỏ hóa trị có tối đa số electron chúng liên kết chặt chẽ với chất trở nên cách điện Ngược lại, lớp vỏ hóa trị chưa điền đầy số electron hạt electron dễ dàng tách khỏi liên kết quỹ đạo chùng chất dẫn điện Trong chất bán dẫn tinh khiết, silicon chất cách điện silicon có liên kết cộng hóa trị vơ chặt chẽ làm cho electron khơng thể di chuyển tự Hình 1: Cấu trúc phân bố một chất bán dẫn tinh khiết Tuy nhiên, có nguyên tử phần tử khác có 5electron lớp vỏ hóa trị dẫn tới dư thừa electron( hình 2) Các hạt electron tự di chuyển động tạo thành dòng điện đặt vào suất điện động Hình 2: Ảnh hưởng xuất nguyên tử có 5e lớp ngồi cùng( pentavalent) Bất kể ngun tố tạp chất có làm tăng lượng điện tử lỗ trống, vật liệu khơng hoạt động chất cách điện nữa, khơng có tính chất mà thường liên kết với dây dẫn kim loại Thay vào đó, gọi mate-rial chất bán dẫn - thuật ngữ đơn giản chất khơng chất cách điện tốt hay chất dẫn điện tốt có tính chất số thứ hai! Ví dụ chất bán dẫn bao gồm gecmani (Ge) silic (Si)