Bài 17-11CB(2 tiết)-Dòng điện trong chất bán dẫn

BÀI 17-TIẾT 32, 33. DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT BÁN DẪN BÀI HỌC – VẬT LÝ LỚP 11 BAN CƠ BẢN GIÁO VIÊN TRẦN VIẾT THẮNG Trường THPT CHU VĂN AN TN I – MỤC TIÊU Trả lời được các câu hỏi: * Chất bán dẫn là gì? Nêu những đặc điểm của chất bán dẫn. * Hai loại hạt tải điện trong bán dẫn là gì? Lỗ trống là gì? * Chất bán dẫn loại p và chất bán dẫn loại n là gì? * Lớp chuyển tiếp p – n là gì? * Tranzito n – p – n là gì? TIẾT 32, 33. BÀI 17 DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT BÁN DẪN BÀI HỌC – VẬT LÝ LỚP 11_ BAN CƠ BẢN II. CHUẨN BỊ Giáo viên Chuẩn bị hình ảnh 17.1; 17.2; 17.3 (vẽ tranh lớn hoặc chiếu qua Projector). Chuẩn bị một số linh kiện bán dẫn thường dùng hoặc ảnh chụp các dụng cụ bán dẫn. Học sinh Ôn tập kiến thức quan trọng chính: Thuyết êlectron về tính dẫn điện của kim loại. Vài thông số quan trọng của kim loại (ρ; α; n) *Phát vấn: * Hướng dẫn học sinh đọc phần I và yêu cầu trả lời các câu hỏi. Nêu những biểu hiện của chất bán dẫn? *Đọc SGK phần I * Trả lời câu hỏi * Ghi nhận ba biểu hiện của chất bán dẫn. Hoạt động 1: tìm hiểu về chất bán dẫn và các tính chất của nó. SiSi Si SiSi Si SiSi Si Bán dẫn tinh khiết (ở nhiệt độ thấp) SiSi Si SiSi Si SiSi Si Bán dẫn tinh khiết (ở nhiệt độ cao) Hoạt động của HS Hoạt động của GV III. TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC I. CHẤT BÁN DẪN VÀ TÍNH CHÂT - Một số các bán dẫn hay gặp là Si, Ge, As, Te… 1.- Bán dẫn là những chất có điện trở suất lớn hơn của kim loại nhưng nhỏ hơn điện môi. Nêu những biểu hiện của chất bán dẫn: - Khi nhiệt độ tăng điện trở suất của kim loại tăng lên, còn điện trở suất của bán dẫn lại giảm đi. ở nhiệt độ thấp, bán dẫn có tính chất cách điện như điện môi còn ở nhiệt độ cao thì bán dẫn lại dẫn điện tốt. Ở t 0 thấp ρ bd rất lớn ρ ρ - Khi nhiệt độ tăng điện trở suất của kim loại tăng lên, còn điện trở suất của bán dẫn lại giảm đi. ρ =ρ 0 (1+α.∆t) Kim loại α >0 Hệ số nhiệt điện trở của bán dẫn α <0 SiSi Si SiSi Si SiSi Si Bán dẫn tinh khiết (ở nhiệt độ thấp) Ở t 0 thấp ρ bd rất lớn 2. ρ bd phụ thuộc mạnh vào tạp chất SiSi Si PSi Si SiSi Si Bán dẫn loại n SiSi Si BSi Si SiSi Si Bán dẫn loại p Sự dẫn điện của bd tinh khiết: sự dẫn điện riêng Sự dẫn điện của bd tạp chất: sự dẫn điện tạp chất 3. ρ bd giảm mạnh khi bị chiếu sáng, bị tác nhân ion hóa Hoạt động 2: Tìm hiểu về hạt tải điện trong chất bán dẫn. Chất bán dẫn loại n và bán dẫn loại p. * Đọc SGK phần II * Trả lời câu hỏi * Ghi nhận: Thế nào là bán dẫn loại n ? Loại p ?. Hạt tải điện trong chất bán dẫn là electron và lỗ trống. Bản chất dòng điện trong chất bán dẫn. * Phát vấn: * Hướng dẫn học sinh đọc phần II và yêu cầu trả lời các câu hỏi. Thế nào là bán dẫn loại n ? Loại p ?. Các loại hạt tải điện trong chất bán dẫn ? Bản chất dòng điện trong chất bán dẫn? - Hạt tải điện chủ yếu trong chất bán dẫn loại n? loại p? SiSi Si PSi Si SiSi Si Bán dẫn loại n SiSi Si BSi Si SiSi Si Bán dẫn loại p Hoạt động của HS Hoạt động của GV III. TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC II. Hạt tải điện trong chất bán dẫn. Bán dẫn loại n và bán dẫn loại p. * Đọc SGK phần II * Trả lời câu hỏi * Ghi nhận: Thế nào là bán dẫn loại n ? Loại p ?. Hạt tải điện trong chất bán dẫn là electron và lỗ trống. Bản chất dòng điện trong chất bán dẫn. * Phát vấn: * Hướng dẫn học sinh đọc phần II và yêu cầu trả lời các câu hỏi. Thế nào là bán dẫn loại n ? Loại p ?. Các loại hạt tải điện trong chất bán dẫn ? Bản chất dòng điện trong chất bán dẫn? - Hạt tải điện chủ yếu trong chất bán dẫn loại n? loại p? SiSi Si PSi Si SiSi Si Bán dẫn loại n SiSi Si BSi Si SiSi Si Bán dẫn loại p Hoạt động của HS Hoạt động của GV [...]... electron dẫn ngược chiều điện trương và lỗ trống theo chiều điện trường Sự dẫn điện của bán dẫn có tạp chất Tạp chất cho (đơno) và tạp chất nhận(axepto) Si Si Si Si Si Si Si P Si Si B Si Si Si Si Si Si Si Bán dẫn loại n Bán dẫn loại p 2.Sự dẫn điện của bán dẫn có tạp chất: Để tăng độ dẫn điện người ta pha thêm tạp chất vào bán dẫn •Tuỳ theo loại tạp chất pha vào bán dẫn tinh khiết mà các bán dẫn được... hai loại: -bán dẫn loại n (bán dẫn điện tử): tạp chất cho-đono -bán dẫn loại p (bán dẫn lỗ trống): tạp chất nhậnaxepto Si Si Si Si Si Si Si P Si Si B Si Si Si Si Si Si Si Bán dẫn loại n Bán dẫn loại p Bán dẫn loại n NEGATIVE Si Si Si Si P Si Si Si Si Bán dẫn loại n a) Bán dẫn điện tử hay bán dẫn loại n: - Xét một bán dẫn silic có pha tạp chất asen (P,As) hoá trò V - Trong trường hợp này tạp chất As làm... do trong bán dẫn tăng lên rất nhiều Độ dẫn điện của bán dẫn có tạp chất lớn hơn độ dẫn điện của bán dẫn tinh khiết hàng vạn lần • Trong bán dẫn loại n hạt mang điện cơ bản là electron , hạt mang điện không cơ bản là lỗ trống P Bán dẫn loại P Positive Si Si Si Si B Si Si Si Si Bán dẫn loại p Bán dẫn lỗ trống hay bán dẫn loại p: • • Xét một bán dẫn silic có pha một ít tạp chất Bo (B) hoá trò III Trong. .. độ.Với bán dẫn tinh khiết độ dẫn điện thường là nhỏ Sự dẫn điện của bán dẫn tinh khiết: - Khi chưa có tác dụng của điện trường: các electron dẫn chuyển động hỗån độn trong mạng tinh thể - Khi có điện trường đặt vào tinh thể bán dẫn: electron chuyển động ngược chiều điện trường, còn lỗ trống chuyển động theo chiều điện trường, trong bán dẫn xuất hiện dòng điện Kết luận: Dòng điện trong chất bán dẫn là... tạp chất Bo làm cho số lỗ trống ở trong bán dẫn tăng lên rất nhiều Trong bán dẫn loại p hạt mang điện cơ bản là lỗ trống , hạt mang điện không cơ bản là electron Cũng cố - Bản chất của dòng điện trong bán dẫn tinh khiết là ødòng chuyển dời có hướng đồng thời của các electron dẫn và lỗ trống dưới tác dụng của điện trường -Khi pha tạp chất vào bán dẫn tinh khiết ta sẽ được bán dẫn loại n hoặc bán dẫn. .. loại bán dẫn n và p tiếp xúc với nhau thì có sự khuếch tán các hạt mang điện từ phần bán dẫn loại n sang phần bán dẫn loại p và ngược lại - Dòng khuếch tán chủ yếu được tạo nên bởi các êlectrơn tự do từ phần bán dẫn n sang phần bán dẫn p và bởi các lỗ trống từ phần bán dẫn p sang phần bán dẫn n - Kết quả là ở mặt phân cách giữa hai phần hình thành một lớp đặc biệt, tích điện dương về phía bán dẫn loại... ®iƯn chđ u 1 chiỊu tõ p sang n Tính dẫn điện một chiều của lớp tiếp xúc p – n: + - - + + - n - + p b Tính dẫn điện một chiều của lớp tiếp xúc p – n: • Nối hai đầu bán dẫn vào một nguồn điện ngồi, sao cho cực dương của nguồn nối với bán dẫn loại p còn cực âm nối với bán dẫn loại n • Khi đó điện trường do nguồn điện ngồi gây ra có hướng từ bán dẫn loại p sang bán dẫn loại n, làm cho các lỗ trống chuyển... điện khơng cơ bản lại khơng bị ngăn cản: lỗ trống chuyển từ bán dẫn n sang bán dẫn p, còn êlectrơn tự do thì chuyển động ngược lại từ bán dẫn p sang bán dẫn n + Vì mật độ các hạt mang điện khơng cơ bản là rất nhỏ nên dòng điện do chúng gây ra rất nhỏ Đó là dòng điện ngược và hiệu điện thế đặt vào khi đó gọi là hiệu điện thế ngược 3 Hiện tượng phun hạt tải điện Etx A + p + - n K - Engoµi Khi dòng điện. ..Sự dẫn điện của bán dẫn tinh khiết: • Xét tinh thể Silic đơn ngun tử Si • Mạng tinh thể Silic Si Si Si Si Si Si Si Si Si Xét một bán dẫn silic (Si) - Ở nhiệt độ thấp: các liên kết trong mạng tinh thể silic đều rất bền vững, trong bán dẫn không có hạt mang điện tự do và bán dẫn không dẫn điện • Si Si Si Si Si Si Si Si Si • Si Si Si Si Si Si Si... p và ta có dòng điện có cường độ lớn • Đó là dòng điện thuận, còn hiệu điện thế đặt vào khi đó gọi là hiệu điện thế thuận Đổi cực của nguồn điện Etx hướng từ n→p - h+ h+ p - - h+ h+ h+ - - h+ h+ - dòng điện qua lớp tiếp xúc rất nhỏ (dòng điện ngược) n Tính dẫn điện một chiều của lớp tiếp xúc p – n: + Khi đổi cực của nguồn điện, điện trường do nguồn điện gây ra làm cho các hạt mang điện cơ bản bị ngăn . điện trong chất bán dẫn ? Bản chất dòng điện trong chất bán dẫn? - Hạt tải điện chủ yếu trong chất bán dẫn loại n? loại p? SiSi Si PSi Si SiSi Si Bán dẫn. là bán dẫn loại n ? Loại p ?. Các loại hạt tải điện trong chất bán dẫn ? Bản chất dòng điện trong chất bán dẫn? - Hạt tải điện chủ yếu trong chất bán dẫn