Đang tải... (xem toàn văn)
<1,5eV => nàng læåüng cuía âiãûn tæí nàòm åí vuìng hoaï trë thoaí maîn âiãöu kiãûn trãn thç âiãûn tæí seî væåüt qua vuìng làõp âáöy vaì lãn vuìng dáùn vaì taûo tênh dáùn âiãûn cuí[r]
(1)PHẦN II Chương
VẬT LIỆU BÁN DẪN I Khái niệm chung:
Theo lý thuyết phân vùng lượng, vùng cấm nằm phạm vi 0,02eV<∆E
<1,5eV => lượng điện tử nằm vùng hoá trị thoả mãn điều kiện điện tử vượt qua vùng lắp đầy lên vùng dẫn tạo tính dẫn điện vật liệu Năng lượng điện tử tuỳ thuộc vào yếu tố tác động vào ( nhiệt độ , điện trường ) mà lượng điện tử khác
Như vậy: điều kiện vật liệu chất dẫn điện điều kiện khác lại chất cách điện
II Tính dẫn điện vật liệu bán dẫn
- Các nguyên tố hoá học nhóm ( Si, Ge, có cấu trúc tinh thể)
- Ơí nhiệt độ 0oK khơng tồn điện tử tự do=> không dẫn điện Nếu ta đem đốt
nóng chiếu chùm tia phóng xạ vào mạng tinh thể => phá vỡ liên kết trở
thành điện tử tự lỗ trống Lỗ trống bị điện tử khác nhảy vào xuất lỗ trống mới=> tính dẫn điện điện tử lỗ trống
III Vật liệu bán dẫn tinh khuyết không tinh khuyết : 3.1 Vật liệu bán dẫn tinh khuyết:
Điện tử hoá trị Nhân
nguyên tử Si
4 liên kết đồng hoá trị chất bán dẫn
(2)- Muốn trở thành dẫn điện, electron hố trị phải có lượng lớn lượng vùng cấm:
làm tăng nhiệt độ tinh thể lên
- Khi có điện tử vùng dẫn có lỗ trống mang điện tích dương vùng hố trị Sự lấp đầy lỗ trống hình thành dịng chảy lỗ trống chiều với E đồng thời với trình chuyển động ngược chiều điện tử tự vùng dẫn Như
xuất dịng chuyển động làm cho vật liệu từ khơng có khả dẫn điện trở thành dẫn điện
3.2 Vật liệu bán dẫn có tạp chất : 3.2.1 Vật liệu bán đẫn loại n
- Dẫn điện chủ yếu điện tử
-Pha thêm tạp chất hoá trị V vào Si , Ge
- Điện tử hoá trị chưa tham gia liên kết, chuyển động xung quanh hạt nhân có bán kính lớn 1,33nm nên chịu lực hút hạt nhân bé Chỉ tác động nhỏ nhiệt độ điện trường điện tử nhảy lên vùng dẫn để tham
gia vào dẫn điện Do vật liệu trở thành dẫn điện điện tử chím đa số
Điện tử tự Lỗ trống As Si Si Si Si
Điện tử thừa của As
(3)3.2.2 Vật liệu bán dẫn loại p
- Dẫn điện lỗ trống chím đại đa số
- Pha vào tạp chất có hoá trị III Bo, Al, Ad,
- Trong mối liên kết có liên kết bị thiếu điện tử hay hình thành lỗ trống mang điện tích dương => lấp đầy lỗ trống =>sự dịch chuyển từ vị trí sang vị trí khác Như vậy, chất bán dẫn loại chủ yếulà lỗ trống tham gia dẫn điện nên gọi chất bán dẫn loại p
Al
Si Si
Al