suất của Cu tăng theo nhiệt độ, điện trở suất của Si lại giảm theo nhiệt độ.. - Nhiệt độ càng cao thì số[r]
(1)(2)DÒNG ĐIỆN TRONG BÁN DẪN
1) Bán dẫn- Đặc tính dẫn điện bán dẫn.
2) Sự dẫn điện bán dẫn tinh khiết.
(3)1)Bán dẫn- Đặc tính dẫn điện bán dẫn:
a/ Bán dẫn gì?
Bán dẫn chất có điện trở suất lớn kim loại nhưng nhỏ điện mơi.
Ví dụ: Si, Ge, As…; oxit kim loại, selenua, sunfua telurua kim
loại.
(4)1)Bán dẫn- Đặc tính dẫn điện bán dẫn:
b/ Đặc tính dẫn điện bán dẫn:
*So với Cu, Si có: -rất hạt tải điện -điện trở suất lớn
nhiều
-hệ số nhiệt điện trở suất vừa lớn, vừa âm *Nghĩa là, điện trở
suất Cu tăng theo nhiệt độ, điện trở suất Si lại giảm theo nhiệt độ
Tính chất Cu Si
Lọai vật liệu Kim loại Chất bán dẫn
Nồng độ hạt 9.1028 m -3 1.1016 m-3
tải điện
Điện trở suất 2.10-8 Wm 3.103 Wm
Hệ số nhiệt
của điện trở + 4.10-3 K-1 - 70.10-3 K-1
(5)1)Bán dẫn- Đặc tính dẫn điện bán dẫn:
b/ Đặc tính dẫn điện bán dẫn:
- Ở nhiệt độ thấp, điện trở suất bán dẫn
tăng
bán dẫn có tính cáchđiện điện mơi
- Ở nhiệt độ cao,
điện trở suất bán dẫn
giảm
bán dẫn dẫn
điện tốt
(6)2) Sự dẫn điện bán dẫn tinh khiết:
* Xét tinh thể Silic (Si)
bán dẫn điển hình:
- Trong mạng tinh thể, nguyên tử Si liên kết cộng hóa trị
- Ở nhiệt độ thấp,
liên kết bền vững khơng có electron tự tinh thể Si không dẫn điện
(7)2) Sự dẫn điện bán dẫn tinh khiết:
- Ở nhiệt độ tương đối cao, nguyên tử Si dao động mạnh số electron giải phóng
thành electron tự do
- Nhiệt độ cao số
electron tăng
- Khi electron giải phóng
thì đồng thời xuất lỗ
trống mang điện tích dương, có
thể di chuyển mạng tinh thể
- *Kết mạng tinh thể
xuất đồng thời loại hạt mang điện tự do:
(8)2) Sự dẫn điện bán dẫn tinh khiết:
- Khi điện trường,
electron lỗ trống chuyển động nhiệt hỗn loạn dịng điện
(9)2) Sự dẫn điện bán dẫn tinh khiết:
- Khi có điện trường ngồi,
electron chuyển động ngược chiều điện trường, lỗ trống chuyển động
cùng chiều điện trường
(10)2) Sự dẫn điện bán dẫn tinh khiết:
* Vậy: Dòng điện bán dẫn tinh khiết là
dịng chuyển dời có
hướng đồng thời các electron tự lỗ trống tác dụng
(11)3) Sự dẫn điện bán dẫn có tạp chất:
a/ Bán dẫn loại n (bán dẫn điện tử)
- Pha nguyên tử Asen (As) vào bán dẫn Si Nguyên tử As có electron hóa trị: e As liên kết với nguyên tử Si, e thứ liên kết yếu với hạt nhân As, dễ trở thành e tự do.
- Tăng số nguyên tử tạp chất
As số e tăng
- độ dẫn điện bán dẫn
(12)3) Sự dẫn điện bán dẫn có tạp chất:
a/ Bán dẫn loại n (bán dẫn điện tử)
* Kết luận:
Trong bán dẫn loại n, - hạt mang điện là electron,
(13)3) Sự dẫn điện bán dẫn có tạp chất:
b/ Bán dẫn loại p (bán dẫn lỗ trống)
- Pha nguyên tử Bo (B) vào bán dẫn Si Nguyên tử B có electron hóa trị; để tạo liên kết cộng hóa trị với nguyên tử Si xung quanh, nguyên tử B dễ dàng nhận e mối liên kết đầy đủ gần đó, dẫn đến xuất lỗ trống - Tăng số nguyên tử tạp chất B
số lỗ trống tăng lên
(14)3) Sự dẫn điện bán dẫn có tạp chất:
a/ Bán dẫn loại p (bán dẫn lỗ trống)
* Kết luận:
Trong bán dẫn loại p, - hạt mang điện lỗ trống,
(15)DÒNG ĐIỆN TRONG BÁN DẪN
1) Bán dẫn- Đặc tính dẫn điện bán dẫn.
2) Sự dẫn điện bán dẫn tinh khiết.