Đang tải... (xem toàn văn)
Sự dẫn điện của bán dẫn có tạp tức là ngoài các nguyên tử Si, chất: còn có các nguyên tử khác thì a Bán dẫn loại n: tính dẫn điện của bán dẫn thay Khi pha vào tinh thể Si có 4 e ở lớp đổ[r]
(1)GV: Huyønh Quang Vieät – THPT Taêng Baït Hoå Ngày soạn: Tiết 37: DÒNG ĐIỆN TRONG CHÁT BÁN DẪN I Mục tiêu: Kiến thức: + Nắm các tính chất điện chất bán dẫn, tạo thành hạt tải điện bán dẫn tinh khiết nhiệt độ tương đối cao + Hiểu bán chất dòng điện chất bán dẫn, tượng quang dẫn là gì và ứng dụng tượng này + Hiểu nào là bán dẫn loại n, loại p Kĩ năng: + Giải thích chế tạo thành các hạt tải điện tự bán dẫn + Giải thích tác dụng tạp chất làm thay đổi cách tính chất điện bán dẫn Thái độ: Yêu thích môn, thích tìm hiểu kiến thức Biết vai trò chất bán dẫn nghành điện tử II Chuẩn bị: Chuẩn bị thầy: + Bản vẽ minh họa tính dẫn điện bán dẫn + Một số linh kiện bán dẫn thật Chuẩn bị trò: III Tổ chức hoạt động dạy học: A Hoạt động ban đầu Ổn định tổ chức: (1phút) Kiểm tra bài cũ: Không kiểm tra.(1ph) ĐV Đ: Các linh kiện bán dẫn điốt, vi mạch…chúng có mặt thiết bị điện tử dùng đời sống và khoa học kỹ thuật Do tính chất đặt biệt nào mà chất bán đẫn sử dụng rộng rãi vậy? B.Hoạt động dạy-học: TL (ph) 10 Hoạt động học sinh Trợ giúp giáo viên Nội dung kiến thức Hoạt động 1: Tìm hiểu tính chất điện bán dẫn HS: Lắng nghe, ghi nhận GV: Thông báo các chất bán 1.Tính chất điện bán dẫn dẫn đơn chất và hợp chất + dm bd kl dùng phổ biến: + bd tinh khiết t t0thấp + Bán dẫn đơn chất: Si, Ge, Se… bán dẫn dẫn điện kém, t0 cao bán + Bán dẫn tạp chất: GaAs, ZnS, nhiều Ôxit,sêlenua, sunfua và dẫn dẫn điện khá tốt + Độ dẫn điện chất bán dẫn số chất polime thay đổi mạnh có tạp chất HS: Quan sát , nhận xét pha vào GV: Hình 23.1: so sánh So sánh dm , bd , kl GV: Hình 23.2 cho biết điện trở suất bán dẫn tinh khiết phụ thuộc vào nhiệt độ nào? Ở nhiệt độ nào thì bán dẫn dẫn điện tốt? GV: Thông báo tính chất bán dẫn Hoạt động 2: Tìm hiểu dẫn điện bán dẫn tinh khiết 12 Giáo Án Vật lí 11 Nâng Cao Lop11.com (2) GV: Huyønh Quang Vieät – THPT Taêng Baït Hoå HS: Lắng nghe, tiếp nhận thông tin HS: Quan sát lắng nghe HS: đọc sách thảo luận, giải thích HS: Lắng nghe ghi nhận HS e chuyển động ngược chiều điện trường, lỗ trống chuyển động cùng chiều điện trường tạo nên dòng điện chất bán dẫn HS: Nêu chất dòng điện bán dẫn HS: nhau, vì elecs bứt khỏi liên kết cộng hóa tri thì tạo thành lỗ trống GV: Ta xét bán dẫn Si, bán dẫn có loại nguyên tử là Si, thì ta gọi đó là bán dẫn tinh khiết GV: Hình 23.3 và 23.4 giải thíchliên kết các nguyên tử cấu trúc mạng tinh thể Si H: Ở nhiệt độ thấp bán dẫn Si có dẫn điện không ? vì sao? H: Giải thích tạo thành hạt tải điện bán dẫn tinh khiết nhiệt độ tương đối cao GV: thông báo quá trình tái hợp và cho học sinh biết nhiệt độ xác định, có cân quá trình phát sinh và quá trình tái hợp H: Hiện tượng gì xảy ta đặt vào bán dẫn nhệt độ tương đối cao điện trường? H: Vậy dòng điện chất bán dẫn là gì? H: So sánh số e lectron tựdo và lỗ trống bán dẫn tinh khiết? Giải thích vì sao? H: Nêu C1: HS:Trả lời C1 HS: Lắng nghe , tiếp nhận thông tin HS:Lắng nghe 20 HS: Đọc sách quan sát hình 23.7 thảo luận và trả lời +Trong e hóa trị có e tham gia liên kết cộng hóa trị với các nguên tử si xung quanh, còn e lk yếu với P-> T thấp e dễ dàng bứt khỏi nguyên tử P trỏa thành e tự còn nt P trở thành ion(+): +ne >nlt Lắng nghe tiếp nhận khái niệm GV: Nêu cấu tạo và ứng dụng nhiệt điện trở bán dẫn 2) Sự dẫn điện bán dẫn tinh khiết ( bán dẫn loại i) Xét bán dẫn tinh khiết Si Trong tinh thể Si nguyên tử Si liên kết với bốn nguyên tử lân cận các liên kết cộng hóa trị bền vững + Ở nhiệt độ thấp, gần 00K, các e hóa trị gắn bó chặc chẻ với cácnguyên tử nút mạng-> tinh thể không có hạt tải điện tự + Ở nhiệt độ tương đối cao, số electron hóa trị thu thêm lượng giải phóng khỏi liên kết trở thành electron tự Đồng thời electron bứt khỏi liên kết thì xuất lỗ trống mang điện tích nguyên tố dương + Khi có điện trường đặt vào bán dẫn thì các e chuyển động ngược chiều, lỗ trống chuyển động cùng chiều điện trường gây nên dòng điện chát bán dẫn Vậy: Dòng điện chất bán dẫn là dòng chuyển dời có hướng các electron và lỗ trống - Cặp electron - lỗ trống còn phát sinh chiếu ánh sáng thích hợp vào bán dẫn Do đó, điện trở suất bán dẫn giảm có ánh sáng thích hợp chiếu vào Đó là tượng quang dẫn -> Ứng dụng: Dùng làm quang điện trở GV: Nêu tượng quang dẫn.và ứng dụng tượng này Hoạt động 3:Tìm hiểu bán dẫn loại p và loại n GV: Nếu bán dẫn Si có tạp chất, Sự dẫn điện bán dẫn có tạp tức là ngoài các nguyên tử Si, chất: còn có các nguyên tử khác thì a) Bán dẫn loại n: tính dẫn điện bán dẫn thay Khi pha vào tinh thể Si (có e lớp đổi nhiều.Chỉ cần lượng ngoài cùng) số nguyên tử P (có e nhỏ tạp chất thì độ dẫn điện lớp ngoài cùng) thì ta bán dẫn bán dẫn có thể tăng hàng loại n Trong bán dẫn loại n hạt tải điện vạn hàng triệu lần.Khi đó cùng với dẫn điện riêng còn có là e còn hạt tải điện không dẫn điện tạp chất là lỗ trống GV: Cho học sinh thảo luận b) Bán dẫn loại p: Nếu mạng tinh thể Si ta pha tạp theo nhóm và trả lời các câu hỏi chất là nguyên tố có hóa trị (như Bo) sau H: Trong mạng tinh thể Si có thì ta bán dẫn loại p Trong bán lẫn số nguyên tử bo thì dẫn loại p thì hạt tải điện là lỗ tượng gì xảy ra? trống còn e là hạt tải điện không H: Tạp chất P tạo thêm hạt tải Giáo Án Vật lí 11 Nâng Cao Lop11.com (3) GV: Huyønh Quang Vieät – THPT Taêng Baït Hoå HS: Đọc sách, xem hình 23.8 thảo luận trả lờ câu hỏi GV:-> khái niệm bán dẫn loại P HS: lắng nghe, tiếp nhận thông tin điện nào bán dẫn Mật độ hạt tải điện nào nhiều hơn? GV: ta gọi e là hạt tải điện hay đa số,lỗ trống là hạt tải điện không hay thiểu số bán dẫn gọi là bán dẫn e hay bán dẫn loại n GV: Tương tự hướng dẫn học sinh thảo luận tiềm hiểu bán dẫn loại p GV: Thông báo”Nếu ta pha hai loại tạp chất… có nhiều ứng dụng C Hoạt động kết thúc tiết học: 1.Củng cố kiến thức: ( 1phút) Nhắc lại các kiến thức trọng tâm bài học Bài tập nhà – Tìm hiểu: Về nhà học bài và xem phần còn lại bài học IV Rút kinh nghiệm : Giáo Án Vật lí 11 Nâng Cao Lop11.com (4)