- Dùng cho các thiết bị nung và làm các điện trở mẫu Nó là hợp kim
11.3.Tiếp giâp điện tử lỗ trống:
- Khi dòng điện chạy qua hai vùng tiếp xúc của câc chất bân dẫn có điện dẫn lỗ vă điện dẫn điện tử sẽ có hiệu ứng điện dẫn một chiều.
- Nguyín lý điện dẫn 1 chiều:
Xĩt phiến bân dẫn có 1 nửa lă bân dẫn loại p, 1 nửa lă loại n. Từng nửa một hoăn toăn trung hòa vì có sự cđn bằng giữa câc điện tích di động vă đứng yín. Để đơn giản, trín hình không thể hiện câc điện tích đứng yín. Giới hạn giữa câc vùng p vă n gọi lă tiếp giâp p-n.
Hình 11.1: Nguyín lý chỉnh lưu dòng điện xoay chiều bằng tiếp giâp p-n
Đối với câc chỉnh lưu lý tưởng:
• Hình 11.1a : Nồng độ điện tử tự do trong vùng n lớn hơn vùng p vă ngược lại⇒dưới tâc dụng nhiệt một số điện tử khuếch tân sang vùng p, một số lỗ trống sang vùng n:
o Vùng p ở gần tiếp giâp tích điện đm.
o Vùng n ở gần tiếp giâp tích điện dương.
⇒tạo nín trường khuếch tân ⇒ lăm ngừng sự chuyển dịch tiếp theo của câc điện tích di động⇒Khi không có điện trường ngoăi nó tạo nín lớp chắn dăy cỡ 10-5cm.
• Hình 11.1b : Đặt điện âp ngoăi tạo nín điện trường trùng với trường khuếch tân⇒tiếp giâp sẽ “khóa”⇒dòng điện không chạy qua được.
• Hình 11.1c : Thay đổi cực tính điện âp ngoăi, trường ngoăi ngược chiều trường khuếch tân⇒tiếp giâp bêo hòa điện tích, điện trở của nó giảm đột ngột - có dòng điện một chiều trị số lớn chạy qua tiếp giâp.
Chỉnh lưu thực tế:
• Hình 11.1b’ : Tại mỗi vùng luôn có 1 lượng nhỏ câc hạt dẫn điện không cơ bản (điện tử tự do đối với vùng p, lỗ trống đối với vùng n)⇒Khi tiếp giâp khóa vẫn có dòng điện nhỏ chạy qua do chuyển động của câc hạt dẫn điện không cơ bản.
Ứng dụng:
Hình 11.2: Sơ đồ hình thănh sức quang điện động khi chiếu sâng tiếp giâp p-n
Khi chiếu ânh sâng lín tiếp giâp p-n, câc lượng tử phât xạ (năng lượng hν) đi qua điện cực kim loại bân trong suốt (1) tới lớp mỏng bân dẫn loại n (2). Tại đđy, năng lượng của chúng bị tiíu hao⇒tạo ra điện tử tự do vă lỗ trống.
Trường khuếch tân (nếu có) kĩo câc lỗ qua lớp chắn (3) văo bân dẫn loại p (4)⇒Điện cực (5) tích điện dương, điện cực (1) tích điện đm.
2. Tranzito (triot bân dẫn):
- Lă phiến bân dẫn, trong đó giữa 2 vùng bân dẫn cùng loại điện dẫn có vùng điện dẫn khâc loại.
- 2 loại:
• Loại p-n-p
Hình 11.3: Sơ đồ nguyín lý triot mặt p-n-p.
- Xĩt triot p-n-p:
• Bân dẫn loại n (Ge) được lăm nóng chảy giữa 2 lớp kim loại (Indi có hóa trị thấp hơn bân dẫn chính)⇒tạo thănh vùng điện dẫn loại p vă câc điện cực tiếp xúc.
• Trong mạch góp mắc văo chiều khóa của tiếp giâp p-n điện trở phụ tải Rpt. Dòng điện chạy trong mạch năy tạo bởi câc phần tử dẫn điện không cơ bản (lỗ trống) có trị số nhỏ trong miền gốc.
• Mạch điện cực có pin vă nguồn tín hiệu được mắc văo chiều dòng điện thuận của tiếp giâp p-n (bín trâi)⇒Cực phât đưa văo vùng gốc một số lỗ phụ, một phần câc lỗ không kịp kết hợp với câc điện tử vì mật độ điện tích chuyển động trong bân dẫn. Câc lỗ năy trong thời gian sống dưới tâc dụng của khuếch tân nhiệt có thể chạy qua vùng gốc mỏng nhờ điện trường cực góp - qua tiếp giâp p-n cực góp, vă khi điện âp cực góp không đổi, nó sẽ lăm biến đổi trị số dòng điện trong mạch.
⇒ Việc điều khiển dòng điện mạch góp được thực hiện nhờ dòng điện mạch phât.
- Bân dẫn với câc loại điện dẫn khâc nhau có thể dùng để biến đổi trực tiếp nhiệt năng thănh điện năng vă để lăm mât, vì ở chỗ mối giâp 2 bân dẫn khâc loại khi có dòng điện chạy qua, nó có thể thu nhiệt hay phât nhiệt tùy thuộc văo chiều dòng điện.
11.4. Câc hợp chất hóa học bân dẫn vă câc vật liệu dẫn suất cùng gốc :