Hai chất bỏn dẫn thụng dụng là silicium và germanium cú điện trở suất là: Si = 1014 mm2/m
Ge = 8,9.1012mm2/m
Trị điện trở suất này rất lớn so với chất dẫn điện như đồng, nhụm… nhưnhư lạ rất nhr so với chất cỏch đirnj như thủy tinh, gốm, giấy…
Điện trở của chất bỏn dẫn thay đổi rất lớn theo nhiệt độ, khi nhiệt độ tăng lờn điện trở của chất bỏn dẫn giảm xuống, ở nhiệt độ càng cao mức điện trở càng lớn. Như vậy, điện trở của chất bỏn dẫn phụ thuộc vào nhiệt độ. Nhờ vào tớnh chất này người ta chế tạo ra cỏc điện trở phụ thuộc nhiệt độ gọi là điện trở nhiệt (Themistor)
Điện trở của chất bỏn dẫn khi đặt trong vỏ kớn khụng cú ỏnh sỏng chiếu vào cú trị số rất lớn. khi chiếu ỏnh sỏng vào chất bỏn dẫn thì điện trở giảm xuống. Cường độ chiếu sỏng càng mạnh thì điện trở càng lớn. Như vậy, điện trở của chất bỏn dẫn phụ thuộc vào ỏnh sỏng. Nhờ vào tớnh chất này người ta chế tạo ra điện trở phụ thuộc ỏnh sỏng gọi là điện trở quang (photo resistor)
Một khối bỏn dẫn tinh khiết cú điện trở rất lớn nhưng nếu pha vào một tỉ lệ rất thấp cỏc chất thớch hợp thì điện trở của chất bỏn dẫn giảm xuống rừ rệt. tỉ lệ pha càng cao thì mức điện trở càng nhỏ. Như vậy, điện trở của chất bỏn dẫn phụ thuộc vào độ tinh khiết.
Nhờ vào tớnh chất này người ta chế tạo ra diode, transistor.
1.1. Chất bỏn dẫn thuần
Chất bỏn dẫn là những chất cú đặc điểm trung gian giữa chất dẫn điện và chất cỏch điện, về phương diện hoỏ học thì bỏn dẫn là những chất cú 4 điện tử ở lớp ngoài cựng của nguyờn tử. đú là cỏc chất Germanium ( Ge) và Silicium (Si)
Từ cỏc chất bỏn dẫn ban đầu ( tinh khiết) người ta phải tạo ra hai loại bỏn dẫn là bỏn dẫn loại N và bỏn dẫn loại P, sau đú ghộp cỏc miếng bỏn dẫn loại N và P lại ta thu được Diode hay Transistor.
Si và Ge đều cú hoỏ trị 4, tức là lớp ngoài cựng cú 4 điện tử, ở thể tinh khiết cỏc nguyờn tử Si (Ge) liờn kết với nhau theo liờn kết cộng hoỏ trị như hình vẽ :
ĐIỆN TỬ CƠ BẢN 41
Khi xột sự liờn kết giữa cỏc nguyờn tửngười ta chỉ xột lớp ngoài cựng. Trong khụi bỏn dẫn tinh khiết, cỏc nguyờn tử gần nhau sẽ liờn kết với nhau theo kiểu cộng húa trị. Bốn electron của mỗi nguyờn tứ sẽ nối với bốn electron của cỏc nguyờn tử xung quanh tạo thành bốn mối nối làm sao chocỏc electron được liờn kết chặt chẽ với nhau. Sự liờn kết này làm cho cỏc electron khú tỏch rời khỏi nguyờn tử để trở thành electron tự do. Như vậy, chất bỏn dẫn tinh khiết cú điện trở rất lớn
1.2. Chất bỏn dẫn loại P
Ngược lại khi ta pha thờm một lượng nhỏ chất cú hoỏ trị 3 như Indium (In) vào chất bỏn dẫn Si thỡ 1 nguyờn tử Indium sẽ liờn kết với 4 nguyờn tử Si theo liờn kết cộng hoỏ trị và liờn kết bị thiếu một điện tử => trở thành lỗ trống ( mang điện dương) và được gọi là chất bỏn dẫn P
ĐIỆN TỬ CƠ BẢN 42
Quỏ trình chuyển động của cỏc lỗ trống này sẽ tạo dũng điện, cú chiều cựng chiều di chuyển của lỗ trống (dũng dương).
Chất bỏn dẫn loại N cũn gọi là chất bỏn dẫn loại õm, chất bỏn dẫn loại P cũn gọi là chất bỏn dẫn loại dương. Tuy nhiờn núi như thế khụng cú nghĩa là chất bỏn dẫn lọai N hay P mang điện tớch dương hay điện tớch õm mà cả hai loại này ở trạng thỏi bình thường đều trung hũa về điện. Gọi là chất bỏn dẫn õm hay dương ý núi khả năng cho ra electron tự do của chất bỏn dẫn loại N hay khả năng nhận electron tự do của chất bỏn dẫn loại P.
1.3. Chất bỏn dẫn loại N
Khi ta pha một lượng nhỏ chất cú hoỏ trị 5 như Phospho (P) vào chất bỏn dẫn Si thì một nguyờn tử P liờn kết với 4 nguyờn tử Si theo liờn kết cộng hoỏ trị, nguyờn tử Phospho chỉ cú 4 điện tử tham gia liờn kết và cũn dư một điện tử và trở thành điện tử tự do => Chất bỏn dẫn lỳc này trở thành thừa điện tử ( mang điện õm) và được gọi là bỏn dẫn N ( Negative : õm ) hình vẽ :
Quỏ trình chuyển động của cỏc điện tử tự do này sẽ tạo dũng điện, cú chiều ngược chiều di chuyển của điện tử tự do (dũng õm).