1.1. Diode bán dẫn
1.1.1. Bán dẫn tinh khiết và bán dẫn tạp chất
Căn cứ vào tính dẫn điện của các chất người ta chia các chất rắn ra làm ba loại: kim loại, bán dẫn và điện môi. Trong kim loại mật độ electron tự do rất lớn, nên điện trở suất của kim loại rất nhỏ ρ = (10-6- 10-
4
) Ω.cm. Trong điện môi mật độ electron rất nhỏ, không đáng kể nên điện trở suất của điện môi rất lớn, vào khoảng 1010đến 1015Ω.cm. Những chất có điện trở suất lớn hơn kim loại nhiều lần nhưng cũng nhỏ hơn điện trở suất của điện môi nhiều lần được gọi là chất bán dẫn. Điện trở suất của các chất bán dẫn có giá trị trong khoảng từ 1 Ω.cm đến cỡ 108Ω.cm. Các chất bán dẫn có thể là những chất tinh khiết như germanium (Ge), telua (Te), silicium (Si),..., có thể là hợp chất của các kim loại như: oxit, sulfua, telua, ví dụ: Cu O , ZnO, PbS, CdS, PbTe, v.v... 2
Đặc điểm chủ yếu của các chất bán dẫn là tính dẫn điện của chúng phụ thuộc vào nhiều điều kiện và bị ảnh hưởng của nhiều yếu tố vật lý khác nhau nên tính dẫn điện của chúng thay đổi trong khoảng khá lớn. Những điều kiện và yếu tố vật lý tác động mạnh nhất là nhiệt độ, nồng độ tạp chất trong bán dẫn, độ rọi sáng, điện trường, từ trường. Đặc biệt, khi tăng nhiệt độ hoặc nồng độ tạp chất thì điện trở suất của chất bán dẫn giảm đi rõ rệt, khác hẳn với kim loại. Dưới đây, chúng ta sẽ khảo sát một cách khái quát tính dẫn điện của các chất dẫn điện.