nõng cao trong chƣơng 2 của luận văn.
CHƢƠNG 2
TỔ CHỨC DẠY HỌC DỰ ÁN CÁC KIẾN THỨC DềNG ĐIỆN TRONG CHẤT BÁN DẪN DềNG ĐIỆN TRONG CHẤT BÁN DẪN
2.1. Sơ đồ cấu trỳc nội dung kiến thức nội dung “Dũng điện trong chất bỏn dẫn” dẫn”
Nội dung kiến thức dũng điện trong chất bỏn dẫn thuộc hệ thống của khối kiến thức dũng điện trong cỏc mụi trƣờng. Đối với chƣơng dũng điện trong cỏc mụi trƣờng trỡnh bày cỏc hiện tƣợng vĩ mụ về cỏc hiện tựơng điện nhƣ: Hiện
- 30 -
tƣợng tỏa nhiệt trong dõy dẫn, hiện tƣợng điện phõn, hiện tƣợng phúng điện và bản chất của cỏc hạt tải điện và phƣơng thức chuyển dời cú hƣớng của chỳng tạo thành dũng điện. Mối quan hệ giữa cỏc nội dung kiến thức của chƣơng cú thể biểu diễn bằng sơ đồ trang sau:
Nội dung “Dũng điện trong chất bỏn dẫn” cú thể phõn chia thành hai nhúm kiến thức: Dũng diện trong chất bỏn dẫn và linh kiện bỏn dẫn. Trong đú linh kiện bỏn dẫn đƣợc coi là ứng dụng về đặc tớnh của dũng điện qua lớp chuyển tiếp p - n.
Về tớnh chất điện của bỏn dẫn SGK nờu ra mang tớnh chất thụng bỏo, chƣa cú sự giải thớch sõu. Trờn cơ sở học sinh đó học về cấu trỳc mạng tinh thể, cấu hỡnh của cỏc nguyờn tố húa học học sinh mụ tả đƣợc cấu trỳc mạng tinh thể của chất bỏn dẫn tinh khiết điển hỡnh Si. Trong tinh thể Si, mỗi nguyờn tử Si liờn kết với bốn nguyờn tử lõn cận thụng qua cỏc liờn kết cộng húa trị, cỏc liờn kết đú rất bền vững.
Dựa vào thuyết động học phõn tử về cấu tạo chất và thuyết electron cú thể giải thớch sự phụ thuộc điện trở suất của bỏn dẫn tinh khiết vào nhiệt độ. ở nhiệt độ khỏ thấp bỏn dẫn Si là chất khụng dẫn điện (điện trở suất rất lớn), ở nhiệt độ tƣơng đối cao nhờ dao động nhiệt của cỏc nguyờn tử một số electron nhận đƣợc năng lƣợng giải phúng khỏi liờn kết trở thành electron tự do và xuất hiện cỏc lỗ trống. Cỏc electron tự do và lỗ trống tham gia vào quỏ trỡnh dẫn điện. Do đú khi nhiệt độ tăng lờn bỏn dẫn Si trở thành chất dẫn điện tốt (điện trở suất giảm xuống). Học sinh đó biết điều kiện để cú dũng điện, từ đú cú thể nờu đƣợc bản chất của dũng điện trong bỏn dẫn tinh khiết. Đú là dũng chuyển dời cú hƣớng của cỏc electron và lỗ trống. Bờn cạnh đú SGK cũn giới thiệu về hiện tƣợng quang dẫn và đƣợc ứng dụng chế tạo quang trở bỏn dẫn.
Dũng điện trong chất bỏn dẫn
Bỏn dẫn tinh khiết
Bỏn dẫn tạp loại n Bỏn dẫn tạp loại p
- 31 -
Độ dẫn điện của chất bỏn dẫn khụng những phụ thuộc và nhiệt độ mà cũn phụ thuộc rất mạnh vào sự cú mặt của tạp chất trong bỏn dẫn. Chỉ cần pha thờm một lƣợng rất nhỏ tạp chất vào bỏn dẫn tinh khiết thỡ độ dẫn điện của nú tăng lờn hàng vạn, hàng triệu lần. SGK cũng đó phõn tớch kĩ về sự cú mặt của tạp chất húa trị nằm trong bỏn dẫn thuần húa trị bốn tạo thành bỏn dẫn tạp loại n, sự cú mặt của tạp chất húa trị ba trong bỏn dẫn thuần húa trị bốn tạo thành bỏn dẫn tạp loại p.