Bài giảng Vật lí Lớp 11 - Bài 17: Dòng điện trong chất bán dẫn

DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT BÁN DẪN 
BÀI 17 
I. CHẤT BÁN DẪN VÀ TÍNH CHẤT:( Gemani, Silic) 
+ giảm nhanh khi nhiệt độ tăng. 
 Điện trở suất của chất bán dẫn bình thường rất lớn. 
+ phụ thuộc mạnh vào tạp chất. 
+ giảm đáng kể khi bị chiếu sáng. 
Điện trở suất 
 phụ thuộc 
 yếu tố nào ? 
II. HẠT TẢI ĐIỆN TRONG CHẤT BÁN DẪN. BÁN DẪN LOẠI n  VÀ BÁN DẪN LOẠI p 
1/ Êlectron và lỗ trống: 
 Xét chất bán dẫn Si (Silic): 
 + Ở nhiệt độ cao:Các êlectron bứt khỏi mối liên kết trở thành tự do và gọi là êlectron dẫn. 
 Chỗ liên kết thiếu è nên hình thành lỗ trống mang điện dương 
( xem hình 17.1 và 17.2 - SGK) 
Si 
Si 
Si 
Si 
Si 
Si 
Si 
Si 
+ Bình thường, các êlectron hóa trị (4è) của các nguyên tử Silic liên kết với nhau 
Si 
Si 
Si 
Si 
Si 
Si 
+ 
+ 
+ 
nên Silic không dẫn điện 
Si 
Si 
+ 
Si 
Si 
+ 
Si 
Si 
+ 
Si 
Si 
Si 
Si 
+ 
+ 
Khi chưa có điện trường các êlectron và các lỗ trống chuyển động ra sao ? 
+ Khi có điện trường 
Si 
Si 
+ 
Si 
Si 
+ 
+ 
+ 
Si 
Si 
+ 
+ 
Si 
Si 
Si 
Si 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
E 
 Các êlectron dẫn và các lỗ trống chuyển động có hướng 
  Dòng điện trong chất bán dẫn ? 
2/ Tạp chất cho (đôno) và tạp chất nhận (axepto): 
+ Tạp chất P (phôtpho có 5è hóa trị) pha vào Si: 
 P gọi là tạp chất cho. 
Chất bán dẫn Si có pha tạp P gọi là bán dẫn loại n, hạt mang điện chủ yếu là êlectron ( n - nê-ga-ti-vơ: âm ) 
 B gọi là tạp chất nhận. 
Chất bán dẫn Si có pha tạp B gọi là bán dẫn loại p, hạt mang điện chủ yếu là lỗ trống ( p - pô-si-ti-vơ: dương ) 
B lấy êlectron của Si khác và để lại lỗ trống 
+ Tạp chất B (Bo có 3è hóa trị) pha vào Si: 
( xem hình 17.3 và 17.4 - SGK) 
1 
2 
P sau khi liên kết với Si làm chất bán dẫn thừa ra vô số è. 
B thiếu êlectron để tạo cặp liên kết với Si. 
III. LỚP CHUYỂN TiẾP p-n: 
+ Lớp chuyển tiếp p-n ? ( sgk) 
+ Lớp nghèo: 
 tại lớp chuyển tiếp p-n, è kết hợp với lỗ trống, không còn hạt tải điện, nên gọi là lớp nghèo. 
p 
n 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
lớp nghèo 
+ 
+ 
+ 
+ Dòng điện chạy qua lớp nghèo: 
E 
- Khi đ.trường ngoài hướng từ p  n: 
- Khi đ.trường ngoài hướng từ n  p: 
không có dòng điện từ n →p 
 Điôt bán dẫn được dùng chỉnh lưu dđxc thành dđ một chiều 
p 
n 
+ 
+ 
+ 
- 
- 
- 
có dòng điện từ p → n 
- 
+ 
+ 
- 
( xem hình 17.5 và 17.7 sách giáo khoa ) 
CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP: 
+ Xem câu 1, 2, 3, 4, 6 Sách giáo khoa. 
+ Xem mục A bài thực hành 18 trang 108 
 Tạp chất cho (đôno) 
Si 
Si 
Si 
P 
Si 
P 
Si 
Si 
Si 
Si 
Si 
P 
1 
B 
Si 
Si 
B 
Si 
B 
Si 
Si 
Si 
Si 
+ 
B 
Si 
+ 
+ 
+ 
 Tạp chất nhận (axepto) 
2