Đây là bài giảng Dòng điện trong chất bán dẫn giáo viên cần truyền đạt cho học sinh lấy được ví dụ về bán dẫn tinh khiết, bán dẫn n, bán dẫn p, nêu được các đặc điểm về điện của các loại bán dẫn, nêu được đặc điểm của lớp tiếp xúc p-n. Mời các bạn cùng tham khảo!
AMBIENT/
Chủ đề:
Nội dung Text: Bài giảng Vật lý lớp 11 Bài 23: Dòng điện trong chất bán dẫn
- TRƯỜNG THPT THIÊN HỘ DƯƠNG
huyện Cái Bè – Tiền Giang
Tổ:Vật Lý
GV: Huỳnh Công Vương
Lớp dạy: 11A1, 11A2
Ngày dạy: 12/11/2008
- Kiểm tra bài cũ
Câu 1: Hãy nêu bản chất dòng điện trong
chất khí
Câu 2: Miêu tả sự phụ thuộc của cường độ
I dòng điện vào hiệu điện thế.
Ibh
0 U
Uo Uc
- -C1: Bản chất dòng điện trong chất
khí là dòng chuyển dời có hướng
của các ion dương cùng chiều điện
trường , các ion âm và electron
ngược chiều điện trường.
C2: U
- Câu 3 :
Nê u b ản c h ất dò ng điện tro ng kim lo ại ? Điện trở s u ất c ủa kim lo ại
ph ụ thu ộc vào nhiệt đ ộ nh ư th ế nào ?
Câu 4: Khi nhiệt đ ộ tăng , s ự c huy ển đ ộng nhiệt c ủa c ác e le c tro n tự do
tro ng kim lo ại tăng hay g iảm ?
TRẢ LỜI :
B ản c h ất dò ng điện tro ng kim lo ại là dò ng c huy ển d ời c ó h ướ ng
c ủa c ác e le c tro n tự do d ưới tác d ụng c ủa điện trườ ng .
Điện trở s u ất c ủa kim lo ại tăng khi nhiệt đ ộ tăng và ng ượ c lại .
Khi nhiệt đ ộ tăng c ác e le c tro n tro ng kim lo ại c huy ển đ ộng nhiệt
c àng nhanh .
- • Ảnh bên trình
bày các linh
kiện bán dẫn:
điôt, tranzito, vi
mạch….chúng
có mặt trong
mọi thiết bị điện
tử dùng trong
đời sống, khoa
học, kĩ thuật.
- Nội dung chính
• Tính chất điện của bán dẫn.
• Sự dẫn điện của bán dẫn tinh khiết.
• Sự dẫn điện của bán dẫn có tạp chất.
• Lớp chuyển tiếp p-n.
- 1/ Tính chất a. Bán dẫn điển hình và được
điện của dùng phổ biến nhất là: Si
chất bán (silic), ngoài ra còn có: Ge,Se,
dẫn: B, ZnS…
b. Tính chất:
- Điện trở suất của bán dẫn có giá trị
trung gian giữa kim loại và điện môi
Hình 23.1
- 1/ Tính chất b. Tính chất:
điện của -
chất bán -Điện trở suất của bán dẫn tinh
dẫn: khiết giảm mạnh khi nhiệt độ
a. Bán dẫn tăng. ở nhiệt độ thấp, bán
điển hình dẫn dẫn nhiệt rất kém. ở
và được nhiệt độ cao, bán dẫn dẫn
dùng phổ điện khá tốt.
biến nhất
Hình 23.2
- 1/ Tính chất điện b. Tính chất :
của chất bán -
dẫn:
a. Bán dẫn điển hình -
và được dùng - Tính chất điện của bán
phổ biến nhất dẫn phụ thuộc rất
nhiều vào các tạp
chất có mặt trong tinh
thể.
- 1/ Tính chất Bán dẫn Si:
điện của chất -Si có hóa trị 4, 4 electron liên
bán dẫn: kết chặt chẽ với 4 nguyên tử
2/ Sự dẫn điện lân cận, liên kết giữa các
của bán dẫn nguyên tử bền vững.
tinh khiết: - Nhiệt độ thấp: không dẫn điện.
Si Si
Si Si Si
Si Si
- 1/ Tính chất - Nhiệt độ tương đối cao:
điện của + Các nguyên tử dao động nhiệt mạnh,
chất bán sinh ra electron tự do và lỗ trống.
dẫn:
+ Ở một nhiệt độ xác định số lượng
2/ Sự dẫn điện electron tự do và lỗ trống trong một
của bán dẫn chất bán dẫn là hằng số.
tinh khiết: + Khi có điện trường: electron chuyển
động ngược chiều điện trường, lỗ
trống chuyển động cùng chiều điện
trường gây nên dòng điện trong bán
dẫn.
- 1/ Tính chất * Nhận xét:
điện của - Vậy, dòng điện trong bán dẫn là
chất bán dòng chuyển dời có hướng của các
dẫn: electron và lỗ trống.
- Bán dẫn tinh khiết gọi là bán dẫn loại
2/ Sự dẫn i, ở bán dẫn tinh khiết, số electron
điện của bằng số lỗ trống. Sự dẫn điện này
bán dẫn gọi là sự dẫn điện riêng.
tinh - Độ dẫn điện của bán dẫn tinh khiết
khiết: tăng khi nhiệt độ tăng, giảm khi
nhiệt độ giảm.
- Điện trở suất của bán dẫn giảm khi
có ánh sáng thích hợp chiếu vào. Đó
là hiện tượng quang dẫn.
- 1/ Tính chất • Nếu bán dẫn Silic có pha tạp chất,
điện của tức là ngoài các nguyên tử Silic,
còn các nguyên tử khác, thì tính
chất bán
dẫn điện của bán dẫn thay đổi rất
dẫn: nhiều.
2/ Sự dẫn điện • Cùng với sự dẫn điện riêng còn
của bán dẫn có sự dẫn điện do tạp chất.
tinh khiết:
• Có 2 loại: + bán dẫn loại n
3/ Sự dẫn điện
của bán dẫn + bán dẫn loại p
có tạp chất:
- 1/ Tính chất a. Bán dẫn loại n:
điện của Giả sử trong mạng tinh thể Silic có lẫn
một nguyên tử phôtpho (P).
chất bán
P:1s2 2s22p6 3s23p3
dẫn:
2/ Sự dẫn điện
Electron dư
của bán dẫn Si P trong
tinh khiết: nguyên tử
3/ Sự dẫn điện Phôtpho liên
của bán dẫn kết yếu với
nguyên tử
có tạp chất:
Phôtpho.
- Mô hình mạng tinh thể bán dẫn
có tạp chất P:
P+ Si Si
Electron dư
thừa dễ
Si Si Si
dàng tách
ra khỏi
nguyên
tử
Si Si Si
- 1/ Tính chất điện a. Bán dẫn loại n:
của chất bán * Nhận xét:
dẫn:
Như vậy, tạp chất P đã tạo
2/ Sự dẫn điện
thêm các electron tự do, mà
của bán dẫn
không làm tăng thêm số lỗ trống.
tinh khiết:
3/ Sự dẫn điện Ta gọi electron là hạt tải điện
của bán dẫn cơ bản hay đa số, lỗ trống là hạt
có tạp chất: tải điện không cơ bản hay thiểu
số.
Bán dẫn như vậy được gọi là bán
dẫn electron hay bán dẫn loại n.
- 1/ Tính chất điện b. Bán dẫn loại p:
của chất bán Giả sử trong mạng tinh thể Silic
dẫn: có lẫn một nguyên tử Bo (B).
2/ Sự dẫn điện B:1s2 2s22p6 3s23p1
của bán dẫn
tinh khiết:
3/ Sự dẫn điện Si B
của bán dẫn có
tạp chất:
a. Bán dẫn loại n: Lỗ trống tạo nên do nguyên tử
Bo thiếu 1 electron liên kết với 1
nguyên tử Silic lân cận
- Mô hình mạng tinh thể bán dẫn
có tạp chất B:
Lỗ trống B Si Si
Si Si Si
Si Si Si
- 1/ Tính chất b. Bán dẫn loại p:
điện của * Nhận xét:
chất bán -Như vậy, tạp chất B pha vào
dẫn: bán dẫn Silic đã tạo thêm lỗ
2/ Sự dẫn điện trống, làm cho số lỗ trống
của bán dẫn nhiều hơn số electron dẫn.
tinh khiết: -Ta gọi lỗ trống là hạt tải điện cơ
3/ Sự dẫn điện bản hay đa số, electron là hạt
tải điện không cơ bản hay
của bán dẫn thiểu số.
có tạp chất:
a. Bán dẫn loại n: -Bán dẫn như vậy gọi là bán dẫn
lỗ trống hay bán dẫn loại p.
- 1/ Tính chất điện • Chú ý:
- Nếu pha 2 loại tạp chất, chẳng hạn
của chất bán cả P và B, vào bán dẫn Silic, thì
dẫn: bán dẫn này có thể là bán dẫn loại
p hay loại n, tùy theo tỷ lệ giữa 2
2/ Sự dẫn điện loại tạp chất.
của bán dẫn
tinh khiết: - Như vậy, bằng cách chọn loại tạp
3/ Sự dẫn điện chất và nồng độ tạp chất pha vào
của bán dẫn bán dẫn, người ta có thể tạo ra
bán dẫn thuộc loại mong muốn.
có tạp chất: Đây chính là tính chất rất đặc biệt
a. Bán dẫn loại n: của bán dẫn, khiến cho nó có
b. Bán dẫn loại p: nhiều ứng dụng.
Thêm vào BST
Báo xấu
Download
Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ
