CHƯƠNG 5
CÁC LINH KIỆN ĐIỆN TỬ
05/10/2021 1Vu Hong Dzu
5.1. ĐI ỐT BÁN DẪN
2
chất cách điện Eg > 2eV;chất bán dẫn điện 0 < Eg ≤2eV;chất dẫn điện Eg = 0
5.1.1. DẪN ĐIỆN TRONG CÁC THIẾT BỊ BÁN DẪN
1. Cấu trúc vùng năng lượng của chất rắn tinh thể
Cấu trúc (NL của 1 n.tử )đứng cô lập là
các mức rời rạc. Khi các nguyên tử lại
gần nhau, do tương tác, các mức bị suy
biến thành những dải →là các vùng
năng lượng.
- Vùng hóa trị (vùng đầy): tất cả các mức NL bị chiếm
chỗ, không còn trạng thái NL tự do.
- Vùng dẫn (vùng trống): các mức NL còn bỏ trống hay
chỉ bị chiếm chỗ một phần.
- Vùng cấm: không tồn tại các mức NL nào để điện tử
có thể chiếm chỗ hay xác suất tìm hạt tại đây bằng 0.
05/10/2021 Vu Hong Dzu
2. Chất bán dẫn thuần
05/10/2021 3
-Ge và Si:nhóm 4 (Eg = 0,72eV và Eg = 1,12eV), có cấu trúc là các liên
kết ghép đôi điện tử hóa trị vành ngoài.Ở00K chúng là các chất cách điện.
Các cặp hạt dẫn tự do này,dưới tác
dụng của 1trường ngoài khả năng
dịch chuyển có hướng trong lòng tinh
thể tạo nên dòng điện trong chất bán
dẫn thuần: (2 thành phần tương
đương nhau ni= pi).
- Khi có nguồn NL ngoài kích thích → hiện tượng ion hóa sinh từng cặp
hạt dẫn tự do:điện tử (n) - hạt tự do và 1 liên kết bị khuyết (lỗ trống -p).
Mạng tinh thể của Si & Cấu trúc vùng năng lượng
Vu Hong Dzu
3. Chất bán dẫn tạp chất loại n
05/10/2021 4
Pha nguyên tử nhóm 5 vào chất bán
dẫn nguyên chất nhóm 4 các
nguyên tử tạp chất thừa một điện tử
vành ngoài, dễ dạng nhận năng lượng
kích thích bên ngoài để nhảy lên vùng
dẫn tham gia vào quá trình dẫn điện
chất bán dẫn tạp chất loại n
Vùng dẫn
Vùng hóa
trị
Mức tạp
chất loại n
dòng điện trong chất bán dẫn loại
ngồm hai thành phần không bằng
nhau:điện tử -là loại hạt dẫn đa số
có nồng độ là nn,lỗ trống -loại thiểu
số có nồng độ pn
(nn>>pn).
Vu Hong Dzu
4. Chất bán dẫn tạp chất loại p
05/10/2021 5
Pha nguyên tử nhóm 3 vào chất bán
dẫn nguyên chất nhóm 4 các
nguyên tử tạp chất thiếu một điện tử
vành ngoài liên kết hóa trị (ghép
đôi)bị khuyết -lỗ trống liên kết,có
khả năng nhận điện tử, khi nguyên tử
tạp chất bị ion hóa sẽ sinh ra đồng
thời 1cặp : ion âm tạp chất -lỗ trống
tự do
→ chất bán dẫn tạp chất loại n
Vùng dẫn
Vùng hóa trị
Mức tạp
chất loại p
dòng điện trong chất bán dẫn loại p
gồm hai thành phần không tương
đương nhau: lỗ trống - các hạt dẫn đa
số, điện tử -hạt thiểu số, với các nồng
độ tương ứng là ppvà np(pp >>np)
Vu Hong Dzu