BÁO CÁO TH C HÀNH V T LÝ CH T R NỰ Ậ Ấ Ắ
Bài 3. KH O SÁT Đ NG Đ C TR NG VÔN-AMPE C A DIOT BÁN D NẢ ƯỜ Ặ Ư Ủ Ẫ
Nhóm: 2
Nh ng ng i cùng nhóm: ữ ườ Tr nh Th Lan Hoaị ị L p: ớTN 58 – V t lýậ
Nguy n Chí Hi n ễ ế
Nguy n Th Sinhễ ư
Ngày th c hành: ự14 tháng 10 năm 2011
I. Tóm t t n i dung:ắ ộ
Mô t v n t t các n i dung thí nghi m:ả ắ ắ ộ ệ
- Thay đ i con ch y c a bi n tr , đ thay đ i đi n áp đ t vào đi t, đo I ch y qua và hi u đi nổ ạ ủ ế ở ể ổ ệ ặ ố ạ ệ ệ
th 2 đ u đi t.ế ầ ố
- Thay đ i nhi t đ c a đi t (đun nóng ), ti n hành làm thí nghi m t ng t ta v đ c đ thổ ệ ộ ủ ố ế ệ ươ ự ẽ ượ ồ ị
V-A t i các nhi t đ khác nhau, cho bi t đ c s ph thu c vào nhi t đ c a đi t.ạ ệ ộ ế ượ ự ụ ộ ệ ộ ủ ố
(Ti n hành v i 2 cách m c đi t: đ đo dòng thu n và đo dòng ng c.)ế ớ ắ ố ể ầ ượ
II. K t qu :ế ả
1. Mô t s l c v đi u ki n th c hi n các phép đo:ả ơ ượ ề ề ệ ự ệ
Dòng đi n ch y qua điot có giá tr nh h n 200 (mA)ệ ạ ị ỏ ơ
Điôt đ c đ t trong m t bình n c đ đi u ch nh nhi t đ .ượ ặ ộ ướ ể ề ỉ ệ ộ
2. Trình bày k t qu thu đ c qua phép đo (d ng b ng bi u, đ th ,…)ế ả ượ ạ ả ể ồ ị
Bài th c hành này ta ch v đ ng đ c tr ng V-A khi phân c c thu n, không kh o sát tr ngự ỉ ẽ ườ ặ ư ự ậ ả ườ
h p phân c c ng cợ ự ượ
t0C = tp = 290C
I(mA) 0,32 1,00 1,60 2,14 2,55 3,04
U(V) 0,36 0,44 0,47 0,50 0,52 0,54
t0C = 500C
I(mA) 2,52 3,02 3,18 3,29 3,64
U(V) 0,47 0,48 0,49 0,49 0,50
t0C = 570C
I(mA) 1,41 2,51 3,15 3,55 3,83 4,27
U(V) 0,40 0,45 0,47 0,48 0,49 0,50
t0C = 640C
I(mA) 1,41 2,89 3,49 4,00 4,50 5,07
U(V) 0,39 0,45 0,47 0,48 0,49 0,50
t0C = 700C
I(mA) 2,08 2,87 3,32 3,73 4,50 5,44
U(V) 0,41 0,44 0,46 0,47 0,48 0,49
t0C = 820C
I(mA) 1,96 3,06 3,50 3,96 4,85 5,37
U(V) 0,38 0,42 0,43 0,45 0,46 0,47
3. Nêu rõ nh ng bi n c khách quan và ch quan x y ra trong quá trình đo làm nh h ng đ nữ ế ố ủ ả ả ưở ế
phép đo:
a. Bi n c khách quan:ế ố
b. Bi n c ch quan:ế ố ủ
III. Th o lu n k t qu :ả ậ ế ả
1. Gi i thích n i dung k t qu đo, bi n lu n đ lo i b các k t qu nghi ng :ả ộ ế ả ệ ậ ể ạ ỏ ế ả ờ
2. So sánh k t qu th c nghi m v i lý thuy t:ế ả ự ệ ớ ế
3. Gi i thích s khác nhau (n u có) gi a k t qu th c nghi m so v i lý thuy t ho c so v i k tả ự ế ữ ế ả ự ệ ớ ế ặ ớ ế
qu đo đ c c a ng i khác:ả ượ ủ ườ
IV. K t lu n:ế ậ
1. S d ng ph n m n Origin v các đ ng đ c tr ng V-A t ng ng v i các nhi t đ khácử ụ ầ ề ẽ ườ ặ ư ươ ứ ớ ệ ộ
nhau.
t1 = 290C t2 = 500C
t3 = 570C t4 = 640C
t5 = 700C t6 = 820C
2. T các đ c tr ng V-A ta suy ra đ c các giá tr Iừ ặ ư ượ ị 0 ng v i m i nhi t đứ ớ ỗ ệ ộ
t1 = 290C: I01 = 0.01351 mA
t2 = 500C: I02 = 0.01252 mA
t3 = 570C: I03 = 0.01192 mA
t4 = 640C: I04 = 0.01180 mA
t5 = 700C: I05 = 0.00944 mA
t6 = 820C: I06 = 0.00886 mA
3. V đ ng cong s ph thu c c a Iẽ ườ ự ụ ộ ủ 0 vào nhi t đệ ộ
V. Tr l i câu h i:ả ờ ỏ
1. Đ nh nghĩa bán d n tinh khi t, bán d n lo i n và bán d n lo i p:ị ẫ ế ẫ ạ ẫ ạ
Bán d n là các ch t có vùng hóa tr b l p đ y và vùng d n hoàn toàn tr ng, b r ng d i c mẫ ấ ị ị ấ ầ ẫ ố ề ộ ả ấ
vào c Eỡg≤3(eV).
nhi t đ th p, bán d n d n đi n kém nh đi n môi, khi tăng nhi t đ thì đi n tr su tỞ ệ ộ ấ ẫ ẫ ệ ư ệ ệ ộ ệ ở ấ
gi m m nh theo hàm e mũ và d n đi n v i 2 lo i h t t i là : electron và l tr ng.ả ạ ẫ ệ ớ ạ ạ ả ỗ ố
Bán d n tinh khi t: là ch t bán d n không có l n các t p ch t. Các t p ch t có th làẫ ế ấ ẫ ẫ ạ ấ ạ ấ ể
các nguyên t hay ion c a các nguyên t l , ho c cũng có th là nh ng sai h ng khác nhau trongử ủ ố ạ ặ ể ữ ỏ
m ng tinh th nh : các nút tr ng, các xê d ch do tinh th bi n d ng, các ch n t,…ạ ể ư ố ị ể ế ạ ỗ ứ
Bán d n lo i n: là ch t bán d n đ c pha thêm m t l ng nh t p ch t mà m iẫ ạ ấ ẫ ượ ộ ượ ỏ ạ ấ ỗ
nguyên t c a nó có th cung c p các electron t do khi đ c kích thích.ử ủ ể ấ ự ượ
Ví d : ụXét tr ng h p tinh th Si có pha m t l ng nh t p ch t c a nguyên t nhóm V:ườ ợ ể ộ ượ ỏ ạ ấ ủ ố
Nguyên t t p ch t thay ch cho nguyên t Si, góp chung 4 electron v i 4 nguyên t Si ử ạ ấ ỗ ử ớ ử ở
xung quanh, và còn th a 1 electron hóa tr liên k t r t y u v i nguyên t t p ch t => nhi t đ r từ ị ế ấ ế ớ ử ạ ấ ệ ộ ấ
th p electron này đã b t kh i nguyên t t p ch t -> electron t do. nút m ng còn l i m t ionấ ứ ỏ ử ạ ấ ự Ở ạ ạ ộ
d ng.ươ
Nguyên t t p ch t có kh năng cung c p electron g i là nguyên t đôno. S t o thànhử ạ ấ ả ấ ọ ử ự ạ
electron d n t nguyên t t p ch t không kèm theo s t o thành l tr ng.ẫ ừ ử ạ ấ ự ạ ỗ ố
T > 0 v n x y ra quá trình d n đi n riêng => electron là h t mang đi n đa s , l tr ng là h tẫ ả ẫ ệ ạ ệ ố ỗ ố ạ
m ng đi n thi u s => g i là bán d n lo i n.ạ ệ ể ố ọ ẫ ạ
Trên bi u đ năng l ng c a bán d n lo i n, trong vùng c m có m c năng l ng đôno r tể ồ ượ ủ ẫ ạ ấ ứ ượ ở ấ
g n đáy vùng d n, cách đáy vùng d n m t kho ng Eầ ẫ ẫ ộ ả d.
Khi hình thành liên k t, electron còn d n m m c đônoế ư ằ ở ứ
Bán d n lo i p: là ch t bán d n đ c pha thêm m t l ng nh t p ch t mà m iẫ ạ ấ ẫ ượ ộ ượ ỏ ạ ấ ỗ
nguyên t c a nó có th d dàng nh n m t electron m t m i liên k t g n nó trong tinh th khi cóử ủ ể ễ ậ ộ ở ộ ố ế ầ ể
kích thích.
Ví d : ụXét tr ng h p tinh th Si có pha m t l ng nh t p ch t c a nguyên t nhóm III:ườ ợ ể ộ ượ ỏ ạ ấ ủ ố
Nguyên t t p ch t thay th cho nguyên t Si trong m ng tinh th , liên k t v 4 nguyên t Siử ạ ấ ế ử ạ ể ế ớ ử
xung quanh => còn thi u 1 electron => nó d dàng nh n 1 electron m i liên k t g n đó làm xu tở ế ễ ậ ở ố ế ầ ấ
hi n l tr ng m i liên k t này.ệ ỗ ố ở ố ế
Nguyên t t p ch t đã nh n electron, tr thành ion âm => ta g i nó là nguyên t axepto. Vi cử ạ ấ ậ ở ọ ử ệ
t o thành l tr ng do s có m t c a nguyên t t p ch t gây nên không kèm theo s hình thànhạ ỗ ố ự ặ ủ ử ạ ấ ự
electron d n.ẫ
T > 0 còn có s d n đi n riêng => m t đ l tr ng l n h n m t đ electron d n => g i làự ẫ ệ ậ ộ ỗ ố ớ ơ ậ ộ ẫ ọ
bán d n lo i p.ẫ ạ
Trên bi u đ năng l ng c a bán d n lo i p, trong vùng c m có m c năng l ng axepto ể ồ ượ ủ ẫ ạ ấ ứ ượ ở
r t g n đ nh vùng hóa tr , cách vùng hóa t m t kho ng Eấ ầ ỉ ị ị ộ ả a.
Khi electron chuy n lên m c axepto thì trong vùng hóa tr xu t hi n l tr ng.ể ứ ị ấ ệ ỗ ố
2. Gi i thích s hình thành đi n tr ng ti p xúc:ả ự ệ ườ ế
Gi s có m t thanh bán d n mà b ng cách đ a t p ch t vào, ng i ta làm cho m t n a c aả ử ộ ẫ ằ ư ạ ấ ườ ộ ử ủ
nó là bán d n lo i n, n a kia là bán d n lo i p.ẫ ạ ử ẫ ạ
Gi a hai lo i bán d n này có hình thành m t l p phân cách có tính ch t đ c bi t, g i là l pữ ạ ẫ ộ ớ ấ ặ ệ ọ ớ
ti p xúc p-nế
Khi có hai lo i bán d n p và n ti p xúc nhau thì có s khu ch tán các h t t i đi n. Các h tạ ẫ ế ự ế ạ ả ệ ạ
t i đi n thu c c hai lo i (electron và l tr ng) t ph n bán d n lo i n khu ch tán sang ph n bánả ệ ộ ả ạ ỗ ố ừ ầ ẫ ạ ế ầ
d n lo i p và ng c l i. Tuy nhiên, dòng khu ch tán ch y u đ c t o b i các h t t i đi n c b n.ẫ ạ ượ ạ ế ủ ế ượ ạ ở ạ ả ệ ơ ả
C th là, các electron t ph n bán d n lo i n khu ch tán sang ph n bán d n lo i p và các l tr ngụ ể ừ ầ ẫ ạ ế ầ ẫ ạ ỗ ố
t ph n bán d n lo i p khu ch tán sang ph n bán d n lo i n. k t qu là, ph n bán d n lo i n tíchừ ầ ẫ ạ ế ầ ẫ ạ ế ả ầ ẫ ạ
đi n d ng còn ph n bán d n lo i p tích đi n âm. l p phân cách gi a hai lo i bán d n hình thànhệ ươ ầ ẫ ạ ệ Ở ớ ữ ạ ẫ
m t đi n tr ng E’ h ng t ph n n sang ph n p. Đi n tr ng này ngăn c n s khu ch tán c a cácộ ệ ườ ướ ừ ầ ầ ệ ườ ả ự ế ủ
h t t i đi n c b n. Khi c ng đ đi n tr ng E’ đ t đ n m t giá tr nào đó, xác đ nh, thì sạ ả ệ ơ ả ườ ộ ệ ườ ạ ế ộ ị ị ự
khu ch tán đ t tr ng thái cân b ng đ ng.ế ạ ạ ằ ộ
3. Xây d ng và gi i thích công th c, d ng đ ng đ c tr ng Vôn-Ampe c a l p chuy n ti p p-n:ự ả ứ ạ ườ ặ ư ủ ớ ể ế
G i: ọpp là m t đ l tr ng phía bên bán d n p.ậ ộ ỗ ố ẫ
pn là m t đ ậ ộ l tr ng phía bên bán d n n.ỗ ố ẫ
Ta có s liên h sau: pự ệ n = pp.
