Điện tử bán dẫn và cơ hội đào tạo nghề
lượt xem 0
download
Bài viết Điện tử bán dẫn và cơ hội đào tạo nghề trình bày các nội dung: Bán dẫn gắn với đào tạo nghề điện; Ứng dụng chất bán dẫn; Độ dẫn điện thay đổi; Các tiếp xúc dị thể; Các electron bị kích thích; Dải năng lượng và sự dẫn điện.
Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!
Nội dung Text: Điện tử bán dẫn và cơ hội đào tạo nghề
- Journal of educational equipment: Applied research, Volume 1, Issue 302 (December 2023) ISSN 1859 - 0810 Điện tử bán dẫn và cơ hội đào tạo nghề Nguyễn Thị Thanh* *TS. Trường Đại học Công Nghệ Đông Á Received: 2/11/2023; Accepted: 12/11/2023; Published: 20/11/2023 Abstract: Semiconductors play an important role in many industries, especially in the production of electronic equipment and components. For example, semiconductors are used to make many digital consumer products such as cell phones, cameras, televisions, washing machines, refrigerators and LED light bulbs, CPU computer processors, etc. Keywords: Semiconductor, semiconductor electronics, electrical and electronic industry, development and teaching of electrical industry I. Mở đầu hợp để dùng để điều khiển dòng điện. Chip điện tử Chất bán dẫn là chất có độ dẫn điện mức trung hoạt động dựa vào cơ chế bật, tắt để tạo ra tín hiệu, vì gian giữa chất dẫn điện và chất cách điện. Vì chất thế chất bán dẫn thích hợp để tạo ra chip điện tử vì có này có thể dẫn điện ở một điều kiện nào đó, ở điều thể điều khiển dòng diện bật, tắt đúng lúc. kiện khác sẽ không dẫn điện nên được gọi là “bán 2.2. Ứng dụng chất bán dẫn dẫn”. Chất bán dẫn hoạt động như một chất cách điện ở nhiệt độ thấp và có tính dẫn điện ở nhiệt độ phòng. Bài viết trình bày về Điện tử bán dẫn và cơ hội đào tạo nghề 2. Nội dung nghiên cứu 2.1. Bán dẫn gắn với đào tạo nghề điện. Cảm biến nhiệt độ được trong điều hòa không khí được làm từ chất bán dẫn. Nồi cơm điện có thể nấu cơm một cách hoàn hảo là nhờ hệ thống điều khiển nhiệt độ chính xác có sử dụng chất bán dẫn. Bộ vi xử lý của máy tính CPU cũng được làm từ các nguyên liệu chất bán dẫn.Nhiều sản phẩm tiêu dùng kỹ thuật số như điện thoại di động, máy ảnh, TV, máy giặt, tủ lạnh và bóng đèn LED cũng sử dụng chất bán dẫn. Hình 2.2: Sinh viên lắp mạch điện tử bán dẫn Ngoài lĩnh vực điện tử tiêu dùng, chất bán dẫn cũng đóng một vai trò trung tâm trong hoạt động của các máy ATM, xe lửa, internet, truyền thông và Chất bán dẫn đóng vai trò quan trọng trong nhiều nhiều thiết bị khác trong cơ sở hạ tầng xã hội, chẳng ngành công nghiệp, đặc biệt trong sản xuất thiết bị hạn như trong mạng lưới y tế được sử dụng để cung và linh kiện điện tử. Ví dụ: chất bán dẫn dùng để làm cấp dịch vụ chăm sóc sức khỏe người cao tuổi, vv… nhiều sản phẩm tiêu dùng kỹ thuật số như điện thoại Thêm vào đó, hệ thống hậu cần hiệu quả sẽ giúp tiết di động, máy ảnh, tivi, máy giặt, tủ lạnh và bóng đèn kiệm năng lượng, thúc đẩy việc bảo tồn môi trường LED, bộ vi xử lý của máy tính CPU. toàn cầu Hình 2.1: Bảng mạch điện tử 2.3. Độ dẫn điện thay đổi Chất bán dẫn cho phép dòng điện chạy qua đồng Chất bán dẫn ở trạng thái tự nhiên là chất dẫn thời hoạt động như một chất cách điện nên nó thích điện kém vì dòng điện đòi hỏi dòng điện tử và 330 Journal homepage: www.tapchithietbigiaoduc.vn
- Journal of educational equipment: Applied research, Volume 1, Issue 302 (December 2023) ISSN 1859 - 0810 chất bán dẫn có dải hóa trị được lấp đầy, ngăn chất cách điện[3]. Sự khác biệt giữa các vật liệu này chặn toàn bộ dòng điện tử mới. Một số kỹ thuật có thể được hiểu dưới dạng trạng thái lượng tử của được phát triển cho phép các vật liệu bán dẫn hoạt các electron, mỗi trạng thái có thể chứa 0 hoặc một động giống như các vật liệu dẫn điện, chẳng hạn electron (theo nguyên lý loại trừ Pauli ). Những trạng như doping hoặc gating . Những sửa đổi này có hai thái này gắn liền với cấu trúc vùng điện tử của vật kết quả: n-type và p-type . Chúng tương ứng với sự liệu. Độ dẫn điện phát sinh do sự hiện diện của các dư thừa hoặc thiếu điện tử. Số lượng electron cân electron ở các trạng thái được định vị (kéo dài qua bằng sẽ tạo ra dòng điện chạy khắp vật liệu[1]. vật liệu), tuy nhiên, để vận chuyển các electron, một 2.4. Các tiếp xúc dị thể trạng thái phải được lấp đầy một phần , chỉ chứa một Xảy ra khi hai vật liệu bán dẫn có pha tạp chất electron trong một phần thời gian[4]. Nếu trạng thái khác nhau được nối với nhau. Ví dụ: một cấu hình có luôn bị chiếm giữ bởi một electron thì nó ở trạng thái thể bao gồm germanium pha tạp p và pha tạp n . Điều trơ, ngăn cản sự đi qua của các electron khác qua này dẫn đến sự trao đổi electron và lỗ trống giữa các trạng thái đó. Năng lượng của các trạng thái lượng vật liệu bán dẫn có độ pha tạp khác nhau. Germanium tử này rất quan trọng vì một trạng thái chỉ được lấp pha tạp n sẽ có nhiều electron và germanium pha tạp đầy một phần nếu năng lượng của nó gần mức Fermi p sẽ có nhiều lỗ trống. Sự chuyển giao xảy ra cho đến 3. Kết luận khi đạt đến trạng thái cân bằng bằng một quá trình Độ dẫn điện cao trong vật liệu xuất phát từ việc gọi là tái hợp , khiến cho các electron di chuyển từ nó có nhiều trạng thái được lấp đầy một phần và có loại n tiếp xúc với các lỗ di chuyển từ loại p[2]. Kết nhiều trạng thái được định vị lại. Kim loại là chất dẫn quả của quá trình này là một dải hẹp các ion bất động điện tốt và có nhiều trạng thái được lấp đầy một phần , gây ra một điện trường chạy qua điểm nối. với năng lượng gần mức Fermi của chúng. Ngược 2.5. Các electron bị kích thích lại, chất cách điện có ít trạng thái được lấp đầy một Sự chênh lệch điện thế trên vật liệu bán dẫn sẽ phần, mức Fermi của chúng nằm trong khoảng trống khiến nó mất cân bằng nhiệt và tạo ra tình trạng dải với ít trạng thái năng lượng cần chiếm giữ. Điều không cân bằng. Điều này đưa các electron và lỗ quan trọng là, chất cách điện có thể được chế tạo để trống vào hệ thống, chúng tương tác thông qua một dẫn điện bằng cách tăng nhiệt độ của nó: sự gia nhiệt quá trình gọi là khuếch tán lưỡng cực . Bất cứ khi cung cấp năng lượng để thúc đẩy một số electron nào trạng thái cân bằng nhiệt bị xáo trộn trong vật đi qua vùng cấm, tạo ra các trạng thái được lấp đầy liệu bán dẫn, số lượng lỗ trống và số electron sẽ thay một phần ở cả vùng trạng thái bên dưới vùng cấm đổi. Những sự gián đoạn như vậy có thể xảy ra do sự (dải hóa trị) và vùng trạng thái ở trên vùng cấm ( dải chênh lệch nhiệt độ hoặc các photon , chúng có thể đi dẫn ). Một chất bán dẫn (nội tại) có độ rộng vùng vào hệ thống và tạo ra các electron và lỗ trống. Các cấm nhỏ hơn vùng cấm của chất cách điện và ở nhiệt quá trình tạo ra hoặc tiêu hủy các electron và lỗ trống độ phòng, một số lượng đáng kể các electron có thể tương ứng được gọi là quá trình tạo ra và tái hợp. bị kích thích để vượt qua vùng cấm 2.5. Dải năng lượng và sự dẫn điện Tài liệu tham khảo Làm đầy các trạng thái điện tử trong các loại vật Bởi Abdul Al-Azzawi. “ Ánh sáng và Quang liệu khác nhau ở trạng thái cân bằng . Ở đây, chiều học: Nguyên tắc và Thực hành .» 2007. Ngày 4 tháng cao là năng lượng trong khi chiều rộng là mật độ trạng thái sẵn có của một năng lượng nhất định trong vật 3 năm 2016. liệu được liệt kê. Bóng râm tuân theo phân bố Fermi– ^ “Bộ làm mát nhiệt điện (TEC) hoạt động như Dirac ( đen : tất cả các trạng thái được lấp đầy, trắng : thế nào?” . ii-vi.com . Truy cập ngày 08-11-2021 . không có trạng thái nào được lấp đầy). Trong kim ^ BG Yacobi, Vật liệu bán dẫn: Giới thiệu về loại và bán kim loại, mức Fermi E F nằm trong ít nhất các nguyên tắc cơ bản , Springer 2003 ISBN 0-306- một dải. 47361-5 , trang 1–3. Trong chất cách điện và chất bán dẫn, mức Fermi ^ Đồng, Nhân Hào; Hàn, Bành; Arora, nằm trong vùng cấm ; tuy nhiên, trong chất bán dẫn, Himani; Ballabio, Marco; Karakus, Melike; Trương, các dải này đủ gần mức Fermi để chứa các electron Chiết; Shekhar, Chandra; Adler, Peter; Petkov, Petko hoặc lỗ trống về nhiệt . St.; Erbe, Artur; Mannsfeld, Stefan CB (2018). “Vận Chất bán dẫn được xác định bởi đặc tính dẫn điện chuyển điện tích giống như dải có độ linh động cao độc đáo của chúng, ở đâu đó giữa chất dẫn điện và trong khung hữu cơ kim loại hai chiều bán dẫn” 331 Journal homepage: www.tapchithietbigiaoduc.vn
CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD
-
Giáo trình Điện tử công suất - Vũ Ngọc Vượng
70 p | 1529 | 625
-
Bảng tra cứu các phần tử bán dẫn và linh kiện điện
50 p | 751 | 214
-
NGHIÊN CỨU VỀ ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT VÀ ỨNG DỤNG CỦA ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT ĐỂ ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ MỘT CHIỀU KÍCH TỪ ĐỘC LẬP, chương 1
7 p | 379 | 163
-
TÀI LIỆU ĐIỆN TỬ CƠ BẢN
19 p | 347 | 120
-
NGHIÊN CỨU VỀ ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT VÀ ỨNG DỤNG CỦA ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT ĐỂ ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ MỘT CHIỀU KÍCH TỪ ĐỘC LẬP
127 p | 265 | 96
-
Bài giảng Kỹ thuật điện tử: Chương 2 - Lại Nguyễn Duy
45 p | 234 | 78
-
Giáo trình Vật liệu - Linh kiện điện tử: Phần 1 – TS. Phạm Thanh Bình (chủ biên)
114 p | 225 | 76
-
Bài giảng Điện tử công suất _ Chương 2
18 p | 218 | 41
-
Giáo trình Kỹ thuật điện tử (Nghề: Kỹ thuật máy lạnh và điều hòa không khí) - CĐ Công nghiệp và Thương mại
64 p | 64 | 11
-
Một số bài tập lý thuyết trường điện từ cơ bản: Phần 2
107 p | 54 | 11
-
Giáo trình Kỹ thuật điện tử (Nghề: Kỹ thuật máy lạnh và Điều hòa không khí - Trung cấp) - Trường Cao đẳng Cơ giới (2019)
104 p | 13 | 9
-
Giáo trình Điện tử công suất (Dùng cho các trường đại học kỹ thuật): Phần 1
179 p | 31 | 7
-
Giáo trình Kỹ thuật điện tử (Ngành: Kỹ thuật máy lạnh và điều hòa không khí) - CĐ Công nghiệp Hải Phòng
69 p | 48 | 6
-
Giáo trình Kỹ thuật điện tử (Nghề Kỹ thuật máy lạnh và điều hòa không khí – Trình độ Cao đẳng) - CĐ GTVT Trung ương I
78 p | 18 | 5
-
Giáo trình Kỹ thuật điện tử (Nghề Kỹ thuật máy lạnh và điều hòa không khí - Trình độ Trung cấp) - CĐ GTVT Trung ương I
78 p | 24 | 5
-
Nghiên cứu đặc tính điện từ trường đan xen trong hệ thống dây dẫn nhiều sợi bằng phương pháp phần tử hữu hạn
9 p | 76 | 2
-
Mô phỏng Monte carlo ba chiều đi ốt p-i-n bán dẫn GaAs có tính đến tương tác Coulomb gần giữa điện tử và lỗ trống
8 p | 41 | 2
Chịu trách nhiệm nội dung:
Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA
LIÊN HỆ
Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM
Hotline: 093 303 0098
Email: support@tailieu.vn