Giáo Trình Vật liệu linh kiện điện tử

Chia sẻ: EntrySKY ESIT's | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:153

Thêm vào BST

Báo xấu

1.955
lượt xem 612
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Giáo trình giới thiệu một số nội dung cơ bản về lý thuyết vật liệu,linh kiện và vật liệu bán dẫn thông dụng được sử dụng trong các thiết bị điện tử nhằm giúp sinh viên nắm được công dụng, nguyên tắc làm việc để làm cơ sở.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Giáo Trình Vật liệu linh kiện điện tử

~ ? .... .. "- sa GIAO m;c vA B AO TAO H A N 91 Ths. PHAM THANH BiNH (CIII; bien) ., '- GIAOTRINH 7 _ A _ A VAT LIEU - LlNH KIEN OlEN Tit •• •• (Dung trong cac tmitng T HeN) 'A ,"-~? N HA XUAT B AN H A N QI - 2005
Ma 56: 373 - 373.7 65/407/05 HN - 05
thi~u U ti gi&i U(IC fa dang bUGe v aa thm ky cong llghiijp h6a, hi¢/J N dCJi h oa nJuim dua Viijr N am I n! thiJnh m((le c()l1g nghi¢p van minh, hiijn dc;i. T rong s if I lghiijp cach mqng to 1&11 do, ci'mg {(ie dciD l qo " han life lu6n gii'i' va; fro q uan (n;mg. Beia cao Chinh t rf Clia Ball Chap hdllh T rung uang D ang C(Jng san Viijt N am tr;ti D gi 1/(Ji D dng l oan q uae Idn tlut I X d a chi' rl5: " Phit tri~n giao d1,lC va dao t~o la f fi¢t trong nhung d¢ng It!c q uan tf9ng thuc d ay st! nghi~p cang nghiijp h6a, hi¢11 dr;ti h6a, la d ieu ki¢n de p hil t ritn ngu6n It,rc con n guai - yeu t 6 c o ban d~ p hat tri6n x.a h¢i, tang t ruang kinh t e n hanh va ben vung". Quail I riijt d ill tnMng, N ghi qu)'e'r Gtiu Ddllg va Nhd 1I/((le v a n lujn tlll.fc dl/Jlg d dn vi?' tam ( juan trr;mg Clla c huong t rinh, g ido Irinh d6i vo'i viijc /J[mg c ao chiit ' wmg diio 1(10. t heo dlJ nght clla Sif Giao d~IC va Doo t{}O Ha N('Ji, n gay 231912003, Uy ball llluJn dan thanh pho' Ha N('Ji d a ra Q uyet djl/h so' 56201QD-US cho phep S dGiao dljc va DilO tC.lO t lwc h ifn de' an bien sogl/ chuung trinh, giao trinh (rang c ac Irtrimg Trung lIl/c chuyen I1ghi~p ( THCN) H d N¢i. Quye't djnh nay Ilu! h ifn s v quan tam sall sac cua Thanh uy, V SND t himh p/1()' trong vi¢c liang c ao clla't lU(1ng d ao tgo va p hat Irill/ nguSn n/u}n l~(c TInt do. Tnin c a s a c/U((111g IrinIT khung c ua S(} Giao dljc Wl DilO t(lO ban hanll va nlurJ1g killh nghi~m n il ra rtf th~(c t e'ddo tgo, Sf;· Giao d~/c \'0 Duo h jo dil" chi' dc;lO cac truilng T HC N t d clutc bien SO(l1l chuang trinh, giao Irinh m ¢t each khoa hpc, h¢
th6ng va e(ip nh(it nhiing kien thue thl/e tiln phil h{lJJ wt; dd; tU(fng h rc sinh T HeN Hii N6i. B¢ giao trinh nay ta tai ti¢u gidng dgy va h9C t(ip trong cac truong T HCN a Ha N¢i, dong thili fa tai li¢u tham khdo hiiu ich cho cae truirng co dao tqo cac ngdnh k y thu¢t - nghi~p v~ va dong ddo bc;m d9C quan tam den van dt! huitng nghi¢p, dl1Y nght!. Vi¢c to' chuc bien sOc;Jn h {) chuang trinh, giao tn'nh nay l d m 9t trong nhie'll ho{p d9ng fhilt thlfc cua nganh giao d~c va ddo tqo TI1I1 do dd' k y ni¢m "50 n am gidi p hangThu d o", "50 nam thanh f9P n gdnh" va huang tai ky ni¢m "JOOO nam Thiing Long - Ha N¢i ". S aGiao d~c va Dao tgo Ha N 9i chan thanh cam ( In Thanh uy, UBND, cae sa, ban, nganh cua Thanh phif, V~l Giao d~c ehuyen nghi¢p B9 Gilio d~e v aDao tflo, cae nha khoa hge, cae ehuyen gia da'u nganh, cae gidng vi£2n, cae nha qudn [y, cae nha doanh nghi¢p dil tgo dit!u ki¢n giup do, dong gop y k iln, tham gia H9i dong phdn bi¢n, H¢i dong thei'm dinh va H9i dong nghi¢m thu cae chuang trinh, giao trlnh. D ay fa tan diiu tien Sa G ifw d~le va Dao tflo Ha N¢i to' ehue bien sogn chuang trlnh, giao trinh. Dil dil h lt site ca' geing nhung cheic chan khvng tranh khoi t hitu sot, b(ft c{ip. Chung tvi mong nh9n dur;c nhiing y k iln dong gop clla bgn dQc de'tUng bUGe hocm thi¢n b¢ giao tr/nh trong cac ldn taj ban sau. GrAM DOC so GlAD Due v A DAD n o 4
Liti n 6i d~u e'dap 1(Ilg n hll cali g idng dqy va l ire t¢,p cuo hQc sinh h1 ky 11111(11 vien D clllIyen Ilgdnh di¢n lit, tin lire va vien thong trang n hd truong, K hoo C 6ng ngJi¢ thong tin Clla truClng T H D i¢n ttC - Di¢n h;mil H d Nqi do lien /ulnh b ien soqm giao trlnh mon }U!C V~t li~u - hnh ki~n di¢n tiro Gicio I finll V~t li¢u - linh ki¢n di¢n tii gioi t hi¢u m¢U so' n(Ji d ung CCf ban ve'ly thll.'r'i!! v~it li¢l/, h nh k i¢n v a d~mg q l b an d an t hong d~mg SIC d lfng trang c dc thiet b i di¢n (If nJulm gittp hQc s inh nam dU(lc cong d~tng, l inl! nang try lhuq.t, n guyen tac Iy thuye't lam v ife d llam c (/ sit hii'll biet tip d{mg (rong qua trlnh f iip thu c ac mtm v a O we IUlnh c huyen n ganh. G iao t rinh V~t li¢u - linh ki¢n di¢n tir du(/e chia l am 4 chU01lg: C huang J.- Kluii quat chung Chlf01lg 2 : Ch(i't b an d an va dl!ng elf b an dan ChaCIng 3 : Di~n t hanh Chuang 4: D~mg Clf di~n t l(chan khong Giao trt'nh V~t li¢u - linh ki¢n di~n tir co t hl S I( dl!ng lam tai li¢u t ham k hao gidng dqzy va h'lC t~p trong c ac lOp dao tgo nhan vien try thu~t clluy~n nganli di¢n l l(, tin h9C va vien thong. Trong q ua tn'nh bien sogn giao trinh c o t hl con nhMu thiell sot. K hoa C ong ngh~ thong fin trz((rng T H Di¢n tl( - Di¢n lc;mh rat m ong nhr;in d uqc nhie'u y k iln d ong gop cuo cac d(Jc gid d t giao trinh V~t 1i¢u - linh ki¢n di¢n tir d uqc bo" sling SI(a do'i h oan thi~n h an n ham pl!lfc Vl! clio vi¢c giang dgy va h9C tgp dgt hi¢u q ua tot. Nhan dip n ay chllng toi xin chan thanl! cam an cac nha k hoa 11'lC,' PGS. TS. D o XJfan T iln, H'lC vi¢n K y tJllIgl Q uan Sll, D gi ta try s U D(ing Ng'lc Ki¢m, ClfC D o luirng chcit luqng Quail d(Ji, Thqzc s iva Hoang Hoa, TntCrng D H G iao t hong vgn lai, K y S I( L e Tllj Bach Klloa, Cong ty EM1CO, TS. Tran D,rc sv, Giam do'c C 6ng ty 2 CE ~~~_~~u~~_~u~~~~~_ soq.n glao tn'nh nay. KHOA C NTT HA N()] m OONG TH Oli;;N T V - OlEN LANH
C httdng 1 KHAr QUAT C HUNG I . V~ T LIF,:U m EN TIl' 1. NhU'hg k hil; n;~m c d ban 1.1. S ., lien ket ella phan t ii va n guyen t il Tat d . d .c v~t th~ dell d uqc cau t~o IU cae n guyen IiI va phan tir. Ban than cae n guyen lU va p h an Ii! cau 1
1.2. Thuy€1 chal r~n vit vlmg dAn di~n c ua v~1 Ii~u K hi n ghien CUll phO e ua c hat k hf t hl n guai t a t hu d uqc p h6 n ang luqng c ua a chat khf c 6 d~ng c ae v~ch. phfa d uoi cimg khOllog e ach giiia cae v~ch phO lOn, c ang l en c ao k hoiing e ach giUa cae v~ch p h6 d mg g ao l
- Ty t r9ng d. Nhi~t d ¢ nong chciy t inh fa d ¢ C. - 2.2. C ae lo~i v*t Ii~u d in di¢n B ang ItJp hqp m(Jt s{/ Vi!! li~u dan di~n va htfp k im co di~n I rn suae cao: B dng 1 -1: M(Jl so'v(it U¢u d an di¢n tra Di~n H~ Ti' Nhi~t s6 dQ tn;mg suitt p nhi~t nong T en d~ng Plu"m vi sir u(I1"C) chay ( Om) d ("C) D 6ng 0,D175 0 ,004 8,9 - DAy d an, m
Bang 1 - 2: Cae loqi hqp kim co di¢n lrd suot cao Ty Di~n t ro H¢ so Nhi¢t de) sufit p n hi¢t tn;mg nong Ph~m T en vi sit dl;lng a(I1"C) chay ( Qm) d ("C) Dung lam day di~n tro. Mengani 0,5 8,4 5 .10' L200 (86% d6ng, 12% manoan ' e 2% b~n) Dung lam day mb han, 8,2 1400 Nicrom (67% 1 5.10' 1,1 day ban la va bep di~n h~n, 16% sat, 15% Crom, I,So/c} mangan) COntantan 15.10" 8,9 di~n 0,5 1270 Dung lam day t ra (60% dong, nung nong. 39% ken, 1% mangan) 3, V~t 1i~u e ach di~n 3.1. Cae d~c t inh k j' thu~t ban C (J • D¢ ben ve di~n. tuc I ii hi~u di~n t he chiu dlfng duqc tren m¢t d an vi be day rna khong bi d anh thung (thuimg tlnh b~ng KV/rnrn). • Nhi¢t d¢ chju d1!llg duqc T MAX. Hang s o di~n m6i • E. • Ty tr9ng d. • G6c tdn h aa tg S. 3.2. Nhfrng v~t Ii~u e ach di~n t hulmg d ung 3.2.1. Sit: D ¢ ben ve di¢n tll" 20 den 28 KV/mm, nhi¢t d¢ chju dlJng duqc la tll" 150 den 170°C, hang so di~n m 6i Ia 6 d en 7 , ty tr9ng 2,5 d en 3 ,3, g6c t6n haa la 0,03. SU d uqc dung lam giii d o c ho duong day dAn, d ung lam tl;l di¢n, d e han, cot cu¢n day... 3.2.2. T huy tinh: D ¢ ben ve di¢n tll" 20 den 30 K V/mm, nhi¢t d¢ chju dlJng duoc I" tir 5 00 den 1700"C. 10
3.2.3. Gam: K h6ng c hju d uqc di~n a p c ao va nhi¢t dO IOn n hung c o h ang s 6 di~rt m6i Ion 1 700 d en 4 500. G 6m d ung lam tt) di~n k ich t huoc n ho n hung di¢n d ung Wn. 3.2.4. Mika: D
4.1.2. Pecma16i: H qp k im c hua 80% N i, tir 0,5 M n 15% mOlipden, man- gan, nhom, crom, dong, s ilk, c on l~i 13. sAt tir, PecmalOi c 6 d ¢ tir t him rat cao (den himg tnlm n gall) nell ham luqng n iken c ang n hieu. PecmalOi c 6 d ¢ til t ham c ao d ung lam vi~c t rong n hung t wang t uang d6i yeu va k h6ng c o til hoa 1 c hieu (bien a p micro, b ien a p t rong c ae tang cOng su~t n hc dung t ranzistor). P ecmal6i chua it niken (45-60%) d q til (hAm t hap (dOn 1 0.000) lam vi~c a nhil'ng t nrang n it ffi
Di~n ki~n duqc d ung nhit~u trong c ae thi€t bi tra Hl m
hai day dan. Ta~tn b¢ di¢n tra d ugc s an m9t lap san dti baa v¢ ho~c d uqc d~t t rang nhUng e ng b ang su. nhl!d nhi~t ran ... hai dau bjt kin l
Day Loi Dliu ra DAy quan Loi Thanh quet tro chan di~n Hlnh 1.6. Di¢/1 trr1 day ql/i/n 1.1.3. Di¢n tra nhi¢t Di~n tra nhi¢t duqc lam tir ban dan. D~c di~m e ua lo~i di~n tra nay Ia khi nhi¢t d¢ lam vi¢c tang 1°C thl tri so di~n tra c ua no giam k hoang 2- 6%. Lo~i nay co ten quac te la tecmistor thucmg duqe dung t rang ca.c m~ch d n lam vi~c 60 djnh d6i vai nhi~t d¢ nhu m~ch khuech d~i c ang suat am thanh. 1.2. Nhfrng t hong s o eo b an e ua di~n t ra 1 .2./. Di¢n t radanh d inh Tren di~n t ra n guai ta thuang khang ghi gia tr! thl!c cua di~n tra rna chi ghi gia trt gan dung dii guy tron, d6 Ia gia tri di¢n t ra danh djnh. Gia trj danh dinh c6 cae d an vi Ia: Om (Q), K ilo om ( KQ), Mega om ( MQ), Giga om (GQ). I G Q = 1000 M Q = 1.000.000 K Q= 1.000.000.000 Q so 1.2.2, S ai Di~n t ra danh d inh khang hoan toan dung v6i gia tri di~n trb thl!c e ua di~n tn1 rna n6 c6 m¢t sai 56 nhat d~nh. Sai 56 thuang tfnh theo phan tram cua gia tri danh dinh. Dl!a vao sai so d6, nguai ta ehia di~n t ra thanh hai ctip chinh xac: cap I sai s6 ±5%, cap II ±10 %. 1.2.3. Cong sudt chill dl!ng Khi lam vi9C thi di¢n tra nong len, do do m6i lo~i di~n t ra chi chiu dl!ng duqc m¢t cang suat nhat dinh, vuqt qua eang suat nay thl di¢n tn1 se khaog lam vi¢e lilu dai duqc. Cang suat chiu dl!ng Ia c ang suat t6n hao Ian nhat di~n tra co Ih6 chiu dl!ng duqc trong m¢t thai gian dai rna k hang lam thay d6i trj s 6 va chat luqng eua di~n tra, eang suat ty l¢ thu~n vai dong di¢n c ho phep 16n nhat ch~y q ua di~n tra. 15
1.2.4. H¢ so' nhi¢1 di¢n Iru Khi nhi¢t d¢ lam vi¢e thay dOi thi tri s6 di¢n tra ella d-i¢n t ra eiing thay dOL St! thay d6i trj s 6 w ang d6i khi nhi¢t d¢ thay d6i 1°C g9i lit h¢ s 6 nhi¢t ella di¢n tra. Tru lo~i di¢n tr6 nhi¢t. eon cae lo~i di~n t ra thong thubng khae thi khi nhi¢t d¢ thay dOi 1°C thi tri s 6 di¢n t ra ella no thay doi k hoang 0 ,2%. Ngoai d .e thOng s o k~ tr~n eon eo cae thOng s 6 k hae nhu: M ue t~p am di¢n cam, di¢n dung t~p tan . .. tra hi~u di~n ] .3. Ky v a ghi n han 1.3.1. K y h i¢u Tren sa do eae thiet bi di¢n til. di¢n t ra duqe ky hi¢u bang rnQt hlnh ehfr nh~t co ehfr R va chi s 6 kern t hea (nhu RI, R2 • ... ), dOi khi eo ghi ca. t d 56 ella di¢n tr6, ho~c ky hi¢u di¢n tra t hea cau t;;to: (Hinh 1-7) Neu tren sa d o khOng ghi cOng suat ella di¢n tr6 thi rn*c d;nh cOng suat ella di¢n tra do la 1 /4W (0,25W), con neu di¢n tra co cOng suat 16n h an thi s a d6 bat bu¢c phifi ghi r5 eong suat clla di¢n tra do. -IL~I- - WSN- -IL-----,f- R c o 3 dau ra R R R d ay qua:n r- A -l/l- ---1,-~f--_ -lA- -l/J- , 7 7 /fi trcr nhi¢l Di¢n Bien t ra Bien tn'1 Hinh 1-7: Ky ki¢u di¢n trit Cac di¢n tra 0 ,25W, 0,5W. 1W, 2 W thi chi nh~n biet cOng suat bang kich thuac clla di¢n tra. O ie di¢n tra co cong sua'! tir 5 W thi co vo bang su rnau trang va tren than di¢n t ra co kern cong suat ella di¢n t ra ( di¢n t ra lo~i nay thuang la di¢n tr6 day quan). 1.3.2. G hi n hiin Teen di¢n tra chu ycu ghi tri 56 di¢n tra danh djnh. kern t hea sai s 6 clla di¢n tra. Nhan co the: duqe ghi btmg so va ehfr trt!c tiep. Vi du: 15 K Q ± 10%. D6i vai di¢n tnJ co kich thuac n ha neu ghi nhan bang chiI thi vi¢c d9C cae
d~i l uqng rat kh6 khan, nhat Ht khi sua chua phai dQc tr~ s 6 clla c hung k hi c hung d uqc Hip b trong may. Do d6, ngoai cach ghi bang s 6 va chu, nguai ta con dung kha p h6 bien kg hi~u mlm d6 bi6u th~ g ia tri va s ai s 6 clla di¢n trb. :;. V6i di~n l rb t hong thuang: lren than di~n t ra c6 4 y ang mau. Kg hi~u mltu e ua di~n t ra bi6u hi¢n n hu sau: M au e ua yang I va 2 bi6u thi thay cho c ac s6. • M au e ua y ang 3 bi6u thi h~ s o n han: • Mau e ua y ang 4 l1i~u thi d ip e hinh xae e ua di¢n t ra ( Sui s6). • Trong c ae may d o va may tfnh c an dung tai cae di~n t ra e6 dQ ehfnh x ae e ao hem, e ae di~n t rb nay duqe kg hi~u bang 5 y ang mau t rong d 6 c ae Yang 1,2,3 bieu thi thay eho cae so, yang thli 4 bieu th~ thay eho h¢ s o nhan, yang 5 b itu thi c ap e hfnh xac. Eting I - 3. Bang plldn bi¢t g ia trj quy ai!c di?n rrJ C liO H¢ s 6 n han Sui s 6 Gi:i tri bang s 6 M au ( vang I va 2) ( vang 3) ( vang 4) ( %) D en I 10° =1 10'~1O Nau 2 D6 3 I ll' 10.1 Da cam 4 10' Y ang 5 10' 6 X anh I . c ay X anh 10 7 1 0' Tim 8 1 0' Xam 9 10' 10 109 Trang 10. Nhil yang ± 5% 1 1 0' ± IO% N hii bilC Neu y ang 3 Ia n hu trang ho~c nhli Yang th~ hi~n di¢n trO < In Thf dl:\: C am, cam, n hu wing, nhli Yang: 0 ,33n, s ai s 6 5%. m~lu di~n K y hi¢u l ra co trj s 6 1 5Kn ± IO% c ua 17 2.GTVL·A
na u M~I.U Nhil vfmg Mall xanh Mall da hi cay cam H lnh 1. 8. K j h ifu m all cua diffn t rJ 1.4. P huang p hap ki~m t ra d on gilm c hat l uqng di~n t ra D~ ki~m t ra c hat hrqng di~n t ra, doi voi nhfi'ng di~n tra c o di~n t ra d anh a d inh nho (duoi I MQ) thi d ung Om k ehay d ong ho d o v'.ln n ang d~ t hang do thfch hgp. V6i nhfi'ng di~n t ra c o di~n t ra d anh d~nh IOn ( tren I M il) thi d ung M ega O m k e d e k iem t ra c hat lugng clla di~n t ra. Neu gia tr~ d o clla d ong ho Ion han s o voi tri so d anh d lnh c ua di~n t ra thi di¢n t ra dB. bi tang trl 56. Neu dong ho chi g ia trt 0 0 - di~n t ra d a bj dUt. Neu d ong ho chi g ia tri gan d ung - di~n t ra t 6t. a Q uan s at 51! n guyen Vyn clla di¢n tfa, mau gifi'a thAn di~n t ra co bi sam k h6ng, VI d 6ta b ieu hi¢n di¢n t ra b~ n ong qua, lo~i n ay t uy c hua bi dUt n hung t huang c o s ai 56. D 6i veti c hiet a p va bien tra, dung dong ho d o di¢n tra 6 hai (Mu d ay xem a c6 dUt k h6ng. Sau do, d o di~n t r6 1 d au v6i diem gifi'a. K hi d o, x oay c hiet a p xem di~n t ra c o t hay d6i k h6ng, m uc de) tiep XllC clla c on ch'.lY c o t6t kh6ng. Khi xoay c hiet ap, k im clla dong ho c hi lri s 6 clla gia tri di~n t ra p hai t hay deli dan dan lien U,lc (lien ttJc tang ho~c W~n ttJc g iam), n eu t hay d6i d¢t ng¢t thi d ¢ tiep xuc clla c on ch'.lY dB. kern. di~n 2. Ty TtJ di¢n la mQl l fong nhfi'ng lo~i linh ki¢n d uqc d ung nhieu t rong c ac thiet bi di¢n ttt d~ t
2.1. C~U t~o c hung v a p han IO
Qc= 1/ (g3 = 2 " f, C", Di~n 2.2.5. trii each di¢n Sau khi tfch di¢n, d ang Ie tv di¢n p hai giG' d uqc d i¢n a p tr~n h ai b an elfe Ian d uqc la.u dui, n hung d o c hat l uqng ella di¢n moi c hi Ia m ¢t c hat co di¢:n t ra nen n o c o ffi