Bài thuyết trình Vật lí Lớp 11 - Bài 17: Dòng điện trong chất bán dẫn

Dòng điện trong chất bán dẫn 
Nhóm số 3 – Lớp 11 Tin 
1. Khái quát về bán dẫn 
Bán dẫn điển hình và được dùng phổ biến là Si. Ngoài ra còn có các bán dẫn khác như Ge, Se và 1 số hợp chất như GaAs, CdTe, ZnS 
Bán dẫn có những tính chất khác biệt như: 
 + Điện trở suất của bán dẫn có giá trị trung bình trong khoảng giữa kim loại và điện môi 
 + Điện trở suất của bán dẫn giảm mạnh khi nhiệt độ tăng. Vì vậy ở nhiệt độ thấp bán dẫn điện kém (như điện môi), còn ở nhiệt độ cao dẫn điện khá tốt. 
 + Tính dẫn điện của bán dẫn phụ thuộc vào lượng tạp chất có trong bán dẫn. 
2. Bán dẫn tinh khiết 
Cấu trúc tinh thể Si 
Sự hình thành cặp electron – lỗ trống 
Ở nhiệt độ cao, các nguyên tử liên kết chặt chẽ với nhau 
Khi tăng nhiệt độ, các electron trong liên kết tách ra, tạo thành các electron tự do và các “lỗ trống” mang điện tích dương 
3. Bán dẫn có tạp chất 
Nếu bán dẫn Si có pha tạp chất, tức là ngoài các nguyên tử Si còn có các nguyên tử khác, thì tính dẫn điện của bán dẫn thay đổi rất nhiều. Chỉ cần pha 1 lượng 1 phần triệu cũng làm độ dẫn điện của bán dẫn tăng hàng triệu lần. Khi đó, cùng với sự dân điện riêng, còn có sự đẫn điện do tạp chất 
Bán dẫn có tạp chất được phân làm 2 loại: loại n và loại p 
Bán dẫn loại n và p 
Bán dẫn loại n 
Bán dẫn loại p 
Nút mạng 
Các ion dương (Các nguyên tố có 5 electron hóa trị) 
Các ion âm (Các nguyên tố có 3 electron hóa trị) 
Hạt tải điện đa số 
Electron 
Lỗ trống 
Sự hình thành hạt tải điện 
Electron không tham gia liên kết của nguyên tử tạp chất dễ dàng bứt ra tạo thành electron tự do và nguyên tử mất electron tạo thành ion dương 
Nguyên tử tạp chất lấy mất electron của nguyên tử gần đó để tạo đủ 4 liên kết, khi đó sẽ tạo thành lỗ trống, nguyên tử nhận thêm electron trở thành ion âm 
Lớp chuyển tiếp p-n 
Lớp chuyển tiếp p-n 
Lớp chuyển tiếp p-n 
Đặc tuyến Voltage – Ampere của lớp chuyển tiếp p-n 
Lớp chuyển tiếp p-n 
Đặc tuyến Voltage – Ampere của diode có sử dụng lớp chuyển tiếp p-n