Networks Business Online Việt Nam & International VH2

Ở nhiệt độ phòng, trong bán dẫn Si tinh khiết có số cặp điện tử – lỗ trống…

Đăng ngày 11 August, 2023 bởi admin
1. Chất bán dẫn và đặc thù
– Điện trở suất của chất bán dẫn có giá trị nằm trong khoảng chừng trung gian giữa điện trở suất của sắt kẽm kim loại và điện môi. Ở nhiệt độ thấp, điện trở suất của chất bán dẫn siêu tinh khiết rất lớn. Khi nhiệt độ tăng, điện trở suất giảm nhanh, thông số nhiệt điện trở có giá trị âm .
– Điện trở suất của chất bán dẫn phụ thuộc vào mạnh vào tạp chất .

– Điện trở của bán dẫn giảm đáng kể khi bị chiếu sáng hoặc bị tác dụng của các tác nhân ion hóa khác.

                                                         Bài 17: Dòng điện trong chất bán dẫn (ảnh 1)

Sự phụ của điện trở suất của những chất vào nhiệt độ
II. Hạt tải điện trong chất bán dẫn. Bán dẫn loại n và bán dẫn loại p
1. Bán dẫn loại n và bán dẫn loại p
– Xác định hạt tải điện cơ bản trong bán dẫn mang điện tích gì bằng cách làm cho 2 đầu chất bán dẫn ở nhiệt độ cao vào nhiệt độ thấp, hoạt động nhiệt có xu thế đẩy hạt tải điện về phía đầu lạnh, nên đầu lạnh sẽ tích điện cùng dấu với hạt tải điện .
+ Bán dẫn có hạt tải điện âm gọi là bán dẫn loại n .

                                                    Bài 17: Dòng điện trong chất bán dẫn (ảnh 1)

+ Bán dẫn có hạt tải điện dương gọi là bán dẫn loại p .

                                                        Bài 17: Dòng điện trong chất bán dẫn (ảnh 1)

2. Electron và lỗ trống
– Chất bán dẫn có hai loại hạt tải điện là electron và lỗ trống .
– Dòng điện trong chất bán dẫn là dòng những electron dẫn hoạt động ngược chiều điện trường và dòng những lỗ trống hoạt động cùng chiều điện trường .

                                                       Bài 17: Dòng điện trong chất bán dẫn (ảnh 1)

3. Tạp chất cho ( đôno ) và tạp chất nhận ( axepto )
– Khi pha tạp chất là những nguyên tố có năm electron hóa trị vào trong tinh thể silic thì mỗi nguyên tử tạp chất này cho tinh thể một electron dẫn. Ta gọi chúng là tạp chất cho hay đôno. Bán dẫn có pha đôno là bán dẫn loại n, hạt tải điện hầu hết là electron .

                                                           Bài 17: Dòng điện trong chất bán dẫn (ảnh 1)

– Khi pha tạp chất là những nguyên tố có ba electron hóa trị vào trong tinh thể silic thì mỗi nguyên tử tạp chất này nhận một electron link và sinh ra một lỗ trống nên được gọi là tạp chất nhận hay axepto. Bán dẫn có pha axepto là bán dẫn loại p, hạt tải điện hầu hết là những lỗ trống .

                                                           Bài 17: Dòng điện trong chất bán dẫn (ảnh 1)

III. Lớp chuyển tiếp p – n
Lớp chuyển tiếp p – n là chỗ tiếp xúc của miền mang tính dẫn p và miền mang tính dẫn n được tạo ra trên một tinh thể bán dẫn .
1. Lớp nghèo
– Ghép bán dẫn loại n và bán dẫn loại p với nhau. Tại lớp chuyển tiếp p – n electron tự do và lỗ trống trà trộn vào nhau .

                                                     Bài 17: Dòng điện trong chất bán dẫn (ảnh 1)

– Khi electron gặp lỗ trống ( là chỗ link bị thiếu electron ), nó sẽ nối lại mối link ấy và một cặp electron – lỗ trống sẽ biến mất. Ở lớp chuyển tiếp p – n sẽ hình thành một lớp không có hạt tải điện được gọi là lớp nghèo. Điện trở của lớp nghèo rất lớn .

                                                        Bài 17: Dòng điện trong chất bán dẫn (ảnh 1)

– Ở lớp chuyển tiếp p – n, lớp nghèo, về phía bán dẫn n có những ion đôno tích điện dương, về phía bán dẫn p có những ion axepto tích điện âm .
2. Dòng điện chạy qua lớp nghèo
– Nếu đặt một điện trường có khunh hướng từ bán dẫn p sang bán dẫn n thì :
+ Lỗ trống trong bán dẫn p sẽ chạy theo điện trường vào lớp nghèo .
+ Electron trong bán dẫn n sẽ chạy ngược chiều điện trường vào lớp nghèo .

                                                        Bài 17: Dòng điện trong chất bán dẫn (ảnh 1)

– Quy ước :
+ Chiều dòng điện qua được lớp nghèo ( từ p sang n ) là chiều thuận .
+ Chiều dòng điện không qua lớp nghèo ( từ n sang p ) là chiều ngược .

3. Hiện tượng phun hạt tải điện

– Khi dòng điện đi qua lớp chuyển tiếp p – n theo chiều thuận, những hạt tải điện đi vào lớp nghèo hoàn toàn có thể đi tiếp sang miền đối lập. Ta nói có hiện tượng kỳ lạ phun hạt tải điện từ miền này sang miền khác .
– Các hạt tải điện không hề đi xa quá 0,1 mm vì cả hai miền p và n lúc này đều có electron và lỗ trống nên chúng dễ gặp nhau và biến mất từng cặp .
IV. Điôt bán dẫn và mạch chỉnh lưu dùng điôt bán dẫn
– Điôt bán dẫn có tính chỉnh lưu vì dòng điện đa phần chỉ chạy qua điôt theo chiều từ p sang n nên khi nối nó vào mạch điện xoay chiều, dòng điện cũng chỉ chạy theo một chiều .

                                              Bài 17: Dòng điện trong chất bán dẫn (ảnh 1)

– Một số loại điôt bán dẫn :

                                                             Bài 17: Dòng điện trong chất bán dẫn (ảnh 1)

Điôt chỉnh lưu

                                                            Bài 17: Dòng điện trong chất bán dẫn (ảnh 1)

Điôt phát quang

                                                          Bài 17: Dòng điện trong chất bán dẫn (ảnh 1)

Điôt ổn áp
V. Tranzito lưỡng cực n – p – n. Cấu tạo và nguyên lí hoạt động giải trí
1. Hiệu ứng tranzito
– Hiệu ứng dòng điện chạy từ B sang E làm đổi khác điện trở RCB gọi là hiệu ứng tranzito .
– Xét tinh thể bán dẫn n1 – p – n2, những điện cực B, C, E .
+ Mật độ electron ở n2 >> tỷ lệ lỗ trống ở p .
+ UBE điện áp thuận, UCE lớn ( 10V )
a. Khi miền p rất dày, n1 và n2 cách xa nhau :

                                                            Bài 17: Dòng điện trong chất bán dẫn (ảnh 1)

+ Lớp n1 – p phân cực ngược, RCB lớn .
+ Lớp p – n2 phân cực thuận, electron phun từ n2 sang p, không tới được lớp p – n1 ; không ảnh hưởng tác động tới RCB .
b. Khi miền p rất mỏng dính, n1 và n2 rất gần nhau :

                                                        Bài 17: Dòng điện trong chất bán dẫn (ảnh 1)

Electron từ n2 phun vào p và lan sang n1 làm cho RCB giảm đáng kể .
2. Tranziro lưỡng cực n – p – n
Một lớp bán dẫn p rất mỏng kẹp giữa hai lớp bán dẫn loại n triển khai trên một tinh thể bán dẫn ( Ge, Si, … ) là một tranzito lưỡng cực n – p – n .
– Tranzito có ba cực :
+ Cực góp hay colectơ, kí hiệu là C .
+ Cực đáy hay cực gốc hoặc bazơ, kí hiệu là B .
+ Cực phát hay emitơ, kí hiệu là E .

                                                        Bài 17: Dòng điện trong chất bán dẫn (ảnh 1)

+ Ứng dụng : lắp mạch khuếch đại và khóa điện tử

                                                           Bài 17: Dòng điện trong chất bán dẫn (ảnh 1)

Mạch khuếch đạ

                                                           Bài 17: Dòng điện trong chất bán dẫn (ảnh 1)

Mạch tinh chỉnh và điều khiển

Source: https://vh2.com.vn
Category : Điện Tử