Trường Đại học Thủy lợi Bộ môn Điện kỹ thuật Bài giảng kỹ thuật điện tử GV: Phạm Đức Đại Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com) Các dụng cụ bán dẫn 1. Cơ cấu của sự dẫn điện 2. Bán dẫn thuần 3. KN: Là chất bán dẫn có độ dẫn điện nằm giữa chất dẫn điện và chất cách điện. 4. - Chất bán dẫn dùng nhiều nhất trong thực tế, được tạo bởi các nguyên tố là Ge và Si, thuộc nhóm IV của bảng tuần hoàn ( có bốn điện tử ở lớp ngoài cùng). Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com) Ge và Si ở cột 5 của bảng tuần hoàn Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com) Si • Cấu trúc nguyên tử Si • 10 electrons ở lõi (liên kết chặt chẽ) • 4 electrons hóa trị Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com) Tinh thể Si Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com) Liên kết hóa trị Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com) Đặc điểm • Tại 0K: • Tất cả các liên kết đều được thiêt lập! Tất cả các điện tử hóa trị đều tham gia vào liên kết. • Không có điện tử tự do Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com) Năng lượng nhiệt Một số liên kết bị bẻ gãy xuất hiện • Các điện tử tự do ”free” electrons (Mang điện tích âm −1.6×10−19 C) • Các lỗ trống ”free” holes (mang điện tích dương, 1.6 × 10−19 C) • Điện tử tự do và lỗ trống được gọi là các hạt ”Free” electrons and holes are called carriers: Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com) Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com) Chất bán dẫn Ge Ge Ge Ge Ge Các điện tử ngoài cùng của các nguyên tử ghép đôi, tạo nên liên kết đồng hóa trị Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com) [...]... purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com) Bán dẫn loại N,P Bằng cách thêm các nguyên tử tạp chất vào một chất bán dẫn, chúng ta có thể điều khiển được số lượng lỗ trống và điện tử tham gia vào quá trình dẫn điện trong chất bán dẫn Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com) Bán dẫn loại N • Thêm vào bán dẫn Ge( hóa trị 4) với tạp chất As( hóa trị 5),... by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com) Tính dẫn điện của chất bán dẫn Trong chất bán dẫn, khi đặt điện áp ngoài vào có hai dòng chuyển động là • Dòng chuyển động của các điện tử • Dòng chuyển động của các lỗ trống, dòng này ngược chiều với dòng các điện tử • Số lượng điện tử và lỗ trống là bằng nhau • Dòng điện trong chất bán dẫn là tổng dòng điện điện tử và lỗ trống  w • kT p i  n... Câu hỏi • • • • Chất bán dẫn P, N Nguyên lý hoạt động của tiếp giáp P-N Đặc điểm tiếp giáp P-N Có mấy loại dòng điện qua tiếp giáp P-N, chiều của chúng? • Điện trường qua tiếp giáp P-N có chiều như thế nào, ảnh hưởng của nó đến dòng điện khuyếch tán và trôi như thế nào? Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com) Diode bán dẫn 1 Cấu tạo và ký hiệu: Phần... tử As, dễ dàng tách ra khỏi nguyên tử tạo thành điện tử tự do • Ở nhiệt độ bình thường nồng độ điện tử lớn hơn nồng độ lỗ trống • số lượng tạp chất nhỏ 1 / 108 Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com) Dòng điện trong chất bán dẫn N • Dòng điện phụ thuộc chủ yếu vào các electrons ( Negative charged) – Gọi là bán dẫn loại N Create PDF files without this... phỏng hoạt động của tiếp giáp P-N Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com) Phân cực thuận tiếp giáp P-N • Cự dương của nguồn đặt vào bán dẫn P, cực âm của nguồn đặt vao bán dẫn N Unguồn Utiếp xúc Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com) Phân cực thuận U ' T X  U T X  U n g - UTX’ : giảm, làm tăng chuyển... by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com) Dòng điện trong chất bán dẫn P Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com) Tiếp giáp P-N Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com) Tiếp giáp P-N • Khi hai loại chất bán dẫn được ghép với nhau, một qúa trình khuyếch tán lỗ trống và điện tử được thực... electrons ( Negative charged) – Gọi là bán dẫn loại N Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com) Bán dẫn loại P • Nếu thêm vào Ge với nguyên tử tạp chất Boron- B( hóa trị 3), có một liên kết thiếu 1 điện tử để tạo thành liên kế đồng hóa trị, chỗ thiếu điện tử, được gọi là 1 lỗ trống • B – gọi là tạp chất cho Create PDF files without this message by purchasing... tử • Khi nhiệt độ tăng( tùy từng loại chất bán dẫn) , các nguyên tử dao động mạnh đến mức một số mối liên kết có thể ngẫu nhiên bị phá vỡ, các điện tử được giải phóng, điện tử bứt ra khỏi liên kết để lại một lỗ trống • Dưới tác động của điện trường, các điện tử chuyển động định hướng, lỗ trống được lấp đầy bởi các điện tử liên kết lân cận, điện tử lấp lỗ lại tạo ra một lỗ trống mới Create PDF files without... (http://www.novapdf.com) Tiếp giáp P-N Utiếp xúc Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com) Tiếp giáp P-N • Điện trường được tạo bởi hai lớp ion trái dấu, có chiều từ phía N P, điện trường này tạo nên dòng điện trôi qua tiếp giáp( dòng điện gây ra bởi các hạt thiểu số) • Dòng điện trôi của điện tử từ n sang p I n p  C.e  kT  I0 • Dòng điện khuyếch tán... đặt điện áp Uak >0, với giá trị Uak < Umở thì dòng điện tăng chậm, khi Uak >Umở thì dòng điện tăng nhanh do điện trở lớp tiếp giáp lúc này giảm nhỏ và dòng điện trong mạch phụ thuộc vào điện trở của bán dẫn, đặc tuyến có dạng đường thẳng Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com) . bán dẫn 1. Cơ cấu của sự dẫn điện 2. Bán dẫn thuần 3. KN: Là chất bán dẫn có độ dẫn điện nằm giữa chất dẫn điện và chất cách điện. 4. - Chất bán dẫn dùng. trình dẫn điện trong chất bán dẫn. Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com) Bán dẫn loại N • Thêm vào bán