Bài giảng Vật lý Lớp 12 - Bài 17: Dòng điện trong chất bán dẫn (tiếp theo)

Chào mừng cô và các bạn đến với phần thuyết trình của tổ 2 Bài 17: DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT BÁN DẪN(tiếp theo)III/ Lớp chuyển tiếp p-nIII/ Lớp chuyển tiếp p-n 1/ Lớp nghèoLớp 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 dẫnỞ lớp chuyển tiếp p-n hình thành 1 lớp không có hạt tải điện gọi là lớp nghèo. Ở lớp nghèo, phía n có các ion đôno tạo một lớp điện tích dương, phía p có các ion axepto tạo một lớp điện tích âm. Tại đó xuất hiện một điện trường trong hướng từ n sang p. Điện trở của lớp nghèo rất lớn III/ Lớp chuyển tiếp p-n 1/ Lớp nghèoTại lớp chuyển tiếp p-n, có sự khuếch tán êlectron từ bándẫn loại n sang bán dẫn loại p và khuếch tán lỗ trống từ bán dẫn loại p sang bán dẫn loại n.Khi êlectron gặp lỗ trống, chúng liên kết và một cặp êlectron và lỗ trống biến mất. Ở lớp chuyển tiếp p-n hình thành lớp nghèo(không có hạt tải điện).Khi đó, ở hai bên lớp nghèo, về phía bán dẫn n có các ionđôno tích điện dương, còn về phía bán dẫn loại p có các axepto tích điện âm. Điện trở của các lớp nghèo rất lớn.Vì sao ở hai bên lớp nghèo lại có ion dương và ion âm?III/ Lớp chuyển tiếp p-n 2/ Dòng điện chạy qua lớp nghèo - Khi nối bán dẫn loại p vào cực (+), loại n vào cực (-) của nguồn điện. ướng từ p sang n 	+ Thì lỗ trống trong bán dẫn p sẽ chạy theo vào lớp nghèo, electron trong bán dẫn n sẽ chạy ngược chiều điện trường vào lớp đó	+ Lúc này, lớp nghèo có hạt tải điện và trở nên dẫn điện Có dòng điện chạy qua lớp nghèo từ miền p sang miền nIII/ Lớp chuyển tiếp p-n 2/ Dòng điện chạy qua lớp nghèo - Khi nối bán dẫn loại n vào cực (+), loại p vào cực (-) của nguồn điện. ướng từ n sang p 	+ Thì không có hạt tải điện nào đến lớp nghèo	+ Điện trở của nó trở nên rất lớn Dòng điện không thể chạy qua lớp nghèo từ miền n sang miền pLớp tiếp xúc p-n dẫn điện tốt theo 1 chiều, từ p sang n. + Chiều dòng điện qua được lớp nghèo từ p sang n: chiều thuận+ Chiều dòng điện qua được lớp nghèo từ n sang p: chiều ngượcIII/ Lớp chuyển tiếp p-n 3/ Hiện tượng phun hạt tải điện- Khi dòng điện chạy qua lớp chuyển tiếp p-n theo chiều thuận, các hạt tải điện đi vào lớp nghèo có thể đi tiếp sang miền đối diện -> Hiện tượng phun hạt tải điện từ miền này sang miền khác. IV. Điôt bán dẫn và mạch chỉnh lưu dùng điôt bán dẫnĐiôt bán dẫn à một lớp chuyển tiếp p-nKí hiệu: - Khi khảo sát sự biến thiên của I theo U thu được đường đặc tuyến vôn-ampe của lớp chuyển tiếp p-n như sau:- Ứng dụng: lắp mạch chỉnh lưu, biến dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều .IV. Điôt bán dẫn và mạch chỉnh lưu dùng điôt bán dẫnCầu chỉnh lưuCầu chỉnh lưuPhân loại điốt Mặc dù chúng ta thường sử dụng nhất là điốt bán dẫn nhưng trên thực tế còn có một số loại Diode khác có thể kể đến:Điốt chỉnh lưu thườngĐiốt ZenerĐiốt tín hiệuĐiốt SchottkyĐiốt quang (Photodiode)LED (điốt phát sáng)Điốt LaserĐiôt phát quang ledHình dáng cua Điôt zenerV. TRANZITO lưỡng cực n-p-n. Cấu tạo và nguyên lía hoạt động 1/ Hiệu ứng tranzito Xét một tinh thể bán dẫn trên đó có tạo ra một miền p và hai miền n1 và n2 . Mật độ êlectron trong miền n2 rất lớn so với mật độ lỗ trống trong miền p. Trên các miền này có hàn các điện cực C, B, E. Điện thế ở các cực E, B, C giữ ở các giá trị VE = 0, VB vừa đủ để lớp chuyển tiếp p-n2 phân cực thuận, VC có giá trị tương đối lớn (cỡ 10 V). Giả sử miền p rất dày, n1 và n2 cách xa nhau Không xảy ra hiệu ứng tranzitoGiả sử miền p rất mỏng, n1 rất gần n2 Hiệu ứng dòng điện chạy từ B sang E làm thay đổi điện trở RCB gọi là hiệu ứng tranzito.Có hiệu ứng tranzitoTinh thể bán dẫn được pha tạp để tạo ra một miền n mỏng kẹp giữa hai miền p có thể gọi là tranzito được không? Tinh thể bán dẫn được pha tạp để tạo ra một miền n mỏng kẹp giữa hai miền p có thể gọi là tranzito p-n-p.Có hai loại TranditoLoại p-n-p: phần giữa là bán dẫn loại n, hai bên là bán dẫn loại p.Loại n-p-n: phần giữa là bán dẫn loại p, hai bên là bán dẫn loại n.Các cực của Trandito:Phần giữa gọi là cực gốc hay cực bazơ, ký hiệu B, có bề dày rất nhỏ (cỡ vài m) và có điện trở suất lớn.Một phần là cực phát hay êmetơ, kí hiệu E.Phần còn lại là cực góp hay côlectơ, kí hiệu C.* Cã hai lo¹i tranzito: p - n - p vµ n - p - np+EngoµipEBCnp - n - pn+EngoµinEBCpn - p - nCÊu t¹oKÝ hiÖuTBECTBECV. TRANZITO lưỡng cực n-p-n. Cấu tạo và nguyên lí hoạt động 2/ Tranzito lưỡng cực n-p-nTinh thể bán dẫn được pha tạp để tạo ra một miền p rất mỏng kẹp giữa 2 miền n1 và n2 đã mô tả ở trên gọi là tranzito lưỡng cực n-p-n Tranzito có 3 cực:- Cực góp hay colectơ, kí hiệu là C.- Cực đáy hay cực gốc, hoặc bazơ, kí hiệu là B.- Cực phát hay êmitơ, kí hiệu là E. Tranzito được sử dụng ngày càng rộng rãi trong kĩ thuật hiện đại: trong các mạch khuếch đại, tạo ra dao động điện và khóa điện tử.V. TRANZITO lưỡng cực n-p-n. Cấu tạo và nguyên lí hoạt động 2/ Tranzito lưỡng cực n-p-nẢnh minh họaGIẢI CỨU RỪNG XANH Điều kiện tác động làm xuất hiện cặp electron- lỗ trống trong chất bán dẫn làA. Độ ẩm của môi trườngB. Âm thanhC. Siêu âmD. Ánh sáng thích hợpBắt đầu!HẾT GIỜTính chất của điôt bán dẫn làA. Chỉnh lưu và khuếch đạiD. Ổn áp và phát quangC. Trộn sóngB. Chỉnh lưu và dao độngBắt đầu!HẾT GIỜNhận xét nào sau đây không đúng về lớp tiếp xúc p – n?A. là chỗ tiếp xúc bán dẫn loại p và bán dẫn loại nB. lớp tiếp xúc này có điện trở lớn hơn so với lân cậnD. lớp tiếp xúc cho dòng điện đi qua dễ dàng theo chiều từ bán dẫn p sang bán dẫn nC. lớp tiếp xúc cho dòng điện dễ dàng đi qua theo chiều từ bán dẫn n sang bán dẫn pBắt đầu!HẾT GIỜCó mấy loại Trandito?D.5B.3C.1A. 2Bắt đầu!HẾT GIỜA.1B.2C.3D. 4Bắt đầu!HẾT GIỜCầu chỉnh lưu cần mấy cái điôt?