Điện trở suất của bán dẫn tinh khiết
1. Nắm tắt lý thuyết
1.1. Chất chào bán dẫn với tính chất
bao gồm loại vật liệu không thể xem là kim một số loại hoặc hóa học điện môi, sẽ là chất phân phối dẫn.
Bạn đang xem: điện trở suất của bán dẫn tinh khiết
Điện trở suất của chất phân phối dẫn có mức giá trị nằm trong khoảng trung gian giữa điện trở suất của kim loại và điện trở suất của điện môi. Ở ánh sáng thấp, năng lượng điện trở suất của chất chào bán dẫn cực kỳ tinh khiết rất lớn. Khi ánh nắng mặt trời tăng, năng lượng điện trở suất giảm nhanh, hệ số nhiệt năng lượng điện trở có giá trị âm. Ta call đó là sự dẫn nhiệt riêng của chất cung cấp dẫn. Điều này trái lại với sự phụ thuộc của điện trở suất của những kim loại vào nhiệt độ độ.
1.2. Hạt sở hữu điện trong chất chào bán dẫn, chào bán dẫn các loại n và buôn bán dẫn một số loại p
a) buôn bán dẫn loại n và buôn bán dẫn loại p
Để hiểu được đặc điểm điện của chất chào bán dẫn, đầu tiên cần khẳng định hạt mua điện vào chất chào bán dẫn có điện tích gì. Hoàn toàn có thể lấy một thỏi buôn bán dẫn và giữ một đầu ở ánh nắng mặt trời cao, một đầu ở ánh sáng thấp. Hoạt động nhiệt có xu thế đẩy hạt tải điện về phía đầu lạnh, phải đầu lạnh đã tích điện cùng dấu cùng với hạt download điện.
b) Electron và lỗ trống
Trong cả hai loại chào bán dẫn p. Và n, thực ra dòng điện phần đông do hoạt động của êlectron sinh ra. Khi chế tác thành tinh thể silic, mỗi tinh thể silic có bốn êlectron hoá trị cần vừa đầy đủ để tạo nên bốn links với tư nguyên tử lạm cận.Các êlectron hoá trị rất nhiều bị liên kết, nên không tham giá vào câu hỏi dẫn điện.Khi một êlectron bị rứt ngoài mối liên kết, nó trở nên tự do và thành hạt cài đặt điện hotline là êlectron dẫn, hay điện thoại tư vấn tắt là êlectron. Chỗ links đứt đã thiếu một êlectron cần mang năng lượng điện dương. Khi 1 êlectron từ mối link của nguyên tử silic cạnh bên chuyển tới đấy thì mối liên kết đứt sẽ di chuyển ngược lại. Hoạt động của êlectron liên kết bây giờ có thể coi như chuyển động của một điện tích dương theo chiều ngược. Nó cũng được xem là hạt thiết lập điện mang điện dương và điện thoại tư vấn là lỗ trống.=> Vậy, dòng điện trong chất cung cấp dẫn được coi là dòng các êlectron dẫn vận động ngược chiều năng lượng điện trường cùng dòng những lỗ trống chuyển động cùng chiều năng lượng điện trường.
c) Tạp chất cho (dono) với tạp chất nhận (axepto)
Hạt cài đặt điện trong buôn bán dẫn các loại n đa số là êlectron. Ta điện thoại tư vấn là tạp hóa học cho (đôno)Hạt dẫn điện trong phân phối dẫn loại phường chủ yếu ớt là lỗ trống. Ta hotline là tạp chất nhận (axepto)1.3. Lớp nối tiếp p-n
Lớp chuyến qua p-n là chổ xúc tiếp của miền mang tính dẫn phường và miền mang tính chất dẫn n được tạo thành trên 1 tinh thể buôn bán dẫn
a) Lớp nghèo
⟹ trên lớp sự chuyển tiếp giữa p- n electron tự do thoải mái và lỗ trống trà trộn vào nhau
Khi electron gặp mặt lỗ trống (nơi link thiếu electron), nó sẽ nối lại links và một cặp electronlỗ trống bị phát triển thành mất.
Ở lớp nối tiếp p- n, sẽ ra đời một lớp không tồn tại hạt mua điện được call là lớp nghèo.
Ở lớp nối tiếp p- n (lớp nghèo), về phía bán dẫn n có những ion đôno tích năng lượng điện dương, về phía phân phối dẫn p. Có những ion axepto tích điện âm.
Điện trở của lớp nghèo hết sức lớn.
b) cái điện chạy qua lớp nghèo
nếu để một năng lượng điện trường có khunh hướng từ bán dẫn p sang buôn bán dẫn N thì:
hôm nay lớp nghèo tất cả hạt cài đặt điện cùng trở đề nghị dẫn điện. Vì vậy, sẽ có dòng điện chạy qua lớp nghèo từ bỏ miền buôn bán dẫn p sang miền cung cấp dẫn n.
Quy ước:
c) hiện tượng kỳ lạ phun hạt sở hữu điện
Khi loại điện trải qua lớp nối tiếp p- n theo chiều thuận, các hạt cài điện bước vào lớp nghèo rất có thể đi tiếp sang miền đối diện. Ta nói có hiện tượng lạ phun hạt cài đặt điện từ bỏ miền này quý phái miền khác.
Tuy nhiên, bọn chúng không thể đi xa quá khoảng 0,1mm, vị cả nhì miền p và n úc này đều phải có electron và lỗ trống yêu cầu chúng dễ chạm mặt nhau và biến mất từng cặp
1.4. Điôt chào bán dẫn với mạch chỉnh lưu dùng điôt chào bán dẫn
Tại mặt phẳng tiếp xúc, những điện tử dư quá trong cung cấp dẫn n khuếch tán quý phái vùng phân phối dẫn p. để lấp vào các lỗ trống sản xuất thành lớp ion trung hòa điện, lớp này là miền bí quyết điện.
Chiều dòng điện trải qua Điôt và kí hiệu Điôt:
1.5. Cấu trúc và nguyên lí hoạt động vui chơi của tranzito lưỡng rất n-p-n
a) hiệu ứng tranzito
Xét một tinh thể phân phối dẫn trên kia có tạo thành một miền p, cùng hai miền n1và n2. Mật độ electron trong miền n2rất khủng so với mật độ lỗ trống vào miền p Trên các miền này còn có hàn những điện cực C, B, E. Điện gắng ở các cực E, B, C duy trì ở các giá trị VE= 0, VBvừa đủ nhằm lớp sự chuyển tiếp giữa p-n2phân rất thuận, VCcó giá chỉ trị tương đối lớn (cở 10V).
đưa sử miền phường rất dày, n1cách xa n2
Lớp sự chuyển tiếp giữa n1-p phân rất ngược, điện trở RCB giữa C với B vô cùng lớn.
Lớp nối tiếp p-n2phân cực thuận nhưng bởi miền p rất dày nên các electron tự n2không cho tới được lớp chuyến qua p-n1, cho nên vì vậy không tác động tới RCB.
mang sử miền p. Rất mỏng, n1rất ngay gần n2
Đại phần tử dòng electron từ n2phun sang p có thể tới lớp sự chuyển tiếp giữa n1-p, rồi liên tục chạy thanh lịch n1đến cực C khiến cho điện trở RCB bớt đáng kể.
hiện tượng kỳ lạ dòng năng lượng điện chạy từ bỏ B quý phái E làm chuyển đổi điện trở RCB điện thoại tư vấn là cảm giác tranzito.
bởi vì đại bộ phận electron từ bỏ n2phun vào phường không chạy về B cơ mà chạy tới cực C, phải ta bao gồm (I_B
b) Tranzito lưỡng cực n-p-n
Tinh thể buôn bán dẫn được pha tạp để tạo nên một miền p. Rất mỏng tanh kẹp thân hai miền n1và n2gọi là tranzito lưỡng cực n-p-n.
Tranzito có cha cực:
Cực góp xuất xắc là côlectơ (C).
Cực đáy hay rất gốc, hoặc bazơ (B).
Cực phát tốt Emitơ (E).
Ứng dụng phổ cập của tranzito là nhằm lắp mạch khuếch đại và khóa điện tử.
2. Bài xích tập minh họa
Câu 1:Phát biểu nào dưới đây về tranzito là thiết yếu xác?
A. Một lớp phân phối dẫn loại phường kẹp thân hai lớp phân phối dẫn loại n là tranzito n-p-n
B. Một lớp bán dẫn một số loại n mỏng mảnh kẹp giữa hai lớp buôn bán dẫn loại phường không thể xem là tranzito
C. Một lớp chào bán dẫn nhiều loại p mỏng manh kẹp thân hai lớp phân phối dẫn loại n luôn có chức năng khuếch đại
D. Trong tranzito n-p-n, bao giờ mật độ hạt tải điện miền êmitơ cũng cao hơn miền bazơ.
Xem thêm: Nơi Lạnh Lẽo Nhất Không Phải Là Bắc Cực Mà Là Nơi Không Có Tình Thương
Hướng dẫn giải
Trong tranzito n-p-n, lúc nào mật độ hạt cài điện miền êmitơ cũng cao hơn nữa miền bazơ.
Chọn lời giải D
Câu 2:Phát biểu làm sao dưới đó là chính xác?
Người ta call silic là chất bán dẫn vì
A. Nó không phải là kim loại, cũng không phải là điện môi
B. Hạt thiết lập điện trong đó có thể là êlectron cùng lỗ trống
C. Điện trở suất của nó rất nhạy cảm với nhiệt độ, tạp chất, và các tác nhân ion hoá khác.
D. Cả cha lí bởi vì trên
Hướng dẫn giải
Silic là chất bán dẫn bởi vì nó chưa hẳn là kim loại, cũng chưa phải là điện môi.Hạt download điện trong đó có thể là êlectron cùng lỗ trống.Điện trở suất của chính nó rất mẫn cảm với sức nóng độ, tạp chất, và các tác nhân ion hoá khác.
Chọn câu trả lời D
3. Luyện tập
3.1. Bài bác tập trường đoản cú luận
Câu 1:Khi làm sao thì một lớp bán dẫn p. Kẹp thân hai lớp cung cấp dẫn n trên một tinh thể được coi là một tranzito n-p-n?
Câu 2:Khi nào thì một lớp cung cấp dẫn p kẹp thân hai lớp phân phối dẫn n bên trên một tinh thể được xem là một tranzito n-p-n?
Câu3:Mô tả giải pháp sinh ra electron với lỗ trống trong bán dẫn tinh khiết, buôn bán dẫn n cùng p.
Câu 4:Điểm khác nhau tại chính giữa nguyên tử đôno cùng axepto so với Silic là gì?
Câu 5:Tính hóa học điện của chào bán dẫn với kim loại khác biệt như cầm nào?
3.2. Bài bác tập trắc nghiệm
Câu 1:Câu nào tiếp sau đây nói vé tính chất của các chất phân phối dẫn là không nên ?
A. Điện trở suất của phân phối dẫn siêu tinh khiết ở ánh nắng mặt trời thấp có mức giá trị rất lớn.
B. Điện trở suất của chào bán dãn tăng nhanh khi nhiệt độ tăng, nên thông số nhiệt năng lượng điện trở của chào bán dẫn có mức giá trị dương.
C. Điện trở suất của cung cấp dẫn giảm tốc khá nhanh khi đưa thêm một lượng bé dại tạp hóa học (10-6% 10-3) vào trong phân phối dẫn.
D. Điện trở suất của cung cấp dẫn tụt giảm khá nhanh khi ánh nắng mặt trời tăng, nên thông số nhiệt năng lượng điện trở của buôn bán dẫn có mức giá trị âm.
Câu 2:Câu nào dưới đây nói về các loại chất buôn bán dẫn là ko đúng?
A. Buôn bán dẫn tinh khiết là một số loại chất buôn bán dẫn chỉ chứa những nguyên tử của cùng một nguyên tố hoá học với có tỷ lệ êlectron dẫn bằng tỷ lệ lỗ trống.
B. Buôn bán dẫn tạp hóa học là một số loại chất chào bán dẫn có tỷ lệ nguyên tử tạp chất phệ hơn không ít mật độ các hạt mua điện.
C. Buôn bán dẫn nhiều loại n là các loại chất phân phối dẫn có tỷ lệ các êlectron dẫn mập hơn rất nhiều mật độ lỗ trống.
D. Buôn bán dẫn loại p là các loại chất bán dẫn có tỷ lệ lỗ trống to hơn rất nhiều mật độ êlectron dẫn.
Câu3:Câu nào dưới đây nói về các hạt cài điện trong chất phân phối dẫn là đúng ?
A. Các hạt mua điện vào chất bán dẫn nhiều loại n chỉ là các êlectron dẫn.
B. Các hạt cài đặt điện trong chất bán dẫn loại p. Chỉ là các lỗ trống.
C. Những hạt cài điện vào chất cung cấp dần luôn bao hàm cả êlectron dẫn và lỗ trống.
D. Cả hai các loại hạt thiết lập điện bao gồm êlectron dẫn với lỗ trống đều mang điện âm.
Câu 4:Câu nào dưới đây nói về tạp đôno và tạp axepto trong bán dẫn là không đúng ?
A. Tạp đôno là nguyên tử tạp chất làm tăng mật độ êlectron dẫn.
B. Tạp axepto là nguyên tử tạp chất làm tăng mật độ lỗ trống.
C. Trong chào bán dẫn các loại n, mật độ êlectron dẫn tỉ lệ thành phần với mật độ tạp axepto. Trong phân phối dẫn loại p, tỷ lệ lỗ trống dẫn tỉ lệ với mật độ tạp đôno.
D. Trong bán dẫn các loại n, mật độ êlectron dẫn tỉ trọng với mật độ tạp đôno. Trong cung cấp dẫn các loại p, mật độ lỗ trống dẫn tỉ lệ thành phần với tỷ lệ tạp axepto.
Câu 5: Câu nào tiếp sau đây nói về lớp nối tiếp p-n là không nên ?
A. Lớp sự chuyển tiếp giữa p-n là nơi tiếp xúc của miền mang tính dẫn phường và miền mang ý nghĩa dẫn n được tạo ra trên một tinh thể buôn bán dẫn.
B. Trên lớp nối tiếp p-n, do quy trình khuếch tán với tái hợp của những êlectron và lỗ trống cần hình thành một tờ nghèo hạt tải điện và gồm điện trở rất lớn.
C. Ở phía hai bên lớp nghèo, về phía chào bán dẫn n có các ion axepto tích năng lượng điện dương, về phía cung cấp dẫn p có các ion đôno tích năng lượng điện âm.
Xem thêm: Soạn Bài Ôn Tập Văn Học Nhân Gian Việt Nam Lớp 10 0), Soạn Bài Ôn Tập Văn Học Dân Gian Việt Nam
D. Lớp chuyến qua p-n có tính chất chỉ cho cái điện chạy qua nó theo một chiều nhất thiết từ miền p sang miền n yêu cầu được sử dụng làm điôt bán dẫn.
4. Kết luận
Qua bài bác giảngDòng năng lượng điện trong chất cung cấp dẫnnày, các em cần xong 1 số mục tiêu mà bài bác đưa ra như :
Trả lời được các câu hỏi:Chất chào bán dẫn là gì ? Nêu những điểm lưu ý của chất chào bán dẫn. Từ đó rút ra thực chất dòng năng lượng điện trong chất chào bán dẫn