Giáo án vật lý 11 học kỳ 1 tiết33

GIÁO ÁN VẬT LÍ 11 (CTC)

Tuần: 16
Tiết: 33

. DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT BÁN DẪN
I. MỤC TIÊU
Thực hiện được các câu hỏi:
+ Chất bán dẫn là gì ? Nêu những đặc điểm của chất bán dẫn.
+ Hai loại hạt tải điện trong chất bán dẫn là gì ? Lỗ trống là gì ?
II. CHUẨN BỊ
1. Giáo viên: + Chuẩn bị hình 17.1 và bảng 17.1 sgk ra giấy to.
+ Chuẫn bị một số linh kiện bán dẫn thường dùng như điôt bán dẫn, tranzito, LED, …
Nếu có linh kiện hỏng thì bóc vỏ ra để chỉ cho học sinh xem miếng bán dẫn ở linh kiện ấy.
2. Học sinh: On tập các kiến thức quan trọng chính:
+ Thuyết electron về tính dẫn điện của kim loại.
+ Vài thông số quan trọng của kim loại như điện trở suất, hệ số nhiệt điện trở, mật độ electron tự
do.
III. TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC
Tiết 1
Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ : Nêu các đại lượng đặc trưng cho tính dẫn diện của môi trường chân
không. Bản chất dòng điện trong chân không.
Hoạt động 2: Tìm hiểu chất bán dẫn và tính chất.
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
Nội dung cơ bản
I. Chất bán dẫn và tính chất
Yêu cầu học sinh cho biết tại
Cho biết tại sao có những
Chất bán dẫn là chất có điện trở
sao gọi là chất bán dẫn.

chất được gọi là bán dẫn.
suất nằm trong khoảng trung gian
giữa kim loại và chất điện môi.
Giới thiệu một số bán dẫn Ghi nhận các vật liệu bán dẫn
Nhóm vật liệu bán dẫn tiêu biểu là
thông dụng.
thông dụng, điển hình.
gecmani và silic.
Giới thiệu các đặc điểm của
Ghi nhận các đặc điểm của + Ở nhiệt độ thấp, điện trở suất của
bán dẫn tinh khiết và bán dẫn bán dẫn tinh khiết và bán dẫn chất bán dẫn siêu tinh khiết rất lớn.
có pha tạp chất..
có pha tạp chất.
Khi nhiệt độ tăng, điện trở suất giảm
nhanh, hệ số nhiệt điện trở có giá trị
âm.
+ Điện trở suất của chất bán dẫn
giảm rất mạnh khi pha một ít 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.
Hoạt động 3 : Tìm hiểu hạt tải điện trong chất bán dẫn, bán dẫn loại n và bán dẫn loại p.
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
Nội dung cơ bản
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
Giới thiệu bán dẫn loại n và Ghi nhận hai loại bán dẫn.

Bán dẫn có hạt tải điện âm gọi là
bán dẫn loại p.
bán dẫn loại n. Bán dẫn có hạt tải
Yêu cầu học sinh thử nêu
Nêu cách nhận biết loại bán điện dương gọi là bán dẫn loại p.
cách nhận biết loại bán dẫn.
dẫn.
2. Electron và lỗ trống
Giới thiệu sự hình thành
Chất bán dẫn có hai loại hạt tải điện
electron dẫn và lỗ trống trong
Ghi nhận sự hình thành là electron và lỗ trống.
bán dẫn tinh khiết.
electron dẫn và lỗ trống trong
Dòng điện trong bán dẫn là dòng


Yêu cầu học sinh nêu bản bán dẫn tinh khiết.
các electron dẫn chuyển động ngược
chất dòng điện trong bán dẫn Nêu bản chất dòng điện trong chiều điện trường và dòng các lỗ
tinh khiết.
bán dẫn tinh khiết.
trống chuyển động cùng chiều điện
trường.
Giới thiệu tạp chất cho và sự
3. Tạp chất cho (đôno) và tạp chất
hình thành bán dẫn loại n.
Ghi nhận khái niệm.
nhận (axepto)
+ Khi pha tạp chất là những nguyên

Yêu cầu học sinh giải thích
tố có năm electron hóa trị vào trong
sự tạo nên electron dẫn của Giải thích sự tạo nên electron tinh thể silic thì mỗi nguyên tử tạp
bán dẫn loại n.
dẫn của bán dẫn loại n.
chất này cho tinh thể một electron
dẫn. Ta gọi chúng là tạp chất cho hay
Giới thiệu tạp chất nhận và
đôno. Bán dẫn có pha đôno là bán
sự hình thành bán dẫn loại p.
Ghi nhận khái niệm.
dẫn loại n, hạt tải điện chủ yếu là
electron.
Yêu cầu học sinh thực hiện
+ Khi pha tạp chất là những nguyên
C1.
Thực hiện C1.
tố có ba electron hóa trị vào trong
tinh thể silic thì mỗi nguyên tử tạp
chasats này nhận một electron liên
kết và sinh ra một lỗ trống, nên được
gọi là tạp chất nhận hay axepto. Bán
dẫn có pha axepto là bán đãn loại p,
hạt tải điện chủ yếu là các lỗ trống.
Hoạt động 4 : Tìm hiểu lớp chuyển tiếp p-n.
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
Nội dung cơ bản
III. Lớp chuyển tiếp p-n
Giới thiệu lớp chuyển tiếp p- Ghi nhận khái niệm.

Lớp chuyển tiếp p-n là chổ tiếp xúc
n.
của miền mang tính dẫn p và miền
mang tính dẫn n được tạo ra trên 1
tinh thể bán dẫn.
Ghi nhận khái niệm.
1. Lớp nghèo
Giới thiệu lớp nghèo.
Giải tích tại sao ở lớp chuyển
Ở lớp chuyển tiếp p-n không có
Yêu cầu học sinh giải tích tại tiếp p-có rất ít các hạt tải điện. hoặc có rất ít các hạt tải điện, gọi là
sao ở lớp chuyển tiếp p-có rất
lớp nghèo. Ở lớp nghèo, về phía bán
ít các hạt tải điện.
Thực hiện C2.
dẫn n có các ion đôno tích điện
Yêu cầu học sinh thực hiện
dương và về phía bán dẫn p có các
C2.
ion axepto tích điện âm. Điện trở của
Ghi nhận khái niệm.
lớp nghèo rất lớn.
2. Dòng điện chạy qua lớp nghèo
Giới thiệu sự dẫn điện chủ
Dòng diện chạy qua lớp nghèo chủ
yếu theo một chiều của lớp
yếu từ p sang n. Ta gọi dòng điện
chuyển tiếp p-n.
qua lớp nghèo từ p sang n là chiều
Ghi nhận hiện tượng.

thuận, chiều từ n sang p là chiều
ngược.
Giới thiệu hiện tượng phun
3. Hiện tượng phun hạt tải điện
hạt tải điện.
Khi dòng điện đi 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. Đó sự phun hạt


tải điện.
Hoạt động 5: Tìm hiểu điôt bán dẫn và mạch chỉnh lưu dùng điôt bán dẫn.
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
Nội dung cơ bản
IV. Điôt bán dẫn và mạch chỉnh
lưu dùng điôt bán dẫn
Giới thiệu điôt bán dẫn.
Ghi nhận linh kiện.
Điôt bán dẫn thực chất là một lớp
Yêu cầu học sinh nêu công
Nêu công dụng của điôt bán chuyển tiếp p-n. Nó chỉ cho dòng
dụng của điôt bán dẫn.
dẫn.
điện đi qua theo chiều từ p sang n.
Ta nói điôt bán dẫn có tính chỉnh
Vẽ mạch chỉnh lưu 17.7.
lưu. Nó được dùng để lắp mạch
Giới thiệu hoạt động của

Xem hình 17.7. Ghi nhận chỉnh lưu, biến điện xoay chiều
mạch đó.
hoạt động chỉnh lưu của mạch. thành điện một chiều.
Hoạt động 6: Tìm hiểu cấu tạo và nguyên lí hoạt động của tranzito lưỡng cực n-p-n.
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
Nội dung cơ bản
V. Cấu tạo và nguyên lí hoạt động
của tranzito lưỡng cực n-p-n
1. Hiệu ứng tranzito
Vẽ hình 17.8.
Vẽ hình.
Xét một tinh thể bán dẫn trên đó có
Giới thiệu các cực và điện
Ghi nhận các cực và điện thế tạo ra một miền p, và hai miền n 1 và
thế đặt vào các cực.
đặt vào các cực.
n2. Mật độ electron trong miền n 2 rất
lớn so với mật độ lỗ trống trong miền
p. Trên các miền này có hàn các điện
Trình bày phương án và đưa
Theo dõi, phân tích để hiểu cực C, B, E. Điện thế ở các cực E, B,
ra các tình huống để đi đến được khái niệm.
C giữ ở các giá trị V E = 0, VB vừa đủ
khái niệm về hiệu ứng
để lớp chuyển tiếp p-n2 phân cực
tranzito.
thuận, VC có giá trị tương đối lớn (cở
10V).
Phân tích sự phân cực của + Giã sử miền p rất dày, n 1 cách xa

Yêu cầu học sinh phân tích các lớp.
n2
sự phân cực của các lớp.
Lớp chuyển tiếp n1-p phân cực
ngược, điện trở RCB giữa C và B rất
Ghi nhận về điện trở RCB lớn.
Kết luận về điện trở RCB khi trong trường hợp này.
Lớp chuyển tiếp p-n2 phân cực
đó.
thuận nhưng vì miền p rất dày nên
Phân tích sự phân cực của các electron từ n2 không tới được lớp
các lớp.
chuyển tiếp p-n1, do đó không ảnh
Yêu cầu học sinh phân tích
Ghi nhận về điện trở RCB hưởng tới RCB.
sự phân cực của các lớp.
trong trường hợp này.
+ Giã sử miền p rất mỏng, n 1 rất gần
Kết luận về điện trở RCB khi Ghi nhận khái niệm.
n2
đó.
Đại bộ phận dòng electron từ n 2
phun sang p có thể tới lớp chuyển
Giới thiệu hiệu ứng tranzito.
Ghi nhận khái niệm.
tiếp n1-p, rồi tiếp tục chạy sang n 1
đến cực C làm cho điện trở R CB giảm
đáng kể.
Giới thiệu khả năng khuếch
Hiện tượng dòng điện chạy từ B

đại tín hiệu điện nhờ hiệu ứng
sang E làm thay đổi điện trở RCB gọi
tranzito.
là hiệu ứng tranzito.
Ghi nhận khái niệm.
Vì đại bộ phận electron từ n2 phun


Vẽ hình.

vào p không chạy về B mà chạy tới
cực C, nên ta có IB << IE và IC ≈ IE.
Giới thiệu tranzito.
Dòng IB nhỏ sinh ra dòng IC lớn,
Vẽ kí hiệu tranzito n-p-n.
Nhận biết các cực của chứng tỏ có sự khuếch đại dòng điện.
tranzito.
2. Tranzito lưỡng cực n-p-n
Tinh thể bán dẫn được pha tạp để
Giới thiệu các cực của Thực hiện C3.
tạo ra một miền p rất mỏng kẹp giữa
tranzito.
Ghi nhận các ứng dụng của hai miền n1 và n2 gọi là tranzito
Hướng dẫn học sinh thực tranzito.
lưỡng cực n-p-n.
hiện C3.
Tranzito có ba cực:
Giới thiệu ứng dụng của
+ Cực góp hay là côlectơ (C).
tranzito.

+ Cực đáy hay cực gốc, hoặc bazơ
(B).
+ Cực phát hay Emitơ (E).
Ứng dụng phổ biến của tranzito là
để lắp mạch khuếch đại và khóa điện
tử.
Hoạt động 7 : Củng cố, giao nhiệm vụ về nhà.
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
Cho học sinh tóm tắt những kiến thức cơ bản đã Tóm tắt những kiến thức cơ bản.
học trong bài.
Yêu cầu học sinh về nhàthực hiện các câu hỏi Ghi các bài tập về nhà.
làm các bài tập trang 6, 7 sgk.
IV. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------BGH DUYỆT

TỔ DUYỆT

GIÁO VIÊN SOẠN

DANH HOÀNG KHẢI