GIÁO ÁN dong dien trong chat ban dan

1. Tính chất điện của bán dẫn

ρ
10

20

hãy so sánh điện trở
suất
của
bán
dẫn
với
Điện môi
điện trở suất của kim
loại và chất điện
môi?

1015
10

10

10

5

100

10

10

−5

− 10

Bán dẫn
Kim loại

Điện trở suất của kim loại, bán dẫn và điện môi


1. Tính chất điện của bán dẫn

ρ
Bán dẫn tinh khiết

Kim loại

O

T

Hãy nhận xét sự
phụ thuộc vào
nhiệt độ của
điện trở suất của
bán dẫn tinh

khiết, có gì khác
so với điện trở
suất của kim
loại?

Đồ thị: Điện trở suất của kim loại và bán
dẫn tinh khiết phụ thuộc vào nhiệt độ.


1. Tính chất điện của bán dẫn

Điện trở suất của gemani pha tạp gali
ở 300K (270 C - Nhiệt độ phòng
Tỉ lệ

0%

10- 6 %

10- 3 %

0,5

10-1

10-3

tạp chất
Điện trở
suất ( Ω.m )

Điện trở
suất của
bán dẫn
gecmani
có phụ
thuộc vào
tạp chất
hay
không ?


1. Tính chất điện của bán dẫn
• Điện trở suất của bán dẫn nằm trong khoảng trung gian giữa kim loại và chất điện môi.
• Điện trở suất của bán dẫn tinh khiết giảm nhanh khi nhiệt độ tăng .
• Tính chất điện của bán dẫn phụ thuộc mạnh vào tạp chất ( ρ giảm, độ dẫn điện tăng khi có tạp chất ) .


2. Phân loại chất bán dẫn
Bán dẫn tinh
khiết là gì ?

Bán dẫn gồm
mấy loại ?


2.Phân loại chất bán dẫn
1. Chất bán dẫn tinh khiết ( bán dẫn loại i): mạng
tinh thể chỉ có một loại nguyên tử.
Các bán dẫn tinh khiết thường gặp như : Si, Ge,…

2. Chất bán dẫn có tạp chất
• Bán dẫn loại n: bán dẫn có hạt tải điện âm
chiếm đa số.
• Bán dẫn loại p: bán dẫn có hạt tải điện dương
chiếm đa số.


3. Sự dẫn điện của bán dẫn tinh khiết

Si

Si

Si

Si

Si

Si

Si

Si

Si

Mô hình mạng tinh thể Silic
(ở nhiệt độ thấp)

Hãy cho biết sự
liên kết của các
nguyên tử Silic
trong mạng tinh
thế ở nhiệt độ
thấp ?


2. Sự dẫn điện của bán dẫn tinh khiết

Si

Si

Si

Si

Si

Si

Si

Si

Si

Mô hình mạng tinh thể Silic
(ở nhiệt độ thấp)

Ở nhiệt độ thấp, các
electron hóa trị gắn bó
chặt chẽ với các nguyên
tử ở nút mạng
⇒Trong tinh thể không
có hạt tải điện tự do,
bán dẫn Si không dẫn
điện.


3. Sự dẫn điện của bán dẫn
làm tinh
cách khiết
nào để
xuất hiện các hạt
tải điện trong chất
Tăng nhiệt độ cho mạng tinh bán
thể =>Cung
dẫn ?
Si
Si
Si
cấp năng lượng cho e => electron được giải
phóng khỏi liên kết trở thành e tự do
Si

Si

Si

Do đó nhiệt độ càng cao càng có nhiều e
thu được năng lượng cần thiết thoát khỏi
Si
Si
Si
liên kết trở thành e tự do.


3. Sự dẫn điện của bán dẫn tinh
khiết
Sự
Sự
phát
tái
hợp
sinh
Lỗ
trống
có thể
dịch chuyển

Si

Si

Si

Si

Si

Si

Si

Si

Si


3. Sự dẫn điện của bán dẫn tinh khiết
Khi đặt bán dẫn vào
một điện trường
electron và lỗ trống
sẽchất
chuyển
động
như
Bản
dòng
điện
So sánh thế
số electron
nào?
trong
bán
dẫn
gì?
và số lỗ trống là

trong
bán dẫn tinh
khiết(loại i)?


3. Sự dẫn điện của bán dẫn tinh khiết
 Dòng điện trong chất bán dẫn là dòng dịch chuyển có
hướng của các eletron và lỗ trống.
 Bán dẫn tinh khiết (bán dẫn loại i) có số electron bằng
số lỗ trống.
 Độ dẫn điện của chất bán dẫn tăng khi nhiệt độ tăng:
Nhiệt độ càng cao thì số e và số lỗ trống càng lớn.
 Điện trở suất của chất bán dẫn giảm khi có ánh sáng
thích hợp chiếu vào.


ρ

Vận dụng
Giải thích vì sao điện
Bán dẫn tinh khiết
trở suất của kim loại và
bán dẫn lại phụ thuộc
vào nhiệt độ theo các
cách khác nhau?

Kim loại

T

Trả lời
• Đối với bán dẫn: Nhiệt độ càng cao, số e và lỗ
trống xuất hiện càng nhiều, do đó điện trở
suất của bán dẫn giảm khi nhiệt độ tăng.
• Đối với kim loại: Nhiệt độ càng cao, mật độ e
tự do không thay đổi,nhưng độ mất trật tự
của mạng tinh thể tăng, làm tăng sự cản trở
chuyển động của e tự do, do đó điện trở suất
của kim loại tăng theo nhiệt độ.


KIỂM TRA BÀI CŨ



4.Sự dẫn điện của bán dẫn có tạp chất
• Tạp chất làm thay đổi loại hạt tải điện cơ bản
• Tính dẫn điện của
trong
dẫn
bánbán
dẫn có
phụvà mật độ hạt tải điện
thuộc vào lượng tạp
chất có mặt trong
tinh thể hay ko? Phụ
thuộc như thế nào?

• Bán dẫn có tạp
chất được chia
làm mấy loại ?
• Đó là những loại
nào ?


4.Sự dẫn điện của bán dẫn có tạp chất
a) Bán dẫn loại n

Si

Si

Si

Si

P+

Si

Si

Si

Si

Tạp chất P pha vào
mạng tinh thể Si

Hãy cho biết sự
liên kết của
các electron
trong mạng
tinh thế Si khi
có pha tạp chất
P?


So sánh mật
độ electron
và mật độ
lỗ trống
trong bán
dẫn loại n?


4.Sự dẫn điện của bán dẫn có tạp chất
a) Bán dẫn loại n

• Mật độ electron rất lớn so với mật độ lỗ
trống
• Hạt tải điện cơ bản là electron
• Hạt tải điện không cơ bản là lỗ trống
( Bán dẫn loại n còn gọi là bán dẫn electron)
• Các ion tạp chất trong bán dẫn n mang
điện tích dương

4.Sự dẫn điện của bán dẫn có tạp chất
a) Bán dẫn loại p

Si

Si

Si

Si

B-

Si

Si

Si

Si

Tạp chất B pha vào
mạng tinh thể Si

Hãy cho biết sự
liên kết của
các electron
trong mạng
tinh thế Si khi
có pha tạp

chất B ?


So sánh mật
độ electron
và mật độ
lỗ trống
trong bán
dẫn loại p?