Dòng điện trong chất bán dẫn vật lý 11

DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT BÁN DẪN
I. CHẤT BÁN DẪN VÀ TÍNH CHẤT
Chất bán dẫn là chất trung gian giữa kim loại và chất điện môi.
Bán dẫn điển hình và dùng phổ biến là silic (Si) và germani (Ge).

II. HẠT TẢI ĐIỆN TRONG CHẤT BÁN DẪN
Hạt tải điện là êlectron mang điện âm và lỗ trống mang điện dương.
Bản chất dòng điện trong chất bán dẫn: Dòng điện trong bán dẫn là dòng chuyển dời
có hướng của các êlectron ngược chiều điện trường và lỗ trống cùng chiều điện trường.
Sự phụ thuộc của điện trở suất bán dẫn vào nhiệt độ
Điện trở suất của bán dẫn tinh khiết giảm mạnh khi nhiệt độ tăng.
Ở nhiệt độ thấp: bán dẫn dẫn điện rất kém (giống điện môi).
Ở nhiệt độ cao: bán dẫn dẫn điện khá tốt (giống kim loại).

III. BÁN DẪN LOẠI N VÀ BÁN DẪN LOẠI P
Bán dẫn loại n

Bán dẫn loại p

Khi pha tạp chất là nguyên tố nhóm 5
ta được bán dẫn loại n.

Khi pha tạp chất là nguyên tố nhóm 3 ta
được bán dẫn loại p.

Mật độ êlectron tự do rất lớn so với
mật độ lỗ trống.

Mật độ lỗ trống rất lớn so với mật độ
êlectron tự do.

Hạt tải điện cơ bản: êlectron tự do

Hạt tải điện cơ bản: lỗ trống

Hạt tải điện không cơ bản: lỗ trống

Hạt tải điện không cơ bản: êlectron tự do

IV. LỚP CHUYỂN TIẾP P – N
Lớp 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 dẫn.
Dòng điện chỉ chạy qua lớp chuyển tiếp p – n theo chiều từ p sang n.


V. ỨNG DỤNG
Chất bán dẫn dùng để chế tạo pin quang điện, sử dụng năng lượng từ mặt trời.
Chất bán dẫn dùng để chế tạo quang trở sử dụng trong các hệ thống tự động khi tương tác
với ánh sáng.
Chất bán dẫn dùng để chế tạo các linh kiện điện, điện tử (linh kiện bán dẫn).