Bài 17. Dòng điện trong chất bán dẫn

THUYẾT TRÌNH: TỔ 3


I

II

V.Tranzito lưỡng

Điốt bán dẫn và

cực n-p-n cấu tạo,

mạch chỉnh lưu

nguyên lí hoạt
động và ứng dụng


IV. Điốt bán dẫn và mạch chỉnh lưu

U


1.Điôt bán
*dẫn
Cấu

n

p

tạo:b/d l 1 lp chuyn tip pĐiốt
n
K

A
Kớ hiu trờn s
* ứng dụng: để chỉnh l
u dòng điện xoay
chiều.
* Đặc điểm : Chỉ cho dòng điện
đi theo chiều từ A đến K. Khi
đặt điốt vào điện áp ngợc (p nối
về cực âm, n nối về cực dơng)
điốt khoá, không cho dòng qua

p

n
A

K



1. Điôt bán dẫn

Điốt là linh kiện bán dẫn dung để chế
tạo các linh kện bán dẫn và IC.

p

Kí hiệu

A

K

n


Điôt bán dẫn được dùng để chỉnh lưu dòng điện xoay chiều,
giống như điôt điện tử.


Mạch chỉnh lưu cầu (dùng 4 điôt) :
- Ở nửa chu kỳ dương,
dòng điện I  Đ1 R tải 
Đ3  cực âm của cuộn
thứ cấp.
1
Đ4

U1

Đ1

2

4

Đ3

U1
u2A

O

u2B

I

Đ2

3

- Ở nửa chu kỳ âm,
dòng điện I  Đ2 R
 Đ4  cực âm của
cuộn thứ cấp.

ωt

Rtải
U0

ωt

O

U0

tải

O

π

2π

3π

ωt
4π


Mạch chỉnh lưu cầu (dùng 4 điôt) :
Dù điện áp ở 1 dương
hay âm so với 3, dòng
qua tải luôn đi từ 2 đến 4

U1

U~
220
V

u1- Điện áp chưa chỉnh lưu:
Xoay chiều
u2 - Điện áp chỉnh lưu cả chu kì,
tuy còn nhấp nháy
u3 - Điện áp chỉnh lưu cả chu kì,

qua bộ lọc, bớt nhấp nháy

1
4

§4 §1
§3 §2

3

2

C

Rtải

u1

u2
u3
π
8π

2π 3π 4π 5π 6π 7π


Đặc tuyến Vôn – Ampe của điôt bán
I (µA)
dẫn
45000

40000
35000
30000
25000
20000
15000
10000
5000
-8

0
-6

-4

-2

0
-5000
-10000

U (v)

2

UAK


V.Tranzito lưỡng cực n-p-n cấu tạo,
nguyên lí hoạt động và ứng dụng

Transistor

(triode bán dẫn)
p- n - p

n - p- n


Trandito bán dẫn
• Có hai loại Trandito

Loại p-n-p: phần giữa là bán dẫn loại
n, haicụ
bênbán
là bándẫn
dẫn loại
p. tạo
•Là dụng
cấu
Loại n-p-n: phần giữa là bán dẫn loại
từ ba phần
có
tính
dẫn
điện
p, hai bên là bán dẫn loại n.

nhau
nên có

•khác
Các cực
của Trandito:

hai lớp tiếp

xúc p-n.
Phần giữa gọi là cực gốc hay cực

bazơ, ký hiệu B, có bề dày rất nhỏ
(cỡ vài µm) 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 n
CÊu
p-n-p
KÝ
t¹o
hiÖu
C
E
E
p
p
n

+

T

B

B

Engoµi
E

n

p

n-p-n
n

B

Engoµi

C

C

+

E

C

T
B


1. Tranzito lưỡng cực n-p-n và cấu tạo
• Tinh 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.
•

§Æc ®iÓm c¸c miÒn
-MiÒn
E:Cã lîng t¹p chÊt lín ⇒ Sè h¹t mang
b.d
:

®iÖn lín ⇒ Dßng IE lín
-Miền B : máng (µm). Cã lîng t¹p chÊt Ýt ⇒ Sè
h¹t mang ®iÖn Ýt ⇒ Dßng IB nhá ;

-MiÒn C: Cã lîng t¹p chÊt trung b×nh .


Ho¹t ®éng cña

-tranzito
§Æt vµo E vµ B nguån
®iÖn cã h®t thuËn E1
(cùc + nèi víi p)

E

C

- §Æt vµo B vµ C nguån
®iÖn cã h®t ngîc E2 (cùc
+ nèi víi n)

E

n

p

p

C

B

T
B
E

+

p–n-p
C

E

E1
p

n

T
B

n–p-n

-

+

n
B

E1

+

E2

C

- +
E2


Hiệu ứng tranzito

C

n

Xét tinh thể bán dẫn n1 – p – n2
Các điện cực E, B, C
Mật độ e ở n2 >> mật độ lỗ trống ở p
UBE điện áp thuận, UCE lớn (10V)

p

n

a. Khi miền p rất dày, n1và n2 cách xa
nhau
Lớp n1- p phân cực ngược, RCB lớn

E2

Lớp p-n2 phân cực thuận, e phun từ n2 sang
p, không tới được lớp n1-p; không ảnh hưởng
tới
RCB miền p rất mỏng, n1và n2 rất gần

b. Khi
nhau
Electron từ n2 phun vào p và lan
B
sang n1 làm cho RCB giảm đáng
kể
Hiệu ứng dòng điện chạy từ B sang I
B

E làm thay đổi điện trở RCB gọi là
hiệu ứng tranzito

1

B

Lớp
nghèo
RCB rất
lớn
Electron từ
n2 phun vào
p

C

IC

n
1

p

n
2

E IE

Electron từ
n2 phun vào
p
và lan
sang n1


• Chúng ta cùng xem 1 video về cách hoạt động của
Tranzito




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.


Ảnh minh họa

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.