Bài thuyết trình Bài 23: Dòng điện trong chất bán dẫn
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (992.87 KB, 17 trang )
Bài 23: DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT BÁN DẪN
1.Tính chất điện của bán dẫn
Chất bán dẫn là gì? Tính chất của chất bán dẫn?
CHẤT BÁN DẪN VÀ TÍNH CHẤT
1.1 Chất bán dẫn
Bán dẫn là những chất xét về tính chất điện không thể xem là kim loại
hay điện môi. Chất bán dẫn là chất có độ dẫn điện ở mức trung gian giữa
chất dẫn điện và chất cách điện
Tiêu biểu là Silic(Si) và Gecmani(Ge).
-Có 3 loại bán dẫn:
+Bán dẫn tinh khiết
+Bán dẫn electron
+Bán dẫn lỗ trống
1.2 Tính chất cơ bản của chất bán dẫn:
Bán dẫn có mấy tính chất cơ bản , nêu các tính
chất đó?
Điện trở suất:
kim loại
bán dẫn
điện môi
*Điện trở suất của bán dẫn có giá trị trung gian giữa kim loại và điện môi.
*Điện trở suất của bán dẫn tinh khiết giảm mạnh khi nhiệt độ tăng. Do đó ở nhiệt độ
thấp, bán dẫn dẫn điện rất kém, còn ở nhiệt độ cao, bán dẫn dẫn điện khá tốt.
*Tính chất của bán dẫn phụ thuộc rất mạnh vào các tạp chất có mặt trong tinh thể.
*Điện trở suất của bán dẫn cũng giảm đáng kể khi bị chiếu sáng hoặc bị tác dụng của các
tác nhân ion hóa khác.
Giải thích vì sao điện trở suất của kim loại và bán dẫn
lại phụ thuộc vào nhiệt độ theo cách khác nhau?
1020
1015
1010
105
Điện môi
100
105
1010
Bán dẫn
Kim loại
•
1020
1015
1010
105
Điện môi
100
105
1010
•
Bán dẫn
Kim loại
Kim loại ở nhiệt độ bình
thường, trong mạng tinh thể
luôn luôn tồn tại sẵn các
electron tự do, khi nhiệt độ tăng
lên các ion dương kim loại ở
các nút mạng tinh thể dao động
mạnh hơn, cản trở nhiều hơn
đến sự chuyển động có hướng
của các electron nên điện trở
của kim loại tăng theo nhiệt
độ.
Bán dẫn tinh kiết ở nhiệt độ
bình thường, các electron đều là
các electron liên kết dao động
mạnh làm phá vỡ liên kết tạo
thành các cặp electron tự do và
lỗ trống nên chất bán dẫn dẫn
điện, độ dẫn điện tăng lên và
điện trở của chất bán dẫn
giảm.
• Hãy nêu sự khác nhau về tính chất điện giữa
kim loại và bán dẫn tinh khiết?
Kim loại
Bán dẫn tinh khiết
1. Điện trở suất rất nhỏ.
1. Điện trở suất có giá trị
trung gian giữa kim loại và
điện môi.
2.Điện trở suất tăng khi
nhiệt độ tăng.
2.Điện trở suất giảm mạnh
khi nhiệt độ tăng.
3. Độ dẫn điện phụ thuộc vào 3.Độ dẫn điện phụ thuộc vào
cấu trúc mạng tinh thể của các các chất được pha trộn vào
kim loại khác nhau.
mạng tinh thể.
Mạng tinh thể Silic
•
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si
2.Sự dẫn điện của bán dẫn tinh khiết
1. Electron và lỗ trống
Hạt tải điện trong chất bán dẫn gồm mấy loại,
nêu cơ chế hình thành các hạt đó?
Ở nhiệt độ thấp: các liên kết trong mạng tinh thể silic đều rất
bền vững.Nguyên tử Silic có 4 electron ở tầng ngoài cùng nên liên
kết nối cộng hóa trị với 4 nguyên tử Silic kế cận, vì vậy tầng
ngoài cùng mỗi nguyên tử có 8 electron ( trạng thái bền), do đó
không có electron tự do.
•
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Nêu bản chất của dòng điện trong chất bán dẫn?
•
Lỗ trống
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Electron
dẫn
• Kết luận:
Vậy hạt tải điện trong chất bán dẫn là các
electron dẫn và lỗ trống.
Bản chất dòng điện trong chất bán dẫn là
dòng các electron dẫn chuyển động ngược
chiều điện trường và dòng các lỗ trống
chuyển động cùng chiều điện trường.
Bán dẫn tinh khiết thì tỉ lệ electron dẫn bằng
với lỗ trống.
TRẢ LỜI CÁC CÂU HỎI
Phát biểu nào dưới đây là chính xác ?
Câu 1Người ta gọi Silic là chất bán dẫn vì:
A. nó không phải là kim loại, cũng không phải là điện môi.
B. hạt tải điện trong đó có thể là electron hoặc lỗ trống.
C. điện trở suất của nó rất nhạy cảm với nhiệt độ, tạp chất và
các tác nhân ion hóa khác.
D. Cả ba lí do trên.
Đáp án:
D
Câu 2: Tìm câu đúng:
A. Trong bán dẫn, mật độ electron luôn luôn bằng mật độ
lỗ trống.
B.Nhiệt độ càng cao, bán dẫn điện càng tốt.
C. Bán dẫn loại p tích điện dương, vì mật độ lỗ trống lớn
ơn mật độ electron.
D.Bán dẫn có điện trở suất cao hơn kim loại, vì trong bán
dẫn có hai loại hạt tải điện trái dấu, còn trong kim loại chỉ
có một loại.
Đáp án: B
Cảm ơn thầy giáo
và các bạn đã lắng
nghe!!!!
