Kinh Nghiệm Hướng dẫn Điện trở suất của chất bán dẫn không tùy từng 2022

You đang tìm kiếm từ khóa Điện trở suất của chất bán dẫn không tùy từng được Update vào lúc : 2022-05-14 04:02:08 . Với phương châm chia sẻ Kinh Nghiệm về trong nội dung bài viết một cách Chi Tiết Mới Nhất. Nếu sau khi tìm hiểu thêm tài liệu vẫn ko hiểu thì hoàn toàn có thể lại Comment ở cuối bài để Mình lý giải và hướng dẫn lại nha.

250

I. Chất bán dẫn và tính
chất

Nhiều chất không thể xem là sắt kẽm kim loại hoặc điện môi (tiêu
biểu là gemani và silic) được gọi là chất bán dẫn hoặc gọi tắt là bán
dẫn.

Tính chất:

– Ở nhiệt độ thấp., điện trở suất của chất bán dẫn siêu tinh
khiết rất lớn. Khi nhiệt độ tăng, điện trở suất tụt giảm khá nhanh, hệ số
nhiệt điện trở có mức giá trị âm gọi là yếu tố dẫn điện riêng của chất
bán dẫn.

– Điện trở suất của chất bán dẫn phụ thuộc mạnh vào
tạp chất.

– Điện trở suất của chất bán dẫn cũng giảm đáng kể khi
nó bị chiếu sáng hoặc bị tác dụng của những tác nhân ion hoá khác.

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.

Lấy một thỏi bán dẫn và giữ một đầu ở nhiệt độ cao,
một đầu ở nhiệt độ thấp.. Chuyển động nhiệt có Xu thế đẩy hạt
tải điện về phía đầu lạnh, nên đầu lạnh sẽ tích điện cùng dấu với
hạt tải điện.

– Thí nghiệm với mẫu silic pha tạp phôtpho (P), asen (As), hoặc
antimon (Sb), chứng tỏ hạt tải điện trong số đó mang điện âm gọi là loại
n.

– Với mẫu silic pha tạp bo (B), nhôm (Al), hoặc gali (Ga),
thí nghiệm chứng tỏ hạt tải điện mang điện dương gọi là loại p..

2. Êlectron và lỗ trống

Chất bán dẫn có hai loại hạt tải điện là êlectron và lỗ
trống.

Dòng điện trong chất bán dẫn là loại chuyển dời được bố trí theo phía
của những êlectron tự do và lỗ trống dưới tác dụng của điện trường.

3. Tạp chất cho (đôno) và
tạp chất nhận (axepto)

Bán dẫn chứa đôno (tạp chất cho) là loại n, có mật độ
êlectron rất lớn so với mật độ lỗ trống. Bán dẫn chứa axepto (tạp
chất nhận) là loại p., có mật độ lỗ trống rất lớn so với mật độ
êlectron.

III. Lớp chuyển tiếp. p.-n

Là chỗ tiếp. xúc của miền mang tính chất chất dẫn p. và miền mang
tính dẫn n được tạo ra trên một tinh thể bán dẫn.

1. Lớp nghèo

Ở lớp chuyển tiếp. p.-n hình thành một lớp không còn hạt
tải điện gọi là lớp nghèo. Ở lớp nghèo, về phía bán dẫn n có những
ion đôno tích điện dương và về phía bán dẫn p. có những ion axepto tích
điện âm.

Điện trở của lớp nghèo
rất lớn.

2. Dòng điện chạy qua lớp
nghèo

Nếu đặt một điện trường có chiều hướng từ bán dẫn p. sang
bán dẫn n thì lớp nghèo có hạt tải điện và trở nên dẫn điện. Vì
vậy sẽ có được dòng điện chạy qua lớp nghèo từ miền p. sang miền n (chiều
thuận). Khi hòn đảo chiều điện trường ngoài, dòng điện không thể chạy từ
miền n sang miền p. (chiều ngược).

3. Hiện tượng phun hạt tải
điện

Khi dòng điện chạy qua lớp chuyển tiếp. p.-n theo chiều
thuận, những hạt tải điện đi vào lớp nghèo có thể đi tiếp. sang miền
đối diện gây ra hiện tượng phun hạt tải điện từ miền này sang miền
khác. Tuy nhiên, chúng không thể ra đi quá khoảng chừng 0,1 mm.

IV. Điôt bán dẫn và mạch
chỉnh lưu dùng điôt bán dẫn

Điôt bán dẫn thực chất là một lớp chuyển tiếp. p.–n. Vì
dòng điện chủ yếu chỉ chạy qua điôt theo chiều từ p. đến n, nên lúc
nối nó vào mạch điện xoay chiều, dòng điện cũng chỉ đuổi theo một
chiều. Ta nói điôt bán dẫn có tính chỉnh lưu nên được sử dụng để lắp mạch
chỉnh lưu, biến điện xoay chiều thành một chiều.

V. TranZito lưỡng cực n-p.-n.
Cấu tạo và nguyên lí hoạt động

1. Hiệu ứng tranzito

Xét một tinh thể bán dẫn trên đó có tạo ra một miền p. và
hai miền n1 và n2 như hình vẽ. Mật độ êlectron trong
miền n2 rất lớn so với mật độ lỗ trống trong miền p.. Trên
những miền này còn có hàn những điện cực C, B, E. Điện thế ở những cực E, B,
C giữ ở những giá trị VE = 0, VB vừa đủ để lớp
chuyển tiếp. p.-n2 phân cực thuận, VC có mức giá trị tương
đối lớn (cỡ 10 V).

– Khi miền p. dày: không còn hiệu ứng tranzito.

– Khi miền p. mỏng dính: có hiệu ứng tranzito.

Hiệu ứng dòng điện chạy từ B sang E làm thay đổi điện
trở RCB gọi là hiệu ứng tranzito.

Hình a: Khi miền p. dày: không còn hiệu ứng tranzitoHình b: Khi miền p. mỏng dính: có hiệu ứng tranzito

2. Tranzito lưỡng cực n-p.-n

Tinh thể bán dẫn được pha tạp để tạo ra một miền p. rất
mỏng dính kẹp giữa hai miền n1 và n2 đã mô tả ở trên
gọi là tranzito lưỡng cực n-p.-n.

Ứng dụng phổ biến nhất của tranzito là để lắp mạch khuếch
đại và khoá điện tử.

Page 2

SureLRN

Giải Bài Tập Vật Lí 11 – Bài 23: Dòng điện trong chất bán dẫn (Nâng Cao) giúp HS giải bài tập, nâng cao kĩ năng tư duy trừu tượng, khái quát, cũng như định lượng trong việc hình thành những khái niệm và định luật vật lí:

Lời giải:

• Điện trở suất của sắt kẽm kim loại tăng khi nhiệt độ tăng, là vì:

Khi nhiệt độ tăng, những ion sắt kẽm kim loại ở nút mạng tinh thể xấp xỉ mạnh. Do đó độ mất trật tự của mạng tinh thể sắt kẽm kim loại tăng làm tăng sự cản trở hoạt động và sinh hoạt giải trí của những electron tự do. Vì vậy, khi nhiệt độ tăng thì điện trở suất của sắt kẽm kim loại tăng, điện trở của sắt kẽm kim loại tăng.

• Điện trở suất của bán dẫn tinh khiết tụt giảm khi nhiệt độ tăng, là vì:

Ở nhiệt độ thấp, những electron link tương đối yếu với những ion của nó. Khi tăng nhiệt độ, những electron có động năng đủ lớn bứt khỏi link và tạo thành electron dẫn. Chừa lại một chỗ trống tương tự với hạt tải điện mang điện tích dương gọi là lỗ trống ⇒ khi nhiệt độ tăng tỷ suất hạt tải điện là electron và lỗ trống trong bán dẫn tinh khiết tăng ⇒ điện trở suất giảm.

Lời giải:

Kim loại
Bán dẫn tinh khiết

• Dòng điện trong sắt kẽm kim loại là loại chuyển dời được bố trí theo vị trí hướng của những electron

• Điện trở suất của sắt kẽm kim loại tăng khi nhiệt độ tăng

• Dòng điện trong bán dẫn là loại chuyển dời được bố trí theo vị trí hướng của những electron và lỗ trống

• Điện trở suất của bán dẫn tinh khiết tụt giảm khi nhiệt độ tăng

Lời giải:

+ Bán dẫn tinh khiết

– Hạt tải điện là electron và lỗ trống với số lượng bằng nhau

– ở nhiệt độ thấp, những electron link tương đối yếu với những ion của nó => không còn hạt tải điện

– khi nhiệt độ tăng , những electron có động năng đủ lớn bứt khỏi link và tạo thành electron dẫn. Chừa lại một chỗ trống tương tự với hạt tải điện mang điện tích dương gọi là lỗ trống => tỷ suất hạt tải điện là electron và lỗ trống trong bán dẫn tinh khiết bằng nhau.

+ Bán dẫn có tạp chất

– Bán dẫn loại n: hạt tải điện cơ bản (hầu hết) là electron, hạt tải điện không cơ bản (thiểu số) là lỗ trống. Bán dẫn loại n được tạo thành do pha tạp những nguyên tố nhóm 5 vào bán dẫn tinh khiết

– Bán dẫn loại p.: hạt tải điện cơ bản (hầu hết) là lỗ trống , hạt tải điện không cơ bản (thiểu số) là electron. Bán dẫn loại p. được tạo thành do pha tạp những nguyên tố hóa trị 3 vào bán dẫn tinh khiết.

Lời giải:

* Sự hình thành lớp chuyển tiếp p. – n

    + Tại lớp chuyển tiếp p. – n , có sự khuếch tán electron từ bán dẫn loại n sang bán dẫn loại p. và khuếch tán lỗ trống từ bán dẫn loại p. sang bán dẫn loại n. Khi electron gặp lỗ trống, chúng link và một cặp electron và lỗ trống biến mất. Ở lớp chuyển tiếp p. – n hình thành lớp nghèo (không còn hạt tải điện).

    + Ở hai bên lớp nghèo, về phía bán dẫn n có những ion đono tích điện dương, ở về phía bán dẫn loại p. có những axepto tích điện âm. Điện trở của lớp nghèo rất rộng.

* Gọi U = Vp – Vn là hiệu điện thế áp vào tiếp xúc p. – n

    + Khi U > 0: có dòng điện thuận với cường độ lớn chạy qua lớp tiếp xúc từ p. sang n.

    + Khi U < 0: có dòng điện ngược với cường độ rất nhỏ chạy qua lớp tiếp xúc từ n sang p..

Vậy dòng điện chạy qua lớp chuyển tiếp p. – n chỉ theo một chiều từ p. sang n => lớp chuyển tiếp p. – n có tính chất chỉnh lưu.

Lời giải:

Gọi U = Vp – Vn là hiệu điện thế áp vào tiếp xúc p. – n

    + Khi U > 0: điện trường ngoài có tác dụng tạo ra dòng những hạt tải điện cơ bản là electron từ bên bán dẫn n và lỗ trống từ bán dẫn p. trải qua được lớp tiếp xúc p. – n ⇒ có dòng điện chạy qua lớp tiếp xúc p. –n, U càng tăng thì I càng tăng

    + Khi U < 0: điện trường ngoài có tác dụng chỉ tạo dòng những hạt tải không cơ bản là electron từ bên bán dẫn p. và lỗ trống từ bán dẫn n trải qua được lớp tiếp xúc p.- n ⇒ có dòng điện chạy qua lớp tiếp xúc p. – n với cường độ rất nhỏ, như hình 23.12.

A. Trong bán dẫn, tỷ suất electron luôn luôn bằng tỷ suất lỗ trống.

B. Nhiệt độ càng cao, bán dẫn dẫn điện càng tốt

C. Bán dẫn loại p. tích điện dương, vì tỷ suất lỗ trống to nhiều hơn tỷ suất electron

D. Bán dẫn có điện trở suất cao hơn sắt kẽm kim loại, vì trong bán dẫn có hai loại hạt tải điện trái dấu, còn trong sắt kẽm kim loại chỉ có một loại.

Lời giải:

– Chỉ trong bán dẫn tinh khiết, tỷ suất electron tự do mới bằng tỷ suất lỗ trống. Còn bán dẫn loại n thì tỷ suất electron tự do to nhiều hơn tỷ suất lỗ trống; Bán dẫn loại p. thì tỷ suất electron tự do nhỏ hơn tỷ suất lỗ trống ⇒ câu A sai.

– Nhiệt độ càng cao, bán dẫn dẫn điện càng tốt ⇒ câu B đúng

– Bán dẫn loại p. có tỷ suất lỗ trống to nhiều hơn tỷ suất electron tự do, nhưng về tổng điện tích thì bán dẫn loại p. trung hòa điện ⇒ câu C sai

– Bán dẫn có điện trở suất cao hơn sắt kẽm kim loại vì trong bán dẫn những hạt điện là electron và lỗ trống không hoàn toàn tự do như electron tự do trong sắt kẽm kim loại ⇒ câu D sai.

Chọn đáp án B

A. Điện trở của lớp chuyển tiếp p. – n là nhỏ, khi lớp chuyển tiếp được mắc vào nguồn điện theo chiều ngược

B. Nhiệt độ càng cao, tính chỉnh lưu của lớp chuyển tiếp p.- n càng kém

C. Khi lớp chuyển tiếp p. – n được hình thành thì luôn có dòng điện đuổi theo chiều từ bán dẫn loại p. sang bán dẫn loại n, do sự khuếch tán mạnh hơn của những hạt tải điện cơ bản so với những hạt tải không cơ bản

D. Khi lớp chuyển tiếp p. – n được hình thành thì có dòng điện từ bán dẫn loại n sang bán dẫn loại p., do điện trường trong ở lớp tiếp xúc thúc đẩy hoạt động và sinh hoạt giải trí của những hạt tải điện thiểu số.

Lời giải:

Nhiệt độ càng cao, tính chỉnh lưu của lớp chuyển tiếp p. – n càng kém

Đáp án: B

Lời giải:

Gọi N0 là số nguyên tử Si có trong chất bán dẫn

Ở nhiệt độ phòng trong bán dẫn Si tinh khiết, số cặp điện tử – lỗ trống bằng 10-13 N0

Tức là số hạt tải điện gồm cả điện tử và lỗ trống bằng 2.10-13 N0

Khi pha một nguyên tử P vào bán dẫn Si tinh khiết sẽ tạo ra thêm một electron tự do. Nếu ta pha P vào Si với tỉ lệ một phần triệu, thì số hạt tải điện tăng thêm bằng 10-6 N0

Vậy số hạt tải tăng thêm là :

Reply
5
0
Chia sẻ

Video Điện trở suất của chất bán dẫn không tùy từng ?

You vừa tìm hiểu thêm nội dung bài viết Với Một số hướng dẫn một cách rõ ràng hơn về Clip Điện trở suất của chất bán dẫn không tùy từng tiên tiến và phát triển nhất

Chia Sẻ Link Cập nhật Điện trở suất của chất bán dẫn không tùy từng miễn phí

You đang tìm một số trong những ShareLink Tải Điện trở suất của chất bán dẫn không tùy từng miễn phí.

Thảo Luận vướng mắc về Điện trở suất của chất bán dẫn không tùy từng

Nếu sau khi đọc nội dung bài viết Điện trở suất của chất bán dẫn không tùy từng vẫn chưa hiểu thì hoàn toàn có thể lại phản hồi ở cuối bài để Admin lý giải và hướng dẫn lại nha
#Điện #trở #suất #của #chất #bán #dẫn #không #phụ #thuộc #vào