Giải vật lí 11 bài 17: Dòng điện trong chất bán dẫn | Giải môn Vật lí lớp 11

Nội dung bài gồm:

I. TÓM TẮT LÝ THUYẾT

I. Chất bán dẫn

Chất bán dẫn là chất có độ dẫn điện ở mức trung gian giữa chất dẫn điện và chất cách điện. Chất bán dẫn hoạt động giải trí như mộ chất cách điện ở nhiệt độ thấp và có tính dẫn điện ở nhiệt độ phòng .

Tính chất:

• Điện trở suất  nằm trung gian giữa điện trở suất của kim loại và điện trở suất của điện môi. Ở nhiệt độ thấp, điện trở suất của bán dẫn tinh khiết rất lớn. Khi nhiệt độ tăng, điện trở suất giảm nhanh, hệ số nhiệt điện trở có giá trị âm (sự dẫn điện riêng của chất bán dẫn).
• Điện trở suất của chất bán dẫn phụ thuộc mạnh vào tạp chất.
• 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.

II. Hạt tải điện trong chất bán dẫn. Phân loại bán dẫn

Dòng điện trong chất bán dẫn là dòng những electron dẫn hoạt động ngược chiều điện trường và dòng những lỗ trống hoạt động cùng chiều điện trường .Bản chất dòng điện trong chất bán dẫn là do dòng electron hoạt động có hướng sinh ra .Phân loại : Dựa vào hạt tải điện trong chất bán dẫn ta chia bán dẫ làm hai loại :

• Bán dẫn loại n
• Bán dẫn loại p

III. Lớp chuyển tiếp p – n

Định nghĩa : 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 .1. Lớp nghèoTại lớp chuyển tiếp p – n, có sự nối lại link của electron và lỗ trống làm mất đi những hạt tải điện gọi là lớp nghèo .Tại lớp nghèo, phía bán dẫn n có những ion đôno tích điện dương, phía bán dẫn p có những ion axepto tích điện âm. Điện trở của lớp nghèo rất lớn .2. Dòng điện qua lớp nghèoDòng điện qua lớp nghèo chỉ chạy từ miền p sang miền n, ta gọi lớp chuyển tiếp p – n có tính chỉnh lưu. Dòng điện qua được lớp nghèo ( từ p sang n ) là chiều thuận, chiều kia là chiều ngược .Tính chỉnh lưu : Tính chất của một thành phần điện chỉ cho dòng điện đi theo một chiều .3. Hiện tượng phun hạt tải điệnHiện tượng phun hạt tải điện từ miền này sang miền khác là hiện tượng kỳ lạ xảy ra khi hạt tải điện đi vào lớp nghèo hoàn toàn có thể đi tiếp sang miền đối lập .

IV. Điot bán dẫn và tranzito

1. Điot bán dẫnĐiot bán dẫn là một lớp chuyển tiếp p – n .Công dụng : dùng để chỉnh lưu dòng điện xoay chiều, biến mạch xoay chiều thành mạch một chiều .2. Tranzito lưỡng cực n – p – nHiệu ứng tranzito : là hiệu ứng dòng điện chạy từ B sang E làm đổi khác điện trở RCB .Tranzito lưỡng cực n – p – n là tinh thể bán dẫn được pha tạp để tạo ra một miền p rất mỏng dính kẹp giữa hai miền n1 và n2 .Cấu tạo : gồm 3 cực :

• Cực góp hay colecto, kí hiệu C.
• Cực đáy hay cực gốc, hoặc bazo, kí hiệu B.
• Cực phát hay emito, kí hiệu E
• Công dụng: khuếch đại tín hiệu điện.

II. GIẢI BÀI TẬP

Giải câu 1: Tính chất điện của bán dẫn và kim…

Tính chất điện của bán dẫn và kim loại khác nhau như thế nào?

Bài giải:

Kim loại : dẫn điện tốt vì có nhiều electron tự do ( hạt tải điện của sắt kẽm kim loại ) .Bán dẫn : hoạt động giải trí như một chất cách điện ở nhiệt độ thấp, là một chất dẫn điện ở nhiệt độ phòng. Hay tính dẫn điện phụ thuộc vào nhiều vào nhiệt độ .

Giải câu 2: Điểm khác nhau chính giữa nguyên…

Điểm khác nhau chính giữa nguyên tử đôno và axepto so với silic là gì ?

Bài giải:

Nguyên tử đôno là nguyên tử khi pha thêm tạp chất có 5 electron hóa trị, nhiều hơn silic 1 electron, làm cho nguyên tử đôno có hạt tải điện đa phần là electron .Nguyên tử axepto là nguyên tử pha tạp thêm tạp chất có 3 electron hóa trị, ít hơn silic 1 electron, muốn link với silic, nó phải lấy một electron hóa trị của silic, tạo ra lỗ trống, vì thế hạt tải điện của nó hầu hết là lỗ trống .

Giải câu 3: Mô tả cách sinh ra electron và lỗ…

Mô tả cách sinh ra electron và lỗ trống trong bán dẫn tinh khiết, bán dẫn n, bán dẫn p .

Bài giải:

Bán dẫn tinh khiết : Một electron bị đứt ra khỏi link trở nên tự do và thành hạt tải điện ( electron dẫn ). Chỗ link bị đứt thiếu 1 electron nên mang điện dương gọi là lỗ trống .Bán dẫn loại n : Pha tạp thêm chất có 5 electron hóa trị vào những chất có chứa 4 electron hóa trị. Điều này làm cho electron bị thừa ra tạo thành electron tự do làm hạt tải điện cho chất bán dẫn .Bán dẫn loại p : Pha tạp thêm chất có 3 electron hóa trị vào chất có 4 electron hóa trị ( Silic ). Muốn chúng link với nhau thì chất pha tạp phải lấy một electron của Si làm Open một lỗ trống. Vì vậy hạt tải điện trong bán dẫn loại p đa phần là lỗ trống .

Giải câu 4: Dòng điện chỉ chạy qua lớp chuyển…

Dòng điện chỉ chạy qua lớp chuyển tiếp p – n theo chiều nào ?

Bài giải:

Dòng điện chỉ chạy qua lớp chuyển tiếp p – n theo chiều từ p sang n .

Giải câu 5: Khi nào thì một lớp bán dẫn p  kẹp…

Khi nào thì một lớp bán dẫn p kẹp giữa hai lớp bán dẫn n trên một tinh thể được xem là tranzito n – p – n ?

Bài giải:

Khi lớp bán dẫn p mỏng dính được chèn giữa hai lớp bán dẫn n thì được xem là tranzito n – p – n .

Giải câu 6: Phát biểu nào dưới đây là chính…

Phát biểu nào dưới đây là đúng chuẩn ?Người ta gọi silic là chất bán dẫn vìA. nó không phải là sắt kẽm kim loại, cũng không phải là điện môi .B. hạt tải điện trong đó hoàn toàn có thể là electron và lỗ trống .C. điện trở suất của nó rất nhạy cảm với nhiệt độ, tạp chất, và những tác nhân ion khác .D. cả ba lí do trên .

Bài giải:

Chọn đáp án D .

Giải câu 7: Phát biểu nào dưới đây về tranzito…

Phát biểu nào dưới đây về tranzito là đúng mực ?A. Một lớp bán dẫn loại p kẹp giữa hai lớp bán dẫn loại n là tranzito n – p – n .

B. Một lớp bán dẫn loại n mỏng kẹp giữa hai lớp bán dẫn loại p không thể xem là tranzito.

C. Một lớp bán dẫn loại p mỏng mảnh kẹp giữa hai lớp bán dẫn loại n luôn có năng lực khuếch đại .D. Trong tranzito n – p – n, khi nào tỷ lệ hạt tải điện miền emito cũng cao hơn miền bazo .

Bài giải:

Chọn đáp án D .

Source: https://dvn.com.vn
Category: Điện Tử