Bán dẫn loại n là bán dẫn có hạt tải điện chủ yếu là

DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT BÁN DẪN

Nội dung chính

• II. Hạt tải điện trong chất bán dẫn, bán dẫn loại n và loại p
• 1.Bán dẫn loại n và bán dẫn loại p
• 2. Electron và lỗ trống
• 3. Tạp chất cho (đôno) và tạp chất nhận (axepto)
• III. Lớp chuyển tiếp p-n
• 1. Lớp nghèo
• 2. Dòng điện chạy qua lớp nghèo
• 3. Hiện tượng phun hạt tải điện
• IV. Điôt bán dẫn và mạch chỉnh lưu dùng điôt bán dẫn
• 1. Chất bán dẫn và tính chất
• 2. Hạt tải điện trong chất bán dẫn, bán dẫn loại n và bán dẫn loại p
• 3. Lớp chuyển tiếp p-n
• 4. Điôt bán dẫn và mạch chỉnh lưu dùng điôt bán dẫn
• 5. Ứng dụng dòng điện trong chất bán dẫn
• Video liên quan

I. Chất bán dẫn và tính chất

Chất bán dẫn là chất có điện trở suất nằm trong khoảng chừng trung gian giữa sắt kẽm kim loại và chất điện môi. Nhóm vật tư bán dẫn tiêu biểu vượt trội là gecmani và silic. Đặc điểm của chất bán dẫn

• Ở nhiệt độ thấp, điện trở suất của chất bán dẫn siêu tinh khiết rất lớn. Khi nhiệt độ tăng, điện trở suất giảm nhanh, hệ số nhiệt điện trở có giá trị âm.
• Điện trở suất của chất bán dẫn giảm rất mạnh khi pha một ít tạp chất.
• Điện trở của bán dẫn 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, bán dẫn loại n và bán dẫn loại p

1. Bán dẫn loại n và bán dẫn loại p

Bán dẫn có hạt tải điện âm gọi là bán dẫn loại n. Bán dẫn có hạt tải điện dương gọi là bán dẫn loại p.

2. Electron và lỗ trống

Chất bán dẫn có hai loại hạt tải điện là electron và lỗ trống. Dòng điện trong bán dẫn là dòng những electron dẫn hoạt động ngược chiều điện trường và dòng những lỗ trống hoạt động cùng chiều điện trường.

III. Lớp chuyển tiếp p-n

Lớp chuyển tiếp p-n là chổ tiếp xúc của miền mang tính dẫn p và miền mang tính dẫn n được tạo ra trên 1 tinh thể bán dẫn.

1. Lớp nghèo

Ở lớp chuyển tiếp p-n không có hoặc có rất ít những 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

Dòng diện chạy qua lớp nghèo hầu hết từ p sang n. Ta gọi dòng điện qua lớp nghèo từ p sang n là chiều thuận, chiều từ n sang p là chiều ngược.

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

Điôt bán dẫn thực ra là một lớp chuyển tiếp p-n. Nó chỉ cho dòng điện đi qua theo chiều từ p sang n. Ta nói điôt bán dẫn có tính chỉnh lưu. Nó được dùng để lắp mạch chỉnh lưu, biến điện xoay chiều thành điện một chiều. – Có những vật tư có điện trở suất nằm ở trung gian giữa điện môi và sắt kẽm kim loại. Những chất đó gọi là chất bán dẫn .
Ví dụ : Si, Ge, Se … 1 số ít oxit sắt kẽm kim loại …
– Chất bán dẫn có những đặc thù sau :
+ Điện trở suất nằm ở trung gian giữa điện môi và sắt kẽm kim loại .
+ Điện trở suất của chất bán dẫn hoàn toàn có thể được biến hóa bởi tạp chất .
+ Điện trở suất của chất bán dẫn cũng hoàn toàn có thể đổi khác khi ta chiếu sáng hoặc công dụng bằng những tác nhân ion hóa khác .

II. Hạt tải điện trong chất bán dẫn, bán dẫn loại n và loại p

1.Bán dẫn loại n và bán dẫn loại p

Bán dẫn có hạt tải điện âm gọi là bán dẫn loại n. Bán dẫn có hạt tải điện dương gọi là bán dẫn loại p .

2. Electron và lỗ trống

– Chất bán dẫn có hai loại hạt tải điện là electron và lỗ trống .
– Dòng điện trong bán dẫn là dòng những electron dẫn hoạt động ngược chiều điện trường và dòng những lỗ trống hoạt động cùng chiều điện trường .

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

– Khi pha tạp chất là những nguyên tố có năm electron hóa trị vào trong tinh thể silic thì mỗi nguyên tử tạp chất này cho tinh thể một electron dẫn. Ta gọi chúng là tạp chất cho hay đôno. Bán dẫn có pha đôno là bán dẫn loại n, hạt tải điện hầu hết là electron .
– Khi pha tạp chất là những nguyên tố có ba electron hóa trị vào trong tinh thể silic thì mỗi nguyên tử tạp chasats này nhận một electron link và sinh ra một lỗ trống, nên được gọi là tạp chất nhận hay axepto. Bán dẫn có pha axepto là bán đãn loại p, hạt tải điện đa phần là những lỗ trống .

III. Lớp chuyển tiếp p-n

Lớp chuyển tiếp p-n là chổ tiếp xúc của miền mang tính dẫn p và miền mang tính dẫn n được tạo ra trên 1 tinh thể bán dẫn .

1. Lớp nghèo

Ở lớp chuyển tiếp p-n không có hoặc có rất ít những 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

Dòng diện chạy qua lớp nghèo đa phần từ p sang n. Ta gọi dòng điện qua lớp nghèo từ p sang n là chiều thuận, chiều từ n sang p là chiều ngược .

3. Hiện tượng phun hạt tải điện

Khi dòng điện đi qua lớp chuyển tiếp p-n theo chiều thuận, những hạt tải điện đi vào lớp nghèo hoàn toàn có thể đi tiếp sang miền đối lập. Đó sự phun hạt tải điện .

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

Điôt bán dẫn thực ra là một lớp chuyển tiếp p-n. Nó chỉ cho dòng điện đi qua theo chiều từ p sang n. Ta nói điôt bán dẫn có tính chỉnh lưu. Nó được dùng để lắp mạch chỉnh lưu, biến điện xoay chiều thành điện một chiều. Câu hỏi : Hạt tải điện trong chất bán dẫn là
A.ion dương, ion âm, electron và lỗ trống

B.ion dương và ion âm
C.ion dương, ion âm và electron
D.electron và lỗ trống
Lời giải :

Đáp án đúng là: D.electron và lỗ trống

Giải thích:

Dòng điện trong chất bán dẫn được hiểu là sự chênh lệch điện thế theo hai chiều ngược nhau của chất bán dẫn nhờ vào sự di dời của electron và những lỗ trống bên trong phân tử .

Cùng Top lời giải tìm hiểu về dòng điện trong chất bán dẫn nhé.

1. Chất bán dẫn và tính chất

– Chất bán dẫn là vật tư trung gian giữa chất cách điện và chất dẫn điện. Chất bán dẫn hoạt động giải trí như chất cách điện ở nhiệt độ thấp và hoạt động giải trí như một chất dẫn điện ở nhiệt độ cao .
– Nhóm vật tư bán dẫn tiêu biểu vượt trội là gecmani và silic .
+ Ở nhiệt độ thấp, điện trở suất của chất bán dẫn siêu tinh khiết rất lớn. Khi nhiệt độ tăng, điện trở suất giảm nhanh, thông số nhiệt điện trở có giá trị âm .
+ Điện trở suất của chất bán dẫn giảm rất mạnh khi pha một chút ít tạp chất .
+ Điện trở của bán dẫn giảm đáng kể khi bị chiếu sáng hoặc bị công dụng của những tác nhân ion hóa khác
Điện trở suất của sắt kẽm kim loại và bán dẫn tinh khiết nhờ vào khác nhau vào nhiệt độ .

2. Hạt tải điện trong chất bán dẫn, bán dẫn loại n và bán dẫn loại p

2.1. Bán dẫn loại n và bán dẫn loại p

Bán dẫn có hạt tải điện âm gọi là bán dẫn loại n. Bán dẫn có hạt tải điện dương gọi là bán dẫn loại p .

2.2. Electron và lỗ trống

Chất bán dẫn có hai loại hạt tải điện là electron và lỗ trống .
Dòng điện trong bán dẫn là dòng những electron dẫn hoạt động ngược chiều điện trường và dòng những lỗ trống hoạt động cùng chiều điện trường .

3. Lớp chuyển tiếp p-n

• Lớp chuyển tiếp p-n là chổ tiếp xúc của miền mang tính dẫn p và miền mang tính dẫn n được tạo ra trên 1 tinh thể bán dẫn

3.1. Lớp nghèo

– Miền bán dẫn loại P. hạt tải điện đa phần là lỗ trống .
– Miền bán dẫn loại N hạt tải điện hầu hết là electron tự do .
⟹ Tại lớp chuyển tiếp P-N electron tự do và lỗ trống trà trộn vào nhau
– Khi electron gặp lỗ trống ( nơi link thiếu electron ), nó sẽ nối lại link và một cặp electron – lỗ trống bị biến mất .
– Ở lớp chuyển tiếp P-N, sẽ hình thành một lớp không có hạt tải điện được gọi là lớp nghèo .
– Ở lớp chuyển tiếp P-N ( lớp nghèo ), về phía bán dẫn N có những ion đôno tích điện dương, về phía bán dẫn P. có những ion axepto tích điện âm .
– Điện trở của lớp nghèo rất lớn .

3.2. Dòng điện chạy qua lớp nghèo

– Nếu đặt một điện trường có khunh hướng từ bán dẫn P. sang bán dẫn N thì :
+ Lỗ trống trong bán dẫn P. sẽ chạy theo cùng chiều điện trường vào lớp nghèo .
+ Electron trong bán dẫn N sẽ chạy ngược chiều điện trường vào lớp nghèo .
– Lúc này lớp nghèo có hạt tải điện và trở nên dẫn điện. Vì vậy, sẽ có dòng điện chạy qua lớp nghèo từ miền bán dẫn P. sang miền bán dẫn N .
– Quy ước :
+ Chiều dòng điện qua lớp nghèo từ P. sang N : chiều thuận .
+ Chiều dòng điện không qua lớp nghèo từ N sang P. : chiều ngược .

3.3. Hiện tượng phun hạt tải điện

– Khi dòng điện đi qua lớp chuyển tiếp P-N theo chiều thuận, những hạt tải điện đi vào lớp nghèo hoàn toàn có thể đi tiếp sang miền đối lập. Ta nói có hiện tượng kỳ lạ phun hạt tải điện từ miền này sang miền khác .
– Tuy nhiên, chúng không hề đi xa quá khoảng chừng 0,1 mm, vì cả hai miền P. và N lúc này đều có electron và lỗ trống nên chúng dễ gặp nhau và biến mất từng cặp

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

– Cấu tạo Điôt bán dẫn : Khi đã có được hai chất bán dẫn loại P. và loại N, nếu ghép hai chất bán dẫn theo một tiếp giáp P-N ta được một điôt bán dẫn .
– Tại mặt phẳng tiếp xúc, những điện tử dư thừa trong bán dẫn N khuếch tán sang vùng bán dẫn P. để lấp vào những lỗ trống tạo thành lớp ion trung hòa điện, lớp này là miền cách điện .
– Chiều dòng điện đi qua Điôt và kí hiệu Điôt :

5. Ứng dụng dòng điện trong chất bán dẫn

Dòng điện trong chất bán dẫn được điều tra và nghiên cứu và ứng dụng trong nhiều nghành nghề dịch vụ. Bởi vì đây không phải là một loại sản phẩm hay vật tư đại trà phổ thông, ít ai biết rằng chất bán dẫn đã và đang có sức tác động ảnh hưởng to lớn so với quy trình tăng trưởng của những ngành công nghiệp hiện. Hãy cùng tìm hiểu và khám phá về ứng dụng của dòng điện trong chất bán dẫn để đồng cảm tầm quan trọng của vật tư này nhé !

Chất bán dẫn là bộ phận quan trọng cấu thành nên các linh kiện điện tử nhằm duy trì hoạt động của nhiều loại máy móc kỹ thuật. Một số loại linh kiện cỡ nhỏ như Diode, thẻ nhớ SSD, HDD, Transistor, CPU… Trong lĩnh vực máy móc gia dụng, vật liệu bán dẫn là nhân tố cấu thành các bộ cảm biến thông minh, cho kết quả cực kỳ chính xác như cảm biến trong máy hút ẩm, điều hòa nhiệt độ, nồi cơm điện…

Chất bán dẫn là bộ phận cấu thành những loại thiết bị kỹ thuật số công nghệ cao như máy ảnh, điện thoại di động, máy quay phim … và một số ít máy móc khác như máy giặt, Tivi …
Ngoài nghành sản xuất máy móc, kỹ thuật công nghiệp, vật tư bán dẫn còn đóng vai trò TT trong những hoạt động giải trí kinh tế tài chính, y tế, bảo vệ môi trường tự nhiên. Những vật tư này góp thêm phần tạo nên tầm tác động ảnh hưởng của Internet, tiếp thị quảng cáo, dịch vụ chăm nom sức khỏe thể chất, mạng lưới hệ thống ATM …