Bài giảng VẬT LIỆU BÁN DẪN

pdf

81

4.2 (
15 lượt)

815 MB

Nhấn vào bên dưới để tải tài liệu

Đang xem trước 10 trên tổng 81 trang, để tải xuống xem vừa đủ hãy nhấn vào bên trên

Chủ đề tương quan

Tài liệu tương tự

Nội dung

BOÄ GIAÙO DUÏC VAØ ÑAØO TAÏO

ÑH Sö Phaïm Kyõ Thuaät TP.HCM

KHOA ÑIEÄN TÖÛ

Boä Moân KYÕ Thuaät Ñieän Töû

VAÄT LIEÄU ÑIEÄN – ÑIEÄN TÖÛ
(VAÄT LIEÄU BAÙN DAÃN)

Thöïc hieän: ThS. Phaïm Xuaân Hoå

KHAÙÍ QUAÙT VEÀ BAÙN DAÃN
Phaân bieät caùc chaát baùn daãn, daãn ñieän vaø caùch ñieän :
Caáu truùc nguyeân töû cuûa

Taàng daãn
Wg

germanium ; silicon.

Vuøng caám

Chaát caùch ñieän

Wg

Chaát baùn daãn

Chaát daãn ñieän

Taàng hoùa trò

Baùn
daãn
thuaàn

Ñôn chaát
Nguyeân toá
nhoùm IV
Ge vaø Si

Hôïp chaát
Ng/toá nhoùm
AIIIBV GaAs
AIIBVI CdS

KHAÙI QUAÙT VEÀ BAÙN DAÃN
Caáu truùc maïng tinh theå baùn daãn thuaàn :

NGUYEÂN
TÖÛ

Lieân
keát
hoùa
hoïc

OÂ cô baûn trong caáu truùc maïng tinh theå

OÂ cô sôû Ge vaø Si
Si coù a = 5,43 A0

OÂ cô sôû cuûa GaAs
coù a= 5,65A0

Maïng baùn daãn thuaàn

KHAÙI QUAÙT VEÀ BAÙN DAÃN
Nguyeân lyù daãn ñieän cuûa vaät lieäu baùn daãn thuaàn :
E
Electron töï do

Loã troáng

Ñieän daãn suaát :

σ = ni .e.(μ N + μ P )

KHAÙI QUAÙT VEÀ BAÙN DAÃN

KHAÙI QUAÙT VEÀ BAÙN DAÃN
Maät ñoä ñieän tích ni phuï thuoäc raát nhieàu vaøo nhieät ñoä
→ Aûnh höôûng ñeán tính chaát daãn ñieän cuûa baùn daãn :
3
2

2.π .k.T ⎞
#
⎛
2
ni= ⎜
2 ⎟. mN.mP .e
⎝ h ⎠

Wg

3
# 4 − 2.k.T

(

)

3
2

−

= AT .e

Wg
2.k .T

k : Haèng soá Boltzmann = 1,38.10- 23 (J/0K) ; e = 1,602.10-19C
h ; Haèng soá Planck = 6,625.10- 34 (Js) ; m = 9,108.10- 31 Kg
mN# : Si = 0,98m ; Ge = 1,64m ; GaAs = 0,067m
mP# : Si = 0.49m ; Ge = 0,28m ; GaAs = 0,45m

α .T 2
Wg (T ) = Wg (0 ) −
T +β

Wg(0) (eV)

α (eV/0K)

β (0K)

Si

1,17

4,37.10 – 4

636

Ge

0,74

4,77.10 – 4

235

GaAs

1,519

5,40.10 – 4

204

KHAÙI QUAÙT VEÀ BAÙN DAÃN
Nguyeân lyù daãn ñieän cuûa vaät lieäu baùn daãn loaïi N :
E
P

Electron töï do

Loã troáng

P
P

Ñieän daãn suaát :

P

σ = nd .e.μ N

KHAÙI QUAÙT VEÀ BAÙN DAÃN
Nguyeân lyù daãn ñieän cuûa vaät lieäu baùn daãn loaïi P :
E
Electron töï do

B
B

Loã troáng

B
B

Ñieän daãn suaát :

B

σ = na .e.μ P

TIEÁP XUÙC P/N
Haït taûi ña soá

Haït taûi ña soá

Haït
taûi
thieåu
soá

E

Baùn daãn loaïi P

U TX

kT Na. Nd
= U0 =
ln
e
ni2

ε = εr ε0
7

Haït
taûi
thieåu
soá

ε 0 = 10 2 = 8,856.10 −12 F / m
4.π .c

UTX
dP

dN

Baùn daãn loaïi N
1
⎡ 2.ε. N a .U 0 ⎤ 2
dN = ⎢
⎥
(
)
+
e
.
N
.
N
N
⎣
d
a
d ⎦

d N Na
=
d P Nd

⎡ 2.ε. N d .U 0 ⎤
=
dP ⎢
⎥
(
)
+
e
.
N
.
N
N
⎣
a
a
d ⎦

1
2

⎡ 2.ε
Na + Nd ⎤
d = dN + dP = ⎢ U0
⎥
Na. Nd ⎦
⎣ e

1
2

TIEÁP XUÙC P/N

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