Để có thể tìm hiểu rõ hơn về dòng điện trong chất bán dẫn, bạn cần nắm chắc kiến thức liên quan đến chất bán dẫn. Vậy cụ thể chất bán dẫn là gì? Cách sinh ra dòng điện trong chất bán dẫn ra sao? Hãy cùng tìm hiểu thông qua bài viết dưới đây nhé!
Tóm Tắt Nội Dung
Chất bán dẫn và tính chất của chất bán dẫn
Trên thực tế, có nhiều vật liệu không được liệt vào nhóm kim loại hay chất điện môi. Nó sẽ được gọi là chất bán dẫn. Một số tính chất của chất bán dẫn bao gồm:
- Điện trở suất của chất bán dẫn sẽ nằm ở khoảng giữa. Giữa điện trở suất của kim loại và chất điện môi. Ở nhiệt độ thấp, điện trở suất của chất bán dẫn siêu tinh khiết rất lớn. Khi nhiệt độ tăng lên, điện trở suất sẽ giảm rất mạnh. Từ đó hệ số nhiệt điện trở sẽ mang giá trị ấm. Ta gọi nó là sự dẫn nhiệt riêng của chất bán dẫn.
- Điện trở suất của chất bán dẫn nhạy cảm cao với tạp chất. Chỉ cần 1 lượng tạp chất nhỏ cũng sẽ làm điện trở suất giảm.
- Khi bị chiếu sáng hoặc có tác dụng của ion hoá, điện trở suất của chất bán dẫn sẽ giảm đáng kể.
Hạt tải điện trong chất bán dẫn. Bán dẫn loại n và bán dẫn loại p
Electron và lỗ trống
- Chất bán dẫn n và p đều có dòng điện do chuyển động của electron sinh ra. Lấy ví dụ về tinh thể silic. Mỗi tinh thể silic có 4 e hoá trị nên sẽ đủ để tạo ra 4 liên kết với 4 nguyên tử lân cận.
- Các e hoá trị đều sẽ được liên kết. Nên chúng sẽ không giam gia vào quá trình dẫn điện.
- Khi 1 e nào đó bị đứt khỏi liên kết thì nó sẽ trở nên tự do và thành hạt tải điện. Chúng được biết đến với tên gọi là electron dẫn. Lúc này, chỗ bị đứt sẽ thiếu đi 1e nên sẽ mang điện dương. Khi một electron từ mối liên kết của nguyên tử silic lân cận chuyển tới thì mối liên kết đứt sẽ di chuyển ngược lại.
Từ đó ta có thể hiểu được rằng, dòng điện trong chất bán dẫn là dòng các electron dẫn chuyển động ngược chiều điện trường. Và cũng là dòng các lỗ trống chuyển động cùng chiều điện trường.
Tạp chất cho và tạp chất nhận
- Tạp chất cho chính là hạt tải điện trong bán dẫn loại n chủ yếu là electron.
- Tạp chất nhận chính là hạt dẫn điện trong bán dẫn loại p chủ yếu là lỗ trống.
Lớp chuyển tiếp p – n
Lớp chuyển tiếp p – n là chỗ tiếp xúc của 2 miền. Đó là miền mang tính dẫn p và miền mang tính dẫn n được tạo ra trên một tinh thể bán dẫn.
Lớp nghèo
Lớp nghèo được hình thành khi không có hạt tải điện do sự khuếch tán và tái hợp giữa các electron và lỗ trống. Điện trở của lớp nghèo rất lớn.
Dòng điện chạy qua lớp nghèo
Qua lớp tiếp xúc p – n dòng điện sẽ chạy từ p sang n, đây được gọi là chiều thuận. Còn việc chạy từ n sang p là chiều ngược. Lớp chuyển tiếp p-n có tính chỉnh lưu.
Hiện tượng phun hạt tải điện
Qua lớp tiếp xúc p – n dòng điện sẽ chạy từ p sang n, đây được gọi là chiều thuận. Các hạt tải điện có thể đi vào lớp nghèo rồi đi tiếp sang miền đối diện. Hành động này được gọi là sự phun hạt tải.
Điốt bán dẫn và mạch chỉnh lưu dùng điốt bán dẫn
Điốt bán dẫn trên thực tế chính là lớp chuyển tiếp p-n. Chúng có tính chỉnh lưu và được ứng dụng trong việc lắp mạch chỉnh lưu. Biến dòng điện xoay chiều thành 1 chiều.
Tranzito lưỡng cực n-p-n. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động
Hiệu ứng tranzito: Đây chính là hiệu ứng dòng điện chạy từ B sang E làm thay đổi điện trở RcB
Tranzito lưỡng cực n-p-n
- Đây là lớp bán dẫn loại p mỏng được đính giữa 2 lớp bán dẫn loại n. Chúng được thực hiện trên một tinh thể bán dẫn và có tên gọi là tranzito n-p-n.
- Tranzito có khả năng khuếch đại tín hiệu điện và dùng để lắp bộ khuếch đại và các khóa điện tử.
Như vậy, bài viết đã cung cấp đầy đủ những thông tin liên quan đến dòng điện trong chất bán dẫn. Hy vọng những chia sẻ trên sẽ giúp bạn có được những kiến thức bổ ích nhất.
BÀI VIẾT LIÊN QUAN