CHÀO CÁC EM
ĐÃ THAM GIA
GIỜ HỌC
VẬT LÝ

Ôn lại kiến thức bài trước
Câu 1: Hãy cho biết hạt tải điện trong kim loại và phát biểu bản chất
của dòng điện trong kim loại?
+ Hạt tải điện trong kim loại là electron tự do
+ Bản chất của dòng điện trong kim loại: Dòng điện trong kim loại là dòng
chuyền rời có hướng của các electron tự do dưới tác dụng của điện trường

Ôn lại kiến thức bài trước
Câu 2: Hãy cho biết hạt tải điện trong chất điện phân và phát biểu bản
chất của dòng điện trong chất điện phân?
+ Hạt tải điện trong chất điện phân là ion dương và ion âm được phân ly từ
chất điện phân
+ Bản chất của dòng điện trong chất điện phân: Dòng điện trong chất điện
phân là dòng chuyền rời có hướng của các ion dương theo chiều điện trường
và các ion âm ngược chiều điện trường

Ôn lại kiến thức bài trước
Câu 3: Hãy cho biết hạt tải điện trong chất khí và phát biểu bản chất
của dòng điện trong chất khí?
+ Hạt tải điện trong chất khí là ion dương, ion âm và electron tự do
+ Bản chất của dòng điện trong chất khí: Dòng điện trong chất khí là

dòng chuyển dời có hướng của các ion dương theo chiều điện trường
và các ion âm, electron ngược chiều điện trường. Các hạt tải điện này
do chất khí bị ion hóa sinh ra

Bài 15: DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT BÁN DẪN

Nội dung chính của bài
I. Chất bán dẫn và tính chất
1. Định nghĩa chất bán dẫn
2. Tính chất điện của chất bán dẫn tinh khiết
3. Hạt tải điện trong chất bán dẫn tinh khiết
4. Bản chất dòng điện trong chất bán dẫn tinh khiết
II. Chất bán dẫn tạp chất
1. Bán dẫn loại n
2. Bán dẫn loại p
3. Lớp chuyển tiếp p-n
4. Ứng dụng của dòng điện trong chất bán dẫn

I. Chất bán dẫn
1. Định nghĩa
Chất bán dẫn là các chất có điện trở suất
lớn hơn chất dẫn điện, nhưng nhỏ hơn
của chất điện môi
dẫn điện < bán dẫn < điện môi
2. Tính chất điện
+ Ở nhiệt độ thấp, điện trở suất của chất
bán dẫn lớn. Khi nhiệt độ tăng thì điện
trở suất của chất bán dẫn giảm nhanh
+ Điện trở suất của bán dẫn phụ thuộc
mạnh vào tạp chất có trong chất bán dẫn
+ Điện trở suất của bán dẫn giảm mạnh
khi bị chiếu sáng hoặc chịu tác động của
các tác nhân ion hóa khác


Dẫn điện

Bán dẫn Điện môi

 (m)

​

Bán dẫn

Kim loại

Tính
điện của
Emchất
đã biết
chất
bángì
dẫn
những
về như
chấtthế
bánnào?
dẫn?

T (0K)

3. Hạt tải điện trong chất bán dẫn tinh khiết
+ Liên kết trong tinh thể bán dẫn là liên kết
cộng hóa trị (liên kết bằng các đôi điện tử dùng
chung)
+ Ở nhiệt độ thấp liên kết cộng hóa trị rất bền
vững, các electron bị giữ trong liên kết. Trong
chất bán dẫn hầu như không có hạt tải điện,
nên điện trở suất của bán dẫn rất lớn
+ Khi nhiệt độ tăng liên kết cộng hóa trị kém
bền, các electron dao động mạnh, một số bị bứt
ra thành electron tự do, để lại chỗ trống nhiễm
điện dương di chuyển được gọi là lỗ trống, nên
điện trở suất của bán dẫn giảm mạnh
+ Hạt tải điện trong chất bán dẫn là electron tự
do (electron dẫn) và lỗ trống

Si

Si

Si

Si

Si

Si

Si

Si

Si

Si

Si

Si

Si

Si

Si

Ở
nhiệt
độđiện
bình
Tại
Hạt
saotảiđiện
trở
0
thường
(
20
C),
suất
trong
củachất
chất
bán
bán
10
khoảng 10 nguyên
dẫn
dẫnlàphụ
gì? thuộc
Chúng
tử chất bán có 1 cặp
xuất
mạnh
hiện
vào
như
nhiệt
thế
electron
dẫn
và lỗ
trống
nào?
độ?

+ Khi chưa có điện trường các electron tự do và
lỗ trống chuyển động hỗn độn về mọi phía trong
tinh thể bán dẫn
+ Khi có điện trường các electron tự do và lỗ
trống chịu tác dụng của lực điện nên có thêm
chuyển động có hướng sinh ra dòng điện
4. Bản chất dòng điện trong chất bán dẫn
Dòng điện trong chất bán dẫn là dòng chuyển rời
có hướng của các electron dẫn ngược chiều điện
trường và các lỗ trống theo chiều điện trường,

Khi chưa có và khi có
Hãy phát biểu bản chất
điện trường, các hạt tải
của dòng điện trong chất
điện của chất bán dẫn
bán dẫn?
chuyển động thế nào?

Si

Si

Si

Si

Si

Si

Si

Si

Si

Si

Si

Si

Si

Si

Si

Si

Si

Si

Si

Si

Si

Si

Si

Si

Si

Si

Si

Si

Si

Si

II. Hạt tải điện trong chất bán dẫn tạp chất
1. Bán dẫn loại n
+ Pha thêm vào bán dẫn tinh khiết một lượng
nhỏ nguyên tố có hóa trị 5 (Asen). Khi tham
gia mạng tinh thể, nguyên tử As liên kết với 4
nguyên tử Si, còn thừa một electron hóa trị,
liên kết yếu với hạt nhân nên bị tách ra thành
electron tự do (electron dẫn).
+ Trong tinh thể bán dẫn có thêm hạt tải điện
là electron dẫn, khả năng dẫn điện tăng rất
nhiều so với bán dẫn tinh khiết
+ Trong bán dẫn loại n: Electron dẫn (nhiều)
là hạt tải điện cơ bản, lỗ trống (ít) là hạt tải
điện không cơ bản
+ Tạp chất cho thêm electron tự do gọi là tạp
chất cho (đono)

Si

Si

Si

Si

Si

Si

Si

Si

As

Si

Si

As

Si

Si

Si

Trong
thực
con
Khả
cách
Khả năng
năngtế,
dẫn
người
sử dụng
bán
điện của
chất bán
dẫn
tạp
chất.
Có
dẫn
kém
hơn
kém
hơn
rất
hai
loạiso
là với
loạichất
n và
điện
nhiều
loại
p
môi
dẫn
điện

2. Bán dẫn loại p
+ Pha thêm vào bán dẫn tinh khiết một
lượng nhỏ nguyên tố có hóa trị 3 (Indi). Khi
tham gia mạng tinh thể, nguyên tử In liên
kết với 4 nguyên tử Si, thiếu một electron
hóa trị, nguyên tử In chiếm một electron
trong liên kết của bán dẫn tinh khiết làm
xuất hiện thêm lỗ trống, Bán dẫn có thêm
hạt tải điện là lỗ trống
+ Trong bán dẫn loại p: Lỗ trống (nhiều) là
hạt tải điện cơ bản, electron dẫn (ít) là hạt
tải điện không cơ bản
+ Tạp chất nhận electron tự do từ bán dẫn
tinh khiết gọi là tạp chất nhận (axepto)

Si

Si

Si

Si

Si

Si

Si

Si

In

Si

Si

In

Si

Si

Si

So với kim loại,
Bán dẫn tạp chất
khả năng dẫn điện
dẫn điện tốt hơn
của bán dẫn tạp
nhiều so với bán
chất vẫn kém hơn
dẫn tinh khiết
rất nhiều

III. Lớp chuyển tiếp p-n
1. 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
2. Lớp nghèo
+ Ở chỗ tiếp xúc hình thành một lớp mà các electron
dẫn của bán dẫn loại n lấp đầy lỗ trống của bán dẫn
loại p, nên lớp này hầu như không có hạt tải điện, có
điện trở rất lớn gọi là lớp nghèo
+ Các electron tự do, lỗ trống chuyển động hỗn độn,
một số khuếch tán qua lớp tiếp xúc. Số lelectron dẫn
từ miền n sang miền p nhiều hơn từ miền p sang
miền n, số lỗ trống từ miền p sang miền n nhiều hơn
từ miền n sang miền p, nên miền n tích điện dương,
miền p tích điện âm

Lớp nghèo
+

p

+
+
-

n

uur
E tx+

+ Ở chỗ tiếp xúc xuất hiện
điệnLớp
trường
có táctiếp
dụng
chuyển
ngănp-n
electron
từ miền n
là gì?dẫn
Được
sanghình
miềnthành
p, lỗ trống
như từ
miền
p sang
n
thế
nào?miền
Có đặc
+ Điệntính
trường
này
lại
kéo
như thế
các lỗ trống từ miền n sang
nào?
miền p, electron dẫn từ miền
p sang miền n

3. Tính dẫn điện của lớp chuyển tiếp p-n
+ Khi mắc miền p với cực dương, miền n với cực âm
của nguồn điện, sinh ra điện trường hướng từ miền p
sang miền n
+ Dưới tác dụng của điện trường, lỗ trống từ p và
electron dẫn từ n vào lớp tiếp xúc, làm lớp nghèo có
hạt tải điện, điện trở nhỏ và trở thành dẫn điện. Vì
vậy sẽ có dòng điện theo chiều từ miền p sang miền n
(chiều thuận)
+ Khi mắc miền n với cực dương, miền p với cực âm
của nguồn điện, sinh ra điện trường hướng từ miền n
sang miền p
+ Dưới tác dụng của điện trường, lỗ trống và electron
ra xa lớp nghèo, không có hạt tải điện đến lớp nghèo,
điện trở rất lớn và không dẫn điện (chiều ngược).
+ Lớp chuyển tiếp p-n dẫn điện chủ yếu theo một chiều
từ p sang n

u
r
E+
+

p

+
+
-

n

-

uur+
E tx

u
r
E+
-

p

+
+
-

uur
E tx+

n

+

4. Ứng dụng của dòng điện trong chất bán dẫn
+ Điot bán dẫn: Chỉnh lưu dòng điện xoay chiều,
dùng trong nhiều mạch điện tử
+ Tranzito: Dùng trong các mạch khuếch đại điện
từ, các mạch điện tử chủ động …
+ Vi mạch điện tử (IC): Dùng rộng rãi trong các
mạch điện tử trong công nghệ thông tin, công
nghệ tự động hoá, điều khiển từ xa, công nghệ
thông minh …

Củng cố bài học
Câu 1: Tìm nhận định sai trong các câu sau
A. Hạt tải điện trong chất bán dẫn là electron dẫn và lỗ trống
B. Dòng điện trong chất bán dẫn là dòng chuyển rời có hướng của các electron
dẫn ngược chiều điện trường và các lỗ trống theo chiều điện trường
C. Liên kết trong tinh thể bán dẫn là liên kết cộng hoá trị. Ở nhiệt độ thấp liên
kết này rất bền vững, nên trong chất bán dẫn hầu như không có hạt tải điện
D. Điện trở suất của chất bán dẫn lớn hơn của điện môi và nhỏ hơn của chất
dẫn điện

Củng cố bài học
Câu 2: Tìm nhận định sai trong các câu sau
A. Trong chất bán dẫn tinh khiết, số lỗ trống bằng số electron tự do
B. Trong chất bán dẫn tạp chất loại n số electron dẫn nhỏ hơn số lỗ trống
C. Trong chất bán dẫn tạp chất loại p số lỗ trống lớn hơn số electron dẫn
D. Lớp chuyển tiếp p-n dẫn điện chủ yếu theo 1 chiều từ miền p sang miền n

Nội dung tự học
1. Ôn tập nội dung bài đã học
+ Chất bán dẫn: Định nghĩa, tính chất điện của bán dẫn tinh khiết
+ Giải thích tính chất điện của bán dẫn tinh khiết
+ Bản chất dòng điện trong chất bán dẫn tinh khết
+ Bán dẫn tạp chất loại n và loại p: Cách tạo ra, hạt tải điện
+ Lớp chuyển tiếp p-n: Sự hình thành, tính dẫn điện của lớp chuyển tiếp p-n
+ Ứng dụng của dòng điện trong chất bán dẫn
+ Làm các bài tập có liên quan trong SGK và tài liệu học tập
2. Chuẩn bị bài học tiếp theo:
Bài 18: Từ trường
+ Các nội dung chính của bài
+ Các nội dung đó như thế nào

Đèo cao thì mặc đèo cao
Trèo lên đến đỉnh ta cao hơn đèo