Giáo viên: Huỳnh Thanh Tuấn

Bài 17: DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT BÁN DẪN

I. CHẤT BÁN DẪN VÀ TÍNH CHẤT
1. Chất bán dẫn
- Bán dẫn là những chất không phải là kim loại hay điện môi.
- Ví dụ: Si, As, Ge, Se, Te, CdS, CdSe, CdTe, PbS….

2. Tính chất của chất bán dẫn:
- Điện trở suất: kim loại  bán dẫn  điện môi
- Khi nhiệt độ thấp thì ρ bán dẫn tinh khiết rất lớn. Khi
nhiệt độ tăng thì điện trở suất của bán dẫn giảm nhanh.
- Điện trở suất của 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.
Bán dẫn loại n và bán dẫn loại p.
1. Bản chất dòng điện trong chất bán dẫn:

- Khảo sát bán dẫn Si (Silic) tinh khiết
Electron
tự do
(-)

Lỗ trống
(+)

Si

Si
+

Si

Si

Si+

Si
+

Bức xạ kích thích, ánh sáng

Khi chưa có điện trường ( chưa có U):
Các e dẫn và lỗ trống (+) chuyển động hỗn loạn: I
=0

Si

Si

Si

Si

Si

Si

Si

Si

Si

Si

Khi có điện trường ( có U):
Các e dẫn ngược chiều điện trường và lỗ trống (+)
chuyển động cùng chiều điện trường: Có dòng điện I

E

Si

Si

Si

Si

Si

Si

Si

Si

Si

Si

* Kết luận:
- Chất bán dẫn có hai loại hạt tải điện là êlectron dẫn
và lỗ trống.
- Dòng điện trong bán dẫn là dòng các êlectron dẫn
chuyển động ngược chiều điện trường và dòng các
lỗ trống chuyển động cùng chiều điện trường.

E

+

Si

Si

Si

Si

Si

Si

-

Electron
tự do
(-)

Lỗ trống
(+)

2. Bán dẫn loại n- Tạp chất cho ( đôno)
- Khi pha tạp chất phôtpho (P) (nhóm V)
vào silic (Si)(nhóm IV)

Bán dẫn loại n – Tạp chất cho (đôno)

P

Si

Nguyên tử P

Nguyên tử Silic

S
i

S
i

S
i

S
i

PP

S
i

S
i

S
i

S
i

+

* Nhận xét:
- Để có bán dẫn loại n ta pha chất ở nhóm V vào
bán dẫn ở nhóm IV.
- Tạp chất pha vào gọi là tạp chất cho (đôno).
- Hạt tải điện trong bán dẫn n chủ yếu là êlectron.

3. Bán dẫn loại p - Tạp chất nhận ( axepto)
- Khi pha tạp chất B (Bo) (nhóm III) vào
Si (silic) (nhóm IV)

Bán dẫn loại p – Tạp chất nhận (axepto)

Bo

Nguyên tử Bo

Si

Nguyên tử
silic

S
i

S
i

S
i

-

B

S
i

S
i

S
i

S
i

S
i

* Nhận xét:
- Để có bán dẫn loại P ta pha chất ở nhóm III vào
bán dẫn ở nhóm IV.
- Tạp chất pha vào gọi là tạp chất nhận (axepto).
- Hạt tải điện trong bán dẫn loại p chủ yếu là lỗ trống.

Điện trở suất và mật độ hạt tải điện
của gecmani pha tạp gali ở 300 K
Tỉ lệ tạp chất

0%

10-6 %

10-3 %

Điện trở suất

0,5 m

10-1 m

10-4 m

2,5.1019 m-3

3,7.1020 m-3

3,7.1023 m-3

Mật độ electron 2,5.1019 m-3

1,7.1018 m-3

1,7.1015 m-3

Mật độ lỗ trống

So sánh điện trở suất của bán dẫn gecmani tinh khiết,
gecmani pha tạp gali 10-6% và gecmani pha tạp gali 103
% ở nhiệt độ 300 K với nhau và với điện trở suất của
m
các kim loại (khoảng 10-8
)

Điốt bán dẫn

Quang trở

Tranzito

Nhiệt điện trở

Điôt bán dẫn:

Kí hiệu điôt bán dẫn

Mạch chỉnh lưu điôt bán dẫn:
A

n p
+

atoát

anoát

+ Kyù hieäuI

ñioá
noátt baùn daãn

aãn

I



Chænh
löu nöûa chu kyø
+
-

+

Chænh
löu
a chu
Chỉnh
lưunöû
nửa
chu kìkyø

+

1

2

3

4
B



I

I
-

+ nöûa chu kyø
Chænh- löu hai
Chỉnh lưu hai nửa chu kì



Chænh löu hai nöûa chu kyø

Mạch khuếch đại công suất tranzito