Ktl-icon-tai-lieu

Điện Tử Tương Tự

Được đăng lên bởi BoOm Moniter
Số trang: 141 trang   |   Lượt xem: 2418 lần   |   Lượt tải: 4 lần
Bài giảng Kỹ thuật điện tử tương tự

§1. CHẤT BÁN DẪN NGUYÊN CHẤT VÀ CHẤT BÁN DẪN TẠP CHẤT
1. Chất bán dẫn nguyên chất (chất bán dẫn thuần)
Hai chất bán dẫn thuần điển hình là Si (14) và Ge (32), chúng có đặc điểm chung là ở
lớp ngoài cùng đều có bốn điện tử hoá trị. Ta xét nguyên tử Si trong mạng tinh thể .
Khi vật liệu Si đƣợc chế tạo thành
tinh thể thì từ trạng thái xắp xếp lộn
xộn chúng trở thành trạng thái hoàn
toàn trật tự. Khi đó khoảng cách giữa
các nguyên tử cách đều nhau.
- Bốn điện tử lớp ngoài cùng của
một nguyên tử không những chịu sự
ràng buộc với hạt nhân của chính
nguyên tử đó mà còn liên kết với bốn

Si

Si

Si

Điện tử tự do
Lỗ trống
Si

Si

Si

Si

Si

Si

Liên kết đồng hoá trị

nguyên tử đứng cạnh nó, hai nguyên tử đứng cạnh nhau có một cặp điện tử góp
chung.
- Mỗi một điện tử trong đôi góp chung vừa chuyển động xung quanh hạt nhân của
nó vừa chuyển động trên quỹ đạo của điện tử góp chung. Sự liên kết này đƣợc gọi là
liên kết đồng hoá trị.
Ở nhiệt độ xác định, do chuyển động nhiệt, một số điện tử góp chung dễ dàng
tách khỏi mối liên kết với hạt nhân để trở thành các điện tử tự do, đó là hạt dẫn điện tử.
- Khi một điện tử tách ra trở thành điện tử tự do thì để lại một liên kết bị khuyết (lỗ
trống). Khi đó các điện tử góp chung ở đôi kề cạnh dễ dàng bị rơi vào lỗ trống đó tạo
thành sự di chuyển của các điện tử góp chung. Sự di chuyển này giống nhƣ sự di
chuyển của các điện tích dƣơng, đó là sự di chuyển của lỗ trống.
Nhƣ vậy, lỗ trống cũng là loại hạt mang điện. Khi đặt một điện trƣờng lên vật
liệu bán dẫn thì xuất hiện hai thành phần dòng điện chạy qua nó: thành phần dòng điện
do các điện tử tự do chuyển động có hƣớng và thành phần dòng điện lỗ trống do điện
tử góp chung dịch lấp lỗ trống. Điện tử tự do mang điện âm, lỗ trống mang điện
dương.
Các điện tử chuyển động ngƣợc chiều với véc tơ cƣờng độ điện trƣờng còn các lỗ
trống thì chuyển động cùng chiều tạo nên dòng điện trong chất bán dẫn.

Bài giảng Kỹ thuật điện tử tương tự
* Nhƣ vậy: Bán dẫn mà dẫn xuất đƣợc thực hiện bằng cả hai loại hạt mang điện (điện
tử tự do và lỗ trống) có số lƣợng bằng nhau đƣợc gọi là chất bán dẫn thuần (bán dẫn
nguyên chất).
2. Chất bán dẫn tạp chất
Để nâng cao tính dẫn điện trong vật liệu bán dẫn, ta thực hiện pha thêm tạp chất
vào chất bán dẫn nguyên chất, gọi là chất bán dẫn tạp.
2.1. Chất bán dẫn tạp loại P
Ta pha thêm tạp chất là những nguyên tố thuộc nhóm III trong bảng tuần hoàn
(Ga, In…) vào trong mạng tinh thể của nguyên tử Si. Khi đó trong mạng tin...
Bài giảng Kỹ thuật điện tử tương tự
§1. CHẤT BÁN DẪN NGUYÊN CHẤT VÀ CHẤT BÁN DẪN TẠP CHẤT
1. Chất bán dẫn nguyên chất (chất bán dẫn thuần)
Hai chất bán dẫn thuần điển hình Si (14) Ge (32), chúng đặc điểm chung
lớp ngoài cùng đều có bốn điện tử hoá trị. Ta xét nguyên tử Si trong mạng tinh thể .
Khi vt liu Si đƣc chế to thành
tinh th thì t trng thái xp xếp ln
xn chúng tr thành trng thái hoàn
toàn trt t. Khi đó khoảng cách gia
các nguyên t cách đều nhau.
- Bốn điện t lp ngoài cùng ca
mt nguyên t không nhng chu s
ràng buc vi ht nhân ca chính
nguyên t đó mà còn liên kết vi bn
nguyên t đứng cnh nó, hai nguyên t đng cnh nhau mt cp đin t góp
chung.
- Mỗi một điện tử trong đôi góp chung vừa chuyển động xung quanh hạt nhân của
vừa chuyển động trên quỹ đạo của điện tử góp chung. Sự liên kết y đƣợc gọi
liên kết đồng hoá trị.
nhiệt độ xác định, do chuyển động nhiệt, một số điện tử góp chung dễ dàng
tách khỏi mối liên kết với hạt nhân để trở thành các điện tử tự do, đó là hạt dẫn điện tử.
- Khi một điện tửch ra trở thành điện tử tự do thì để lại một liên kết bị khuyết (lỗ
trống). Khi đó các điện tử góp chung đôi kề cạnh dễ dàng bị rơi o lỗ trống đó tạo
thành sự di chuyển của các điện tử góp chung. Sự di chuyển này giống nhƣ sự di
chuyển của các điện tích dƣơng, đó là sự di chuyển của lỗ trống.
Nhƣ vậy, lỗ trống cũng loại hạt mang điện. Khi đặt một điện trƣờng lên vật
liệu bán dẫn thì xuất hiện hai thành phần dòng điện chạy qua nó: thành phần dòng điện
do các điện tử tự do chuyển động hƣớng và thành phần dòng điện lỗ trống do điện
tử góp chung dịch lấp lỗ trống. Điện tử tự do mang điện âm, lỗ trống mang điện
dương.
Các điện tử chuyển động ngƣợc chiều với véc tơ cƣờng độ điện trƣờng còn các lỗ
trống thì chuyển động cùng chiều tạo nên dòng điện trong chất bán dẫn.
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si
L
trng
Đi
n t t do
Liên kết đồng hoá tr
Điện Tử Tương Tự - Trang 2
Để xem tài liệu đầy đủ. Xin vui lòng
Điện Tử Tương Tự - Người đăng: BoOm Moniter
5 Tài liệu rất hay! Được đăng lên bởi - 1 giờ trước Đúng là cái mình đang tìm. Rất hay và bổ ích. Cảm ơn bạn!
141 Vietnamese
Điện Tử Tương Tự 9 10 111