Bài giảng Cơ sở kỹ thuật điện: Chương 1 - Trường ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM

Bài giảng Cơ sở kỹ thuật điện: Chương 1 Vật liệu bán dẫn cung cấp cho người học những kiến thức như: Phân loại; Chuyển tiếp P-N (pn Junction); Khi phân cực ngược; Khi phân cực thuận; Đánh thủng tiếp giáp. Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Cơ sở kỹ thuật điện: Chương 1 - Trường ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCMBỘ GIÁO DỤC VÀO ĐÀO TẠO KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬĐH Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM Bộ Môn Cơ Sở Kỹ Thuật Điện Chương 1: VẬT LIỆU BÁN DẪNGiới thiệu 21.1. Phân loạiChất bán dẫn thuần (Semiconductor)  Cấu tạo từ nguyên tố hoá trị 4 Si: Silicon Ge: germanium  Không pha tạp chất  Không dẫn điện ở 0oK (-273oC)  Khi bị kích thích sẽ tạo ra: số điện tử n = số lỗ trống p 31.1. Phân loạiChất bán dẫn thuần (Semiconductor) Khi bị kích thích (gia tăng nhiệt độ) Kích thích Nồng độ hạt dẫn điện tử = Nồng độ lỗ trống n=p 41.1.3. Phân loạiChất bán dẫn thuần (Semiconductor) Khi bị kích thích (có điện trường ngoài đặt vào) Kích thích 51.1. Phân loại +4 +4 +4Chất bán dẫn pha tạp chất Chất bán dẫn loại N (Negative) +4 +5 +4Là chất BD thuần + ngtố hoá trị 5 (tạp chất)Khi có tác nhân kích thích: +4 +4 +4 Tạp chất mất điện tử  ion dương Tạp chất  chất cho (donor) nN>>pN P Hạt tải thiểu số P P P Hạt tải đa số Kích thích to, ás 61.1. Phân loại P P P P Kích thích to, ás Gọi ND là nồng độ tạp chất hoá trị 5 được pha vào Khi có kích thích thì sẽ sinh ra: ND electron (electron thứ 5 của tạp chất) và n electron của liên kết cộng hoá trị) p lỗ trống của liên kết cộng hoá trị (n = p) Nếu nồng độ tạp chất rất nhiều thì ND >> nVậy: nN= n + ND  ND >>p = pN 7+4 +4 +4 1.1. Phân loại Chất bán dẫn pha tạp chất+4 +3 +4 Chất bán dẫn loại P (Positive)+4 +4 +4 Chất BD thuần + ngtố hoá trị 3 (tạp chất) Khi có tác nhân kích thích: Tạp chất nhận điện tử  ion âm Tạp chất  chất nhận (acceptor) B pP>>nP B Hạt tải thiểu số B B Hạt tải đa số Kích thích to, ás 81.1.Phân loại B B B B Kích thích to, ás Gọi NA là nồng độ tạp chất hoá trị 3 được pha vào Khi có kích thích thì sẽ sinh ra: NA lỗ trống (lỗ trống ko có electron của tạp chất) và p lỗ trống của liên kết cộng hoá trị) n electron của liên kết cộng hoá trị (n = p) Nếu nồng độ tạp chất rất nhiều thì NA >> pVậy: pP= p + NA  NA >>n = nP 91.2.Chuyển tiếp P-N (pn Junction)1.2.1Khi chưa có điện trường ngoài Ikt Etx -- - - - - -- -- + + + + + + :Ion dương -- - - - - -- -- + + + + + - :Ion âm -- - - - - -- -- + + + + + :Electron (e-) :Lỗ trống (hole , h+) P DEPLETION N Depletion: Vùng nghèo Diffusion: Chuyển động khuếch tán, chuyển động của hạt dẫn e- diffusion h+ diffusion đa ...