Giáo trình Linh kiện điện tử - ĐH Công Nghiệp Hà Nội

Giáo trình "Linh kiện điện tử" của ĐH Công Nghiệp Hà Nội có nội dung trình bày về vật liệu linh kiện, linh kiện thụ động, diode bán dẫn, transistor lưỡng cực, transistor hiệu ứng trường, linh kiện nhiều lớp tiếp giáp, di ốt bán dẫn,... Mời các bạn cùng tham khảo tài liệu để nắm rõ hơn về nội dung chi tiết.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình Linh kiện điện tử - ĐH Công Nghiệp Hà NộiGiáo trình Linh kiện Điện Tử Đại học Công Nghiệp Hà Nội Trường……………………………… Khoa………………………………… GIÁO TRÌNHLINH KIỆN ĐIỆN TỬ 1Phạm Thị Thanh Huyền- Phạm Thị Quỳnh Trang- Nguyễn Thị Kim NgânGiáo trình Linh kiện Điện Tử Đại học Công Nghiệp Hà Nội CHƯƠNG 1: VẬT LIỆU LINH KIỆN1.1 MỘT SỐ KHÁI NIỆM1.1.1 Cấu trúc nguyên tửNguyên tử là hạt nhỏ nhất của một nguyên tố và mang các đặc điểm củanguyên tố đó. Nguyên tử gồm có một hạt nhân ở giữa và bao xung quanh làcác quỹ đạo điện tử. Hạt nhân gồm có các hạt tích điện dương gọi là proton vàcác hạt không tích điện gọi là notron. Điện tử là các hạt mang điện tích âm.Số proton và điện tử của mỗi nguyên tử phụ thuộc vào từng nguyên tố. Ví dụ,nguyên tử đơn giản nhất là hyđrô chỉ có một proton và một điện tử. Nguyêntử khác là helium có 2 proton và 2 notron trong hạt nhân và 2 điện tử quayxung quanh.1.1.2 Trọng lượng và số nguyên tử.Các nguyên tố sắp xếp trong bảng hệ thống tuần hoàn theo số nguyên tử củachúng, tức là số điện tử trong nguyên tử ở trạng thái trung hoà về điện. Cácnguyên tố cũng có thể được sắp xếp theo trọng lượng nguyên tử của chúng,trọng lượng nguyên tử xấp xỉ bằng số proton cộng với số notronỉtong hạtnhân. Ví dụ hidro có số nguyên tử là 1 và trọng lượng nguyên tử là 1,0079. Sốnguyên tử cảu helium là 2 và trọng lượng nguyên tử là 4,00260. Ở trạng tháitrung hoà nguyên tử có số điện tử bằng số proton nên nguyên tử mang điệntích bằng không.1.1.3 Quỹ đạo và các lớp điện tử.Điện tử quay xung quanh hạt nhân theo một quỹ đạo nhất định. Các điện tửgần hạt nhân có năng lượng ít hơn so với các điện tử có quỹ đạo xa hạt nhânhơn. Quỹ đạo của các điện tử quanh hạt nhân tương ứng với các mức nănglượng khác nhau. Trong nguyên tử, các quỹ đạo được nhóm thành các dảinăng lượng và được gọi là các lớp. Mỗi nguyên tử có một số lớp nhất định,mỗi lớp quy định số điện tử lớn nhất ở các quỹ đạo. Sự chênh lệch các mứcnăng lượng trong một lớp là thấp hơn so với sự chênh lệch các mức nănglượng giữa các lớp. Các lớp được gọi là lớp K,L,M,N… . với lớp K là lớp gầnhạt nhân nhất.1.1.4 Các điện tử hoá trị 2Phạm Thị Thanh Huyền- Phạm Thị Quỳnh Trang- Nguyễn Thị Kim NgânGiáo trình Linh kiện Điện Tử Đại học Công Nghiệp Hà NộiCác điện tử có quỹ đạo xa hạt nhân thì có năng lượng cao hơn và liên kết yếuvới hạt nhân hơn so với các quỹ đạo của các điện tử có quỹ đạo gần hạt nhânhơn. Các điện tử nằm ở lớp ngoài cùng có mức năng lượng cao nhất và liênkết yếu với hạt nhân. Lớp ngoài cùng gọi là lớp hoá trị và các điện tử ở lớp đógọi là điện tử hoá trị. Các điện tử hoá trị này có ảnh hưởng tới tính chất vàliên kết trong cấu trúc và xác định tích dẫn điện của vật chất.1.1.5 Sự ion hoá.Khi các nguyên tử hấp thu năng lượng (nhiệt hay ánh sáng), sẽ làm tăng cácmức năng lượng của các điện tử. Khi các điện tử được tăng năng lượng nó sẽdi chuyền ở các quỹ đạo xa hạt nhân hơn. Do đó các điện tử hoá trị có nănglượng cao hơn và liên kết yếu với hạt nhân hơn so với các điện tử lớp trong,chúng có thể nhảy lên các quỹ đạo cao hơn trong lớp hoá trị một cách dễ dàngkhi năng lượng ngoài được hấp thu.Nếu các điện tử hoá trị thu được đủ năng lượng nó có thể nhảy ra khỏi lớpngoài cùng. Sự di chuyển của các điện tử hoá trị làm cho nguyên tử mất cânbằng về điện và trở thành tích điện dương (số proton lớn hơn số điện tử), quátrình mất điện tử hoá trị gọi là sự ion hóa và kết quả là nguyên tử tích điệndương gọi là ion dương. Các điện tử hoá trị trở thành điện tử tự do. Khi cácđiện tử tự do bị hút vào lớp ngoài cùng thì nguyên tử trở nên tích điện âm vàgọi là ion âm.1.1.6 Số điện tử trong một lớp.Số điện tử lớn nhất (Ne) có thể có trong mỗi lớp của nguyên tử được tính theocông thức: N e = 2n 2ở đây n là số của lớp. Lớp trong cùng K có số là 1, lớp L là số 2, lớp M là số3,…Ví dụ số điện tử lớn nhất có thể có trong lớp K là:N e = 2 n 2 = 2.12 = 2Tất cả các lớp trong nguyên tử phải điền đủ số điện tử trừ lớp ngoài cùng.1.2 CHẤT BÁN DẪN, CHẤT DẪN ĐIỆN, CHẤT ĐIỆN MÔIChất dẫn điện là chất dễ dàng dẫn dòng điện. Chất dẫn điện tốt nhất là cácđơn chất ví dụ như đồng, bạc, vàng, nhôm, là các chất mà trong nguyên tử chỉ 3Phạm Thị Thanh Huyền- Phạm Thị Quỳnh Trang- Nguyễn Thị Kim NgânGiáo trình Linh kiện Điện Tử Đại học Công Nghiệp Hà Nộicó duy nhất một điện tử hoá trị liên kết yếu với hạt nhân. Điện tử hoá trị nàyliên kết yếu với hạt nhân nên đễ dàng tách ra khỏi nguyên tử và tạo thành điệntử tự do. Do đó các chất dẫn điện có nhiều ...