Một số dụng cụ bán dẫn và vi mạch: Phần 1

Tài liệu Dụng cụ bán dẫn và vi mạch: Phần 1 trình bày một số dụng cụ bán dẫn. Nội dung phần này gồm chương 1, chương 2 của Tài liệu, trình bày những cơ sở vật lý của chất bán dẫn, các loại điốt bán dẫn. Cùng tham khảo nội dung phần 1 Tài liệu để hiểu rõ hơn về các dụng cụ bán dẫn.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Một số dụng cụ bán dẫn và vi mạch: Phần 1 LÊ XUÂN THÊDỤNG CỤ BÂN DẪN VÀ VI MẠCH ■ NHÀ XUẤT BẢN GIÁO DUCPhần 1DỤNG CỤ BÁN DẪN CÁC KÝ HIỆU DÙNG TRONG CHƯƠNG 1 A - Công thoát nhiệt ; hằng số. B - Độ cảm ứng từ. b = |aj,/|u,p - Tỷ số độ linh động của điện tử và độ linh động của lỗ trống. C3 , Cy - Điện dung lớp chuyển tiếp p - n, điện dung của Varicap. , Dp - Hệ số khuếch tán của điện tử và lỗ trống.. d - Độ rộng lớp chuyển tiếp p - n. E —Điện trường. - Mức tạp chất axepto và đôno. E^, E y , E p -M ứ c năng lưọfng đáy vùng dẫn, đỉnh vùng hoá trị, mức Fecmi. Epi, Ep , Ep - Mức Fecmi ở bán dẫn không tạp, bán dẫn loại n, loại p. AE - Độ rộng vùng cấm. g - Tốc độ sinh hạt tải điện, ệ - Cường độ bức xạ. f - Tần số. I, I„g, I ạ , I q - Dòng điện, dòng thuận, dòng ngược, dòng anốt, dòng máng. J, jp - Mật độ dòng, mật độ dòng điện tử, mật độ dòng lỗ trống. k - Hằng số Boltzman. , jp - Mât đô dòng điên tử khuếch tán và dòng lỗ trống khuếch tán. K t • K t K - Độ Kenvin. L - Độ dài. M - Hệ số nhận hạt tải của chuyển tiếp p - n. m *, m* - Khối lượng hiệu dụng củ^^iện tử và lỗ trống. , N - Mật độ nguyên tứ axepto và đỏno. ^IN,^, N p - Mật độ hiệu dụng điện tử trong vùng dẫn và lỗ trống trong vùng hoá trị.n - Mật độ điện tử.n^, Hp - Mật độ điện tử trong bán dẫn loại n và trong bán dẫn loại p.Iiị, Pị - Mật độ điện tử, mật độ lỗ trống trong bán dẫn không tạp.p - Mật độ lỗ trống.q, q„, q p - Điện tích, điện tích của điện lử, điện tích của lỗ trống.r - Tốc độ tái hợp.s - Diện tích.T - Nhiệt độ tuyệt đối ; chu kỳ dao động,t - Thời gian,u - Điện áp.V, - Điện thế, điện thế thuận, điện thế ngược và điện thế đánh thủng.V - Vận tốc.a - Hê số truyền dòng điện,ß - Hệ số khuếch đại dòng,y - Độ dẫn điện. - Hằng số điện inổi của chân không,s - Hằng số điện môi.0 - Thời gian rơ lắc.cp- Tliế tĩnh điện.(P|^ - Hiệu thế tiếp xúc.ẹ-ỵ - Thế nhiệt,co - Tần số góc.ịo,^, I^p - Độ linh động của điện tử và lỗ trống.Ç - Điện trở suất,ơ - Độ dẫn riêng. , Tp - Tliời gian sống của điện tử và lỗ trống.C hương 1NHỮNG C ơ SỞ VẬT LÝ CỦA CHẤT BÁN DẪN1.1. Tính chất vậ t lý và các dạng dẫn diện của bán dẫn Vậi liệu bán dẫn có cấu trúc tinh thể rắn. Điện trở suất của chúng : ?BD ~ ( 10“ ^ ^ lo®) Q.cm,nằm giữa điện trở suất của kim loại ‘ĨKL = (10“^ -ỉ- 10““ Q.cm và điện trở suất của điện môi ^) ÍĐM = ( 10° - 10 ^) Kim loại Bán dẫn Điện môi H------- H H ------ h c [O.cm] , 10-® 10- 10^° 10 1 5 Hình 1.1 : Điện trỏ suất của các vật liệu. Khi chế tạo dụng cụ bán dẫn và các mạch vi điện tử, người ta thường dùng Ge, Si, Ga,As, và một số chất bán dẫn khác như Se, Ti hoặc niột số loại oxyt, Cacbit, Sulfua... Tính phất đặc trưng nhất của bán dẫn là độ dẫn điện của nó phụ thuộc rất nhiều vàonhiệt độ, độ chiếu sáng và điện trưòrng. Điện trở của bán uủti giảm nhanh khi nhiệt độ tăng.Ngược với kim loại là điện trở tăng khi nhiệt độ tăng. Khảo sát bằng thực nghiệm cho ta sựphụ thuộc vào nhiệt độ của điện trở R của kim loại và bán dẫn được vẽ trên hình 1.2. Hình 1.2 : Sự phụ thuộc của điện trở vào nhiệt độ. 1.1.1. Bán dẫn không tạp chất Để giải thích đặc trưng dẫn điện của bán dẫn, ta hãy nghiên cứu một thể tích lý tưởngcủa tinh thể Ge. Ge là một nguyên tố thuộc nhóm IV trong bảng tuần hoàn. Hình vẽ 1.3amô tả mạng tinh thể Ge trên mặt phẳng. E Vùng dẫn 3= 0= ^ = Q = G r= Q Ec Phát sinh Ef Tái hợp Ev Vùng hoá trị b) Hình 1.3 : Mạng tinh thể (a) và giản đồ năng lượng (b) của Ge tinh khiết. Nguyên tử Ge được phân bố ở nút mạng tinh thể và liên kết với các nguyên tử lân cậnbằng 4 điện tử hoá trị. Haỉ đường thẳng nối giữa các nút mạng biếu diễn mối liên kết đồnghoá trị giữa các cặp ...