Giáo án Môn Vật Lý Lớp 11 Bài 30 - Dòng điện Trong Chất Bán Dẫn

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Nội dung cơ bản

Yêu cầu học sinh cho biết tại sao gọi là chất bán dẫn.

Giới thiệu một số bán dẫn thông dụng.

Giới thiệu các đặc điểm của bán dẫn tinh khiết và bán dẫn có pha tạp chất..

Cho biết tại sao có những chất được gọi là bán dẫn.

Ghi nhận các vật liệu bán dẫn thông dụng, điển hình.

Ghi nhận các đặc điểm của bán dẫn tinh khiết và bán dẫn có pha tạp chất.

I. Chất bán dẫn và tính chất

Chất bán dẫn là chất có điện trở suất nằm trong khoảng trung gian giữa kim loại và chất điện môi.

Nhóm vật liệu bán dẫn tiêu biểu là gecmani và silic.

+ Ở nhiệt độ thấp, điện trở suất của chất bán dẫn siêu tinh khiết rất lớn. Khi nhiệt độ tăng, điện trở suất giảm nhanh, hệ số nhiệt điện trở có giá trị âm.

+ Điện trở suất của chất bán dẫn giảm rất mạnh khi pha một ít tạp chất.

+ Điện trở của bán dẫn giảm đáng kể khi bị chiếu sáng hoặc bị tác dụng của các tác nhân ion hóa khác.

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Nội dung cơ bản

Giới thiệu bán dẫn loại n và bán dẫn loại p.

Yêu cầu học sinh thử nêu cách nhận biết loại bán dẫn.

Giới thiệu sự hình thành electron dẫn và lỗ trống trong bán dẫn tinh khiết.

Yêu cầu học sinh nêu bản chất dòng điện trong bán dẫn tinh khiết.

Giới thiệu tạp chất cho và sự hình thành bán dẫn loại n.

Yêu cầu học sinh giải thích sự tạo nên electron dẫn của bán dẫn loại n.

Giới thiệu tạp chất nhận và sự hình thành bán dẫn loại p.

Yêu cầu học sinh thực hiện C1.

Ghi nhận hai loại bán dẫn.

Nêu cách nhận biết loại bán dẫn.

Ghi nhận sự hình thành electron dẫn và lỗ trống trong bán dẫn tinh khiết.

Nêu bản chất dòng điện trong bán dẫn tinh khiết.

Ghi nhận khái niệm.

Giải thích sự tạo nên electron dẫn của bán dẫn loại n.

Ghi nhận khái niệm.

Thực hiện C1.

II. Hạt tải điện trong chất bán dẫn, bán dẫn loại n và bán dẫn loại p

1. Bán dẫn loại n và bán dẫn loại p

Bán dẫn có hạt tải điện âm gọi là bán dẫn loại n. Bán dẫn có hạt tải điện dương gọi là bán dẫn loại p.

2. Electron và lỗ trống

Chất bán dẫn có hai loại hạt tải điện là electron và lỗ trống.

Dòng điện trong bán dẫn là dòng các electron dẫn chuyển động ngược chiều điện trường và dòng các lỗ trống chuyển động cùng chiều điện trường.

3. Tạp chất cho (đôno) và tạp chất nhận (axepto)

+ Khi pha tạp chất là những nguyên tố có năm electron hóa trị vào trong tinh thể silic thì mỗi nguyên tử tạp chất này cho tinh thể một electron dẫn. Ta gọi chúng là tạp chất cho hay đôno. Bán dẫn có pha đôno là bán dẫn loại n, hạt tải điện chủ yếu là electron.

+ Khi pha tạp chất là những nguyên tố có ba electron hóa trị vào trong tinh thể silic thì mỗi nguyên tử tạp chất này nhận một electron liên kết và sinh ra một lỗ trống, nên được gọi là tạp chất nhận hay axepto. Bán dẫn có pha axepto là bán dẫn loại p, hạt tải điện chủ yếu là các lỗ trống.