Lý Thuyết Dòng điện Trong Chất Bán Dẫn Hay, Chi Tiết Nhất | Vật Lí Lớp 11

Lý thuyết Dòng điện trong chất bán dẫn hay, chi tiết nhất

• Ra mắt Sách 20 đề THPT quốc gia form 2025 toán, văn, anh.... (từ 80k/1 cuốn)

Trang trước Trang sau

Bài viết Lý thuyết Dòng điện trong chất bán dẫn với phương pháp giải chi tiết giúp học sinh ôn tập, biết cách làm bài tập Lý thuyết Dòng điện trong chất bán dẫn.

Lý thuyết Dòng điện trong chất bán dẫn

• 16 câu trắc nghiệm Dòng điện trong chất bán dẫn cực hay có đáp án
• Trắc nghiệm Bài 17: Dòng điện trong chất bán dẫn cực hay có đáp án

Bài giảng: Bài 17: Dòng điện trong chất bán dẫn - Cô Nguyễn Quyên (Giáo viên VietJack)

A. Tóm tắt lý thuyết

1. Chất bán dẫn và tính chất

- Chất bán dẫn là vật liệu trung gian giữa chất cách điện và chất dẫn điện. Chất bán dẫn hoạt động như chất cách điện ở nhiệt độ thấp và hoạt động như một chất dẫn điện ở nhiệt độ cao.

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

Quảng cáo

- Những biểu hiện quan trọng đầu tiên của chất bán dẫn:

+ 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.

Điện trở suất của kim loại và bán dẫn tinh khiết phụ thuộc khác nhau vào nhiệt độ

2. Hạt tải điện trong chất bán dẫn. Bán dẫn loại n và bán dẫn loại p

Quảng cáo

a) 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.

b) Electron và lỗ trống

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

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

c) 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.

3. Lớp chuyển tiếp p – n

Lớp chuyển tiếp p – n là chỗ tiếp xúc của miền mang tính dẫn p và miền mang tính dẫn n được tạo ra trên một tinh thể bán dẫn.

Quảng cáo

a) Lớp nghèo

- Miền bán dẫn loại p, hạt tải điện chủ yếu là lỗ trống.

- Miền bán dẫn loại n, hạt tải điện chủ yếu là electron tự do.

⇒ Tại lớp chuyển tiếp p – n electron tự do và lỗ trống trà trộn vào nhau.

- Khi electron gặp lỗ trống (nơi liên kết thiếu electron), nó sẽ nối lại liên kết và một cặp electron – lỗ trống sẽ biến mất.

- Ở lớp chuyển tiếp p – n sẽ hình thành một lớp không có hạt tải điện được gọi là lớp nghèo.

- Ở lớp chuyển tiếp p – n, lớp nghèo, về phía bán dẫn n có các ion đôno tích điện dương, về phía bán dẫn p có các ion axepto tích điện âm.

- Điện trở của lớp nghèo rất lớn.

b) Dòng điện chạy qua lớp nghèo

Quảng cáo

- Nếu đặt một điện trường có chiều hướng từ bán dẫn p sang bán dẫn n thì:

+ Lỗ trống trong bán dẫn p sẽ chạy theo cùng chiều điện trường vào lớp nghèo.

+ Electron trong bán dẫn n sẽ chạy ngược chiều điện trường vào lớp nghèo

- Quy ước:

+ Chiều dòng điện qua lớp nghèo từ p sang n (chiều thuận).

+ Chiều dòng điện không qua lớp nghèo từ p sang n (chiều ngược).

c) Hiện tượng phun hạt tải điện

- Khi dòng điện đi qua lớp chuyển tiếp p –n theo chiều thuận, các hạt tải điện đi vào lớp nghèo có thể đi tiếp sang miền đối diện. Ta nói có hiện tượng phun hạt tải điện từ miền này sang miền khác.

- Các hạt tải điện không thể đi xa quá 0,1 mm vì cả hai miền p và n lúc này đều có electron và lỗ trống nên chúng dễ gặp nhau và biến mất từng cặp.

4. Điôt bán dẫn và mạch chỉnh lưu dùng điôt bán dẫn

- Khi có được hai chất bán dẫn loại p và n, nếu ghép hai chất bán dẫn theo một tiếp giáp p – n ta được một điôt bán dẫn.

- Tại bề mặt tiếp xúc, các điện tử dư thừa trong bán dẫn n khuếch tán sang vùng bán dẫn p để lấp vào các lỗ trống tạo thành lớp ion trung hòa điện, lớp này là miền cách điện.

- Nhận biết một số điôt bán dẫn:

5. Tranzito lưỡng cực n – p –n. Cấu tạo và nguyên lí hoạt động

a) Hiệu ứng tranzito

- Xét tinh thể bán dẫn n1 – p – n2, các điện cực B, C, E.

Mật độ electron ở n2 >> mật độ lỗ trống ở p.

UBE điện áp thuận, UCE lớn (10V)

+ Khi miền p rất dày, n1 và n2 cách xa nhau:

• Lớp n1 – p phân cực ngược, RCB lớn.

• Lớp p – n2 phân cực thuận, electron phun từ n2 sang p, không tới được lớp p – n1; không ảnh hưởng tới RCB.

- Khi miền p rất mỏng, n1 và n2 rất gần nhau:

Electron từ n2 phun vào p và lan sang n1 làm cho RCB giảm đáng kể.

⇒ Hiệu ứng dòng điện chạy từ B sang E làm thay đổi điện trở RCB gọi là hiệu ứng tranzito

b) Tranziro lưỡng cực n – n

- Tinh thể bán dẫn được pha tạp để tạo ra một miền p rất mỏng kẹp giữa hai miền n1 và n2 gọi là tranzito lưỡng cực n – p – n.

- Tranzito có ba cực:

+ Cực góp hay colectơ, kí hiệu là C.

+ Cực đáy hay cực gốc hoặc bazơ, kí hiệu là B.

+ Cực phát hay emitơ, kí hiệu là E.

a - Mô hình

b - Cấu trúc thực

c – Kí hiệu của tranzito n – p - n

- Ứng dụng: lắp mạch khuếch đại và khóa điện tử

Xem thêm các phần Lý thuyết Vật Lí lớp 11 Ôn thi THPT Quốc gia hay, chi tiết khác:

• Lý thuyết Dòng điện trong kim loại
• Lý thuyết Dòng điện trong chất điện phân
• Lý thuyết Dòng điện trong chất khí
• Lý thuyết Dòng điện trong chân không

• Tài liệu cho giáo viên: Giáo án, powerpoint, đề thi giữa kì cuối kì, đánh giá năng lực, thi thử THPT, HSG, chuyên đề, bài tập cuối tuần..... độc quyền VietJack, giá hợp lí

Tủ sách VIETJACK shopee lớp 10-11 cho học sinh và giáo viên (cả 3 bộ sách):

• Trọng tâm Toán - Văn- Anh- Lý -Hoá lớp 10 (từ 99k )
• Trọng tâm Toán - Văn- Anh- Lý -Hoá lớp 11 (từ 99k )
• 30 đề DGNL Bách Khoa, DHQG Hà Nội, tp. Hồ Chí Minh 2025 (cho 2k7) (từ 119k )

ĐỀ THI, GIÁO ÁN, SÁCH LUYỆN THI DÀNH CHO GIÁO VIÊN VÀ PHỤ HUYNH LỚP 11

Bộ giáo án, bài giảng powerpoint, đề thi, sách dành cho giáo viên và gia sư dành cho phụ huynh tại https://tailieugiaovien.com.vn/ . Hỗ trợ zalo VietJack Official

Tổng đài hỗ trợ đăng ký : 084 283 45 85

Giáo án, bài giảng powerpoint Văn, Toán, Lí, Hóa....

4.5 (243)

799,000đs

199,000 VNĐ

Đề thi, chuyên đề Cánh diều, Kết nối tri thức, Chân trời sáng tạo...

4.5 (243)

799,000đ

99,000 VNĐ

Sách luyện 30 đề thi thử THPT năm 2025 mới

4.5 (243)

199,000đ

99.000 - 149.000 VNĐ

xem tất cả

Đã có app VietJack trên điện thoại, giải bài tập SGK, SBT Soạn văn, Văn mẫu, Thi online, Bài giảng....miễn phí. Tải ngay ứng dụng trên Android và iOS. Theo dõi chúng tôi miễn phí trên mạng xã hội facebook và youtube:

Nếu thấy hay, hãy động viên và chia sẻ nhé! Các bình luận không phù hợp với nội quy bình luận trang web sẽ bị cấm bình luận vĩnh viễn.

Trang trước Trang sau dong-dien-trong-cac-moi-truong.jsp Giải bài tập lớp 11 sách mới các môn học

• Giải Tiếng Anh 11 Global Success
• Giải sgk Tiếng Anh 11 Smart World
• Giải sgk Tiếng Anh 11 Friends Global
• Lớp 11 - Kết nối tri thức
• Soạn văn 11 (hay nhất) - KNTT
• Soạn văn 11 (ngắn nhất) - KNTT
• Giải sgk Toán 11 - KNTT
• Giải sgk Vật Lí 11 - KNTT
• Giải sgk Hóa học 11 - KNTT
• Giải sgk Sinh học 11 - KNTT
• Giải sgk Lịch Sử 11 - KNTT
• Giải sgk Địa Lí 11 - KNTT
• Giải sgk Giáo dục KTPL 11 - KNTT
• Giải sgk Tin học 11 - KNTT
• Giải sgk Công nghệ 11 - KNTT
• Giải sgk Hoạt động trải nghiệm 11 - KNTT
• Giải sgk Giáo dục quốc phòng 11 - KNTT
• Giải sgk Âm nhạc 11 - KNTT
• Lớp 11 - Chân trời sáng tạo
• Soạn văn 11 (hay nhất) - CTST
• Soạn văn 11 (ngắn nhất) - CTST
• Giải sgk Toán 11 - CTST
• Giải sgk Vật Lí 11 - CTST
• Giải sgk Hóa học 11 - CTST
• Giải sgk Sinh học 11 - CTST
• Giải sgk Lịch Sử 11 - CTST
• Giải sgk Địa Lí 11 - CTST
• Giải sgk Giáo dục KTPL 11 - CTST
• Giải sgk Hoạt động trải nghiệm 11 - CTST
• Giải sgk Âm nhạc 11 - CTST
• Lớp 11 - Cánh diều
• Soạn văn 11 Cánh diều (hay nhất)
• Soạn văn 11 Cánh diều (ngắn nhất)
• Giải sgk Toán 11 - Cánh diều
• Giải sgk Vật Lí 11 - Cánh diều
• Giải sgk Hóa học 11 - Cánh diều
• Giải sgk Sinh học 11 - Cánh diều
• Giải sgk Lịch Sử 11 - Cánh diều
• Giải sgk Địa Lí 11 - Cánh diều
• Giải sgk Giáo dục KTPL 11 - Cánh diều
• Giải sgk Tin học 11 - Cánh diều
• Giải sgk Công nghệ 11 - Cánh diều
• Giải sgk Hoạt động trải nghiệm 11 - Cánh diều
• Giải sgk Giáo dục quốc phòng 11 - Cánh diều
• Giải sgk Âm nhạc 11 - Cánh diều