Một chút lý thuyết về bán dẫn ??" Tiếp giáp p-n và cấu tạo Diôt.

Một chút lý thuyết về bán dẫn ?" Tiếp giáp p-n và cấu tạo Diôt.

Bài post này là một chút kiến thức tớ thu nhập đựoc từ net với sách vở, trình độ siêu lùn nên hồi truớc học trong truờng chẳng hiểu cái mẹ gì về hoạt động của Trans cả, nếu có sai sót gì, rất mong phản hồi ý kiến của mọi nguời.

Đầu tiên là về bán dẫn, có 2 loại bán dẫn thuần, Ge và Si, nhóm 4 của bảng hệ thống tuần hòan. Tại sao gọi cái này là bán dẫn thuần? bởi vì người ta phân loại bán dẫn, cách điện, dẫn điện phụ thuộc vào tiêu chí NĂNG LƯỢNG của các vùng năng lượng của điện tử trong vật rắn tinh thể khi các nguyên tử ở gần nhau. Có 3 vùng năng lượng: Vùng hóa trị, vùng dẫn, vùng cấm.
+ Vùng hóa trị (3): tất cả các mức năng lượng đã bị chiếm chỗ, kô còn mức năng lượng tự do.
+ Vùng dẫn (1): các mức năng lượng đều được bỏ trống hay chỉ bị chiếm chỗ 1 phần.
+ Vùng cấm (2): kô tồn tại các mức năng lượng để điện tử chiếm chỗ.



Mức năng lượng của vùng cấm là Eg, nếu Eg > 2eV thì đó là chất cách điện, 0<Eg<=2eV đó là chất bán dẫn, Eg=0 thì là chất dẫn điện.

Bây giờ quay lại với bán dẫn thuần đã nói ở trên, Eg cuả Ge =0,72eV, Eg của Si là 1,12eV. Trong cấu trúc của 2 nguyên tố này có một điều đặc biệt, ở vành ngòai có các điện tử hóa trị liên kết ghép đôi với nhau, khi có một năng lượng ngòai kích thích đủ lón (Ekích thích >= Eg) thì xảy ra hiện tượng ion hóa sinh ra 1 điện tử tự do và để lại một liên kết bị khuyết (lỗ trống). Như vậy thành phần dòng điện trong chất bán dẫn thuần sẽ gồm điện tử và lỗ trống tạo nên với số điện tử bằng số lỗ trống, cái này là đương nhiên phải không ạ?

Thứ hai là bán dẫn tạp chất: dĩ nhiên, bán chất tạp chất kô phải là bán dẫn thuần nữa, cấu tạo của nó như sau: người ta pha thêm các nguyên tử nhóm 3 hoặc nhóm 5 vào trong thành phần nguyên tử của bán dẫn thuần. Giả sử xét với bán dẫn tạp chất lọai n: sau khi pha thêm nguyên tử nhóm 5 trong bảng THHH vào mạng tinh thể bán dẫn thuần, nguyên tử tạp chất tạo ra sẽ thừa điện tử vành ngòai liên kết yếu với hạt nhân => bị ion hóa khi có một nguồn năng lượng thấp kích thích. Thực tế thì ở điều kiện thông thường, bản thân nguyên tử tạp chất đã bị ion hóa tạo thành cặp iôn dương (p) ?" điện tử tự do (n), đồng thời nguyên tử chất bán dẫn thuần vẫn có cơ chế tạo điện tử và lỗ trống như đã giải thích ở phần đầu. Tổng hợp lại, số lượng điện tử tự do (chính bằng số ion dương tạp chất) lớn hơn số lượng lỗ trống nhiều lần
Tương tự như trên, chất bán dẫn tạp chất loại p được tạo ra với số lượng lỗ trống (bằng số iôn âm của tạp chất) nhiều hơn số lượng điện tử tự do .
Tóm lại là chỉ cần nhớ một điều, trong chất bán dẫn tạp chất loại n thì có nhiều điện tử tự do, bằng số lượng ion dương tạp chất, còn trong bán dẫn loại p thì có nhiều lỗ trống (bằng số iôn âm tạp chất) mang điện tích dương, thế là xong. Chuyển qua phần 3.
Nghỉ cái đã

Thứ 3 là, khi cho 3 chất bán dẫn tiếp xúc với nhau thì có hiện tượng gì xảy ra, các bác thử nghĩ xem, có 3 cái xảy ra như sau:
+ Các iôn âm tạp chất của bán dẫn p tiếp xúc với iôn dương tạp chất của lớp bán dẫn n tạo thành một điện trường nội bộ ttrong bản thân vùng tiếp xúc giữa p-n gọi là điện trường tiêp xúc Etx có chiều từ vùng n (tạp chất có ion dương) sang vùng p, tạp chất có ion âm.
+ Đồng thời, bên cạnh sự xuất hiện của điện trường tiếp xúc đó, do mật độ điện tử trong tạp chất n lớn, mật độ lỗ trống trong tạp chất p lớn nên tồn tại một dòng điện gọi là dòng khuếch tán từ p sang n, dòng điện này sẽ bị cản bởi điện trường tiếp xúc đã nói.
+ Ngòai ra, điện trường tiếp xúc cũng tạo ra một dòng điện trôi từ vùng n sang vùng p có chiều ngược với dòng khuếch tán, quá trình tạo dòng trôi này sẽ kết thúc khi dòng khuếch tán bằng dòng trôi, lúc đó sẽ tồn tại một hiệu điện thế tiếp xúc. Utx=0,3V đối với lớp tiếp giáp p-n làm từ Ge và =0,6 đối với tiếp giáp từ Si.
Thứ 4 là khi đặt một điện trường ngòai vào lớp tiếp giáp, sẽ có 2 trường hợp xảy ra:
+ Điện trường ngòai cùng chiều với Etx, điều này sẽ làm cho dòng dòng trôi tăng lên, dòng khuếch tán giảm, đi nhưng dòng trôi (do cấu tạo từ các hạt thiểu số) nên chỉ tăng đến một giá trị bão hòa nào đó chứ kô thể tăng mãi được. Đây gọi là phân cực ngược cho lớp bán dẫn. Nếu do một lý do nào đó mà điện trường đặt vào tiếp giáp tăng quá cao, điều này sẽ làm cho nguyên tử bán dẫn thuần bị ion hóa, tạo ra rất rất nhiều các ion, đồng thời, điện trường mạnh sẽ gia tốc các ion đó tạo nên dòng trôi tăng đột biến, phá vỡ lớp tiếp giáp p ?" n. Đây là đánh thủng lớp tiếp giáp.
+ Điện trường ngòai ngược chiều với Etx, ngược với trường hợp trên, dòng điện khuếch tán sẽ tăng nhanh còn dòng trôi giảm đi nhưng không đáng kể vì số lượng iôn tạo nên dòng trôi là rất nhỏ so với lỗ trống của lớp p và điện tử của lớp n của chất bán dẫn. Người ta gọi đây là phân cực thuận cho lớp tiếp giáp.
Dựa trên nguyên lý thứ 4 này mà người ta tạo ra Diot với 2 điện cực Anot được nối với bán dẫn p còn điện cực Katot được nối với bán dẫn n. Khi đặt một điện thế lớn hơn điện thế tiếp xúc đã nói thì D sẽ phân cực thuận còn kô thì phân cực ngược.
Ngoài ra còn một số loại điôt nữa nhưng tớ cũng chỉ cần hiểu nguyên lý cơ bản như trên thôi là được rồi.

có một số transitor tôi ko xác định được chân nào cả, mong bác chỉ cho cách xác định chân dễ dàng nhất,cảm ơn bác.

Hi
Ở trường Dh của mình mình phải học 2 Hk môn này . Mình học rất cơ bản về môn học này , bác muốn trao đổi với em em xin cứ đặt câu hỏi em sẽ suy nghĩ và tìm tòi trả lời bác ..Chứ những gì bác post lên đây cón thiếu nhiều điều cơ bản lắm chưa đủ để giải thích được hết ...Quả thật em học cũng chẳng hiểu gì cả hehehe ..dốt quá nên cô giáo quý khủng khiếp luôn ..Có gì bác gửi tin nhắn cho em nhe'' . Chúc bác học tốt môn học này ..