CÁC ĐẶC ĐIỂM VỀ BÁN DẪN LOẠI N VÀ BÁN DẪN LOẠI P
I. LÝ THUYẾT
1. Hạt tải điện trong chất bán dẫn.
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.
2. 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.
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
- 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.
II. TRẮC NGHIỆM VẬN DỤNG
Câu 1: Hiện tượng phun hạt tải điện là:
A. Khi dòng điện đi qua lớp chuyển tiếp p –n theo chiều nghịch, các hạt tải điện đi ra từ lớp nghèo có thể đi tiếp sang miền đối diện
B. Khi dòng điện đi qua lớp chuyển tiếp p –n theo chiều thuận, các hạt tải điện đi ra từ lớp nghèo có thể đi tiếp sang miền đối diện
C. Khi dòng điện đi qua lớp chuyển tiếp p –n theo chiều nghịch, các hạt tải điện đi vào lớp nghèo có thể đi tiếp sang miền đối diện
D. 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
Câu 2: Chọn phát biểu sai về đặc điểm lớp chuyển tiếp p-n:
A. Chiều dòng điện qua lớp nghèo từ p sang n
B. Lỗ trống trong bán dẫn p sẽ chạy theo cùng chiều điện trường vào lớp nghèo
C. Chiều dòng điện qua lớp nghèo từ n sang p
D. Electron trong bán dẫn n sẽ chạy ngược chiều điện trường vào lớp nghèo
Câu 3: Phát biểu nào sau đây là đúng khi nói về đặc điểm lớp chuyển tiếp p-n:
A. Chiều dòng điện qua lớp nghèo từ n sang p ( chiều thuận)
B. Chiều dòng điện qua lớp nghèo từ n sang p ( chiều nghịch)
C. Điện trở của lớp nghèo rất lớn.
D. Điện trở của lớp nghèo rất nhỏ.
Câu 4: Hạt tải điện trong bán dẫn có pha axepto là bán dẫn loại p là:
A. các lỗ trống
B. các electron tự do
C. electron và các lỗ trống
D. các electron trong liên kết hóa trị
---
Trên đây là toàn bộ nội dung tài liệu Lý thuyết và bài tập về Các đặc điểm của Bán dẫn loại n và bán dẫn loại p môn Vật Lý 11 năm học 2020-2021. Để xem thêm các tài liệu khác các em vui lòng đăng nhập vào trang Chúng tôi để tham khảo và tải tài liệu về máy tính.
Hy vọng tài liệu này sẽ giúp các em học sinh ôn tập tốt và đạt thành tích cao trong học tập.
Chúc các em học tập tốt !
