Đang chuẩn bị liên kết để tải về tài liệu:
Kỹ thuật điện tử - Chương số 2

KỸ THUẬT TƯƠNG TỰ 2.1. CHẤT BÁN DẪN ĐIỆN - PHẦN TỬ MỘT MẶT GHÉP P-N 2.1.1. Chất bán dẫn nguyên chất và chất bán dẫn tạp chất a - Cấu trúc vùng năng lượng của chất rắn tinh thể Ta đã biết cấu trúc năng lượng của một nguyên tử đứng cô lập có dạng là các mức rời rạc. Khi đưa các nguyên tử lại gần nhau, do tương tác, các mức này bị suy biến thành những dải gốm nhiều mức sát nhau được gọi là các vùng năng lượng. . | Chương 2 KỸ THUẬT TƯƠNG TỰ 2.1. CHẤT BÁN DẪN ĐIỆN - PHẦN TỬ MỘT MẶT GHÉP P-N 2.1.1. Chất bán dẫn nguyên chất và chất bán dẫn tạp chất a - Cấu trúc vùng năng lượng của chất rắn tinh thể Ta đã biết cấu trúc năng lượng của một nguyên tử đứng cô lập có dạng là các mức rời rạc. Khi đưa các nguyên tử lại gần nhau do tương tác các mức này bị suy biến thành những dải gốm nhiều mức sát nhau được gọi là các vùng năng lượng. Đây là dạng cấu trúc năng lượng điển hình của vật rắn tinh thể. Tùy theo tình trạng các mức năng lượng trong một vùng có bị điện tử chiếm chỗ hay không người ta phân biệt 3 loại vùng năng lượng khác nhau - Vùng hóa trị hay còn gọi là vùng đầy trong đó tất cả các mức năng lượng đều đã bị chiếm chỗ không còn trạng thái mức năng lượng tự do. - Vùng dẫn vùng trống trong đó các mức năng lượng đều còn bỏ trống hay chỉ bị chiếm chỗ một phần. - Vùng cấm trong đó không tồn tại các mức năng lượng nào để điện tử có thể chiếm chỗ hay xác suất tìm hạt tại đây bằng 0. Tùy theo vị trí tương đổi giữa 3 loại vùng kể trên xét theo tính chất dẫn điện của mình các. chất rắn cấu trúc tinh thể được chia thành 3 loại xét ở 00K thể hiện trên hình 2.1. a b c Hình 2.1 Phân loại vật rắn theo cấu trúc vùng năng lượng al Chất cách điện Eg 2eV b Chất bán dẫn điện 0 Eg 2eV c Chất dẫn điện Chúng ta đẫ biết muốn tạo dòng điện trong vật rắn cần hai quá trình đồng thời quá trình tạo ra hạt dẫn tự do nhờ được kích thích năng lượng và quá trình chuyển động có hướng của các hạt dẫn điện này dưới tác dụng của trường. Dưới đây ta xét tới cách dẫn điện của chất bán dẫn nguyên chất bán dẫn thuần và chất bán dẫn tạp chất mà điểm khác nhau chủ yếu liên quan tới quá trình sinh tạo các hạt dẫn tự do trong mạng tinh thể. 16 b- Chất bán dẫn thuần Hai chất bán dẫn thuần điển hình là Gemanium Ge và Silicium Si có cấu trúc vùng năng lượng dạng hình 2.1b với Eg 0 72eV và Eg 1 12eV thuộc nhóm bốn bảng tuần hoàn Mendeleep. Mô hình cấu trúc mạng tinh thể 1 chiều của chúng có dạng hình 2.2a với bản chất là các