Tài liệu tham khảo Bài giảng điện tử ứng dụng trong kĩ thuật điều khiển công nghiệp và tự động từ năm 1992, hiệu ứng GMR bắt đầu được ứng dụng trong các đầu đọc dữ liệu của ổ đĩa cứng máy tính thay cho các đầu đọc sử dụng hiệu ứng từ điện trở dị hướng cũ, làm tăng. | TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA ĐIỆN BỘ MÔN: TỰ ĐỘNG HÓA BÀI GIẢNG Điện tử ứng dụng Trong kĩ thuật điều khiển công nghiệp và tự động hóa GVC. . Nguyễn Hoàng Mai nguyenhoangbak Vùng dẫn Chương 1: Dụng cụ bán dẫn $1: Khái niệm chất bán dẫn Mức chặt còn gọi là mức hoá trị: năng lượng Eo Mức tự do còn gọi là mức dẫn: năng lượng Ed Năng lượng kích thích tối thiểu: Ed=Ed – Eo Mức tự do Mức chặt (hóa trị) Ed Ed Eo Ed Vùng hoá trị Khái niệm chất bán dẫn Độ tinh khiết của chất bán dẫn rất cao 1e+2 -:- 1e+4 nguyên tử trong một centimet khối Si hoặc Ge (lưu ý là có khoảng 1023 nguyên tử Si/centimet khối Vùng hoá trị Vùng dẫn Vùng hoá trị E lớn E Cách điện Vùng dẫn Vùng hoá trị E nhỏ E Bán dẫn điện Vùng dẫn E Dẫn điện E Đối với các điện tử lớp bên trong, nhiễu loạn do các nguyên tử láng giềng gây ra yếu nên chúng liên kết mạnh với hạt nhân Các điện tử lớp ngoài chịu ảnh hưởng lớn của các điện tử láng giềng nên sự tách mức năng lượng xảy ra trên một vùng rộng, gây nên hiện tượng chồng phủ các mức năng lượng lên nhau. Với Si, lớp ngoài cùng được tạo thành bởi 2 điện tử p và 2 điện tử s. Khi tinh thể được tạo thành thì các vùng do các mức 3p và 3s tách ra chồng phủ lên nhau, hai điện tử 3s và hai điện tử 3p tạo nên một vùng đầy gọi là vùng hóa trị, bốn vị trí còn lại trên mức 3p nhóm thành một vùng chưa biết gọi là vùng dẫn. Chương 1: Dụng cụ bán dẫn Liên kết mạng Si Liên kết cộng hoá trị được sử dụng trong mạng. Nếu có kích thích năng lượng sẽ tạo ra một ion dương và một điện tử tự do Số lượng điện tích rất ít nên không ứng dụng được Chương 1: Dụng cụ bán dẫn Chương 1: Dụng cụ bán dẫn Chương 1: Dụng cụ bán dẫn Chương 1: Dụng cụ bán dẫn Điện tử phân bố theo thống kê Fermi-Dirac với xác suất chiếm mức năng lượng: Trong đó: K = 8, là hằng số Boltzman T: nhiệt độ tuyệt đối EF là mức năng lượng Fermi được xác định từ biểu thức: n là nồng độ điện tử, Chương 1: Dụng cụ bán dẫn Chương 1: . | TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA ĐIỆN BỘ MÔN: TỰ ĐỘNG HÓA BÀI GIẢNG Điện tử ứng dụng Trong kĩ thuật điều khiển công nghiệp và tự động hóa GVC. . Nguyễn Hoàng Mai nguyenhoangbak Vùng dẫn Chương 1: Dụng cụ bán dẫn $1: Khái niệm chất bán dẫn Mức chặt còn gọi là mức hoá trị: năng lượng Eo Mức tự do còn gọi là mức dẫn: năng lượng Ed Năng lượng kích thích tối thiểu: Ed=Ed – Eo Mức tự do Mức chặt (hóa trị) Ed Ed Eo Ed Vùng hoá trị Khái niệm chất bán dẫn Độ tinh khiết của chất bán dẫn rất cao 1e+2 -:- 1e+4 nguyên tử trong một centimet khối Si hoặc Ge (lưu ý là có khoảng 1023 nguyên tử Si/centimet khối Vùng hoá trị Vùng dẫn Vùng hoá trị E lớn E Cách điện Vùng dẫn Vùng hoá trị E nhỏ E Bán dẫn điện Vùng dẫn E Dẫn điện E Đối với các điện tử lớp bên trong, nhiễu loạn do các nguyên tử láng giềng gây ra yếu nên chúng liên kết mạnh với hạt nhân Các điện tử lớp ngoài chịu ảnh hưởng lớn của các điện tử láng giềng nên sự tách mức năng lượng
