Giải vật lí 11 bài 17: Dòng điện trong chất bán dẫn
Nội dung bài gồm:
- I. TÓM TẮT LÝ THUYẾT
- II. GIẢI BÀI TẬP
- Giải câu 1: Tính chất điện của bán dẫn và kim...
- Giải câu 2: Điểm khác nhau chính giữa nguyên...
- Giải câu 3: Mô tả cách sinh ra electron và lỗ...
- Giải câu 4: Dòng điện chỉ chạy qua lớp chuyển...
- Giải câu 5: Khi nào thì một lớp bán dẫn p kẹp...
- Giải câu 6: Phát biểu nào dưới đây là chính...
- Giải câu 7: Phát biểu nào dưới đây về tranzito...
I. TÓM TẮT LÝ THUYẾT
I. Chất bán dẫn
Chất bán dẫn là chất có độ dẫn điện ở mức trung gian giữa chất dẫn điện và chất cách điện. Chất bán dẫn hoạt động như mộ chất cách điện ở nhiệt độ thấp và có tính dẫn điện ở nhiệt độ phòng.
Tính chất:
- Điện trở suất nằm trung gian giữa điện trở suất của kim loại và điện trở suất của điện môi. Ở nhiệt độ thấp, điện trở suất của bán dẫn tinh khiết rất lớn. Khi nhiệt độ tăng, điện trở suất giảm nhanh, hệ số nhiệt điện trở có giá trị âm (sự dẫn điện riêng của chất bán dẫn).
- Điện trở suất của chất bán dẫn phụ thuộc mạnh vào tạp chất.
- Điện trở suất của bán dẫn cũng giảm đáng kể khi bị chiếu sáng hoặc bị tác dụng của các tác nhân ion hóa khác.
II. Hạt tải điện trong chất bán dẫn. Phân loại bán dẫn
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.
Bản chất dòng điện trong chất bán dẫn là do dòng electron chuyển động có hướng sinh ra.
Phân loại: Dựa vào hạt tải điện trong chất bán dẫn ta chia bán dẫ làm hai loại:
- Bán dẫn loại n
- Bán dẫn loại p
Nội dung | Bán dẫn loại n | Bán dẫn loại p |
Định nghĩa | Là chất bán dẫn mà hạt tải điện trong đó mang điện âm. | Là chất bán dẫn mà hạt tải điện trong đó mang điện dương |
Hạt tải điện | electron | lỗ trống |
Tạp chất | Tạp chất cho (đôno): sinh ra electron dẫn, thường là những nguyên tố có 5 electron hóa trị như P, As,... | Tạp chất nhận (axepto): nhận electron và sinh ra lỗ trống, thường là những nguyên tố có 3 electron hóa trị như B, Al,... |
III. Lớp chuyển tiếp p – n
Định nghĩa: 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.
1. Lớp nghèo
Tại lớp chuyển tiếp p – n, có sự nối lại liên kết của electron và lỗ trống làm mất đi các hạt tải điện gọi là lớp nghèo.
Tại lớp nghèo, phía bán dẫn n có các ion đôno tích điện dương, phía bán dẫn p có các ion axepto tích điện âm. Điện trở của lớp nghèo rất lớn.
2. Dòng điện qua lớp nghèo
Dòng điện qua lớp nghèo chỉ chạy từ miền p sang miền n, ta gọi lớp chuyển tiếp p – n có tính chỉnh lưu. Dòng điện qua được lớp nghèo (từ p sang n) là chiều thuận, chiều kia là chiều ngược.
Tính chỉnh lưu: Tính chất của một phần tử điện chỉ cho dòng điện đi theo một chiều.
3. Hiện tượng phun hạt tải điện
Hiện tượng phun hạt tải điện từ miền này sang miền khác là hiện tượng xảy ra khi hạt tải điện đi vào lớp nghèo có thể đi tiếp sang miền đối diện.
IV. Điot bán dẫn và tranzito
1. Điot bán dẫn
Điot bán dẫn là một lớp chuyển tiếp p – n.
Công dụng: dùng để chỉnh lưu dòng điện xoay chiều, biến mạch xoay chiều thành mạch một chiều.
2. Tranzito lưỡng cực n – p - n
Hiệu ứng tranzito: là hiệu ứng dòng điện chạy từ B sang E làm thay đổi điện trở RCB.
Tranzito lưỡng cực n – p – n là tinh thể bán dẫn được pha tạp để tạo ra một miền p rất mỏng kẹp giữa hai miền n1 và n2.
Cấu tạo: gồm 3 cực:
- Cực góp hay colecto, kí hiệu C.
- Cực đáy hay cực gốc, hoặc bazo, kí hiệu B.
- Cực phát hay emito, kí hiệu E
- Công dụng: khuếch đại tín hiệu điện.
II. GIẢI BÀI TẬP
Bài giải:
Kim loại: dẫn điện tốt vì có nhiều electron tự do (hạt tải điện của kim loại).
Bán dẫn: hoạt động như một chất cách điện ở nhiệt độ thấp, là một chất dẫn điện ở nhiệt độ phòng. Hay tính dẫn điện phụ thuộc nhiều vào nhiệt độ.
Bài giải:
Nguyên tử đôno là nguyên tử khi pha thêm tạp chất có 5 electron hóa trị, nhiều hơn silic 1 electron, làm cho nguyên tử đôno có hạt tải điện chủ yếu là electron.
Nguyên tử axepto là nguyên tử pha tạp thêm tạp chất có 3 electron hóa trị, ít hơn silic 1 electron, muốn liên kết với silic, nó phải lấy một electron hóa trị của silic, tạo ra lỗ trống, vì vậy hạt tải điện của nó chủ yếu là lỗ trống.
Bài giải:
Bán dẫn tinh khiết: Một electron bị đứt ra khỏi liên kết trở nên tự do và thành hạt tải điện (electron dẫn). Chỗ liên kết bị đứt thiếu 1 electron nên mang điện dương gọi là lỗ trống.
Bán dẫn loại n: Pha tạp thêm chất có 5 electron hóa trị vào những chất có chứa 4 electron hóa trị. Điều này làm cho electron bị thừa ra tạo thành electron tự do làm hạt tải điện cho chất bán dẫn.
Bán dẫn loại p: Pha tạp thêm chất có 3 electron hóa trị vào chất có 4 electron hóa trị (Silic). Muốn chúng liên kết với nhau thì chất pha tạp phải lấy một electron của Si làm xuất hiện một lỗ trống. Vì vậy hạt tải điện trong bán dẫn loại p chủ yếu là lỗ trống.
Bài giải:
Dòng điện chỉ chạy qua lớp chuyển tiếp p – n theo chiều từ p sang n.
Bài giải:
Khi lớp bán dẫn p mỏng được chèn giữa hai lớp bán dẫn n thì được xem là tranzito n – p – n.
Giải câu 6: Phát biểu nào dưới đây là chính...
Phát biểu nào dưới đây là chính xác?
Người ta gọi silic là chất bán dẫn vì
A. nó không phải là kim loại, cũng không phải là điện môi.
B. hạt tải điện trong đó có thể là electron và lỗ trống.
C. điện trở suất của nó rất nhạy cảm với nhiệt độ, tạp chất, và các tác nhân ion khác.
D. cả ba lí do trên.
Bài giải:
Chọn đáp án D.
Giải câu 7: Phát biểu nào dưới đây về tranzito...
Phát biểu nào dưới đây về tranzito là chính xác?
A. Một lớp bán dẫn loại p kẹp giữa hai lớp bán dẫn loại n là tranzito n – p – n.
B. Một lớp bán dẫn loại n mỏng kẹp giữa hai lớp bán dẫn loại p không thể xem là tranzito.
C. Một lớp bán dẫn loại p mỏng kẹp giữa hai lớp bán dẫn loại n luôn có khả năng khuếch đại.
D. Trong tranzito n – p – n, bao giờ mật độ hạt tải điện miền emito cũng cao hơn miền bazo.
Bài giải:
Chọn đáp án D.
Xem thêm lời giải Giải môn Vật lí lớp 11
- 👉 Giải vật lí 11 bài 1: Điện tích. Định luật Cu lông
- 👉 Giải vật lí 11 bài 2: Thuyết êlectron. Định luật bảo toàn điện tích
- 👉 Giải vật lí 11 bài 3: Điện trường và cường độ điện trường. Đường sức điện
- 👉 Giải vật lí 11 bài 4: Công của lực điện
- 👉 Giải vật lí 11 bài 5: Điện thế. Hiệu điện thế
- 👉 Giải vật lí 11 bài 6: Tụ điện
- 👉 Giải vật lí 11 bài 7: Dòng điện không đổi. Nguồn điện
- 👉 Giải vật lí 11 bài 8: Điện năng – Công suất điện
- 👉 Giải vật lí 11 bài 9: Định luật Ôm đối với toàn mạch
- 👉 Giải vật lí 11 bài 10: Ghép các nguồn điện thành bộ
- 👉 Giải vật lí 11 bài 11: Phương pháp giải một số bài toán về toàn mạch
- 👉 Giải vật lí 11 bài 13: Dòng điện trong kim loại
- 👉 Giải vật lí 11 bài 14: Dòng điện trong chất điện phân
- 👉 Giải vật lí 11 bài 15: Dòng điện trong chất khí
- 👉 Giải vật lí 11 bài 16: Dòng điện trong chân không
- 👉 Giải vật lí 11 bài 17: Dòng điện trong chất bán dẫn
- 👉 Giải vật lí 11 bài 19: Từ trường
- 👉 Giải vật lí 11 bài 20: Lực từ Cảm ứng từ
- 👉 Giải vật lí 11 bài 21: Từ trường của dòng điện chạy trong các dây dẫn có hình dạng đặc biệt
- 👉 Giải vật lí 11 bài 22: Lực Lo-ren-xo
- 👉 Giải vật lí 11 bài 24: Suất điện động cảm ứng
- 👉 Giải vật lí 11 bài 25: Tự cảm
- 👉 Giải bài 26 vật lí 11: Khúc xạ ánh sáng
- 👉 Giải vật lí 11 bài 27: Phản xạ toàn phần
- 👉 Giải vật lí 11 bài 12: Thực hành: Xác định suất điện động và điện trở trong của một pin điện hóa ( Phần 1)
- 👉 Giải vật lí 11 bài 12: Thực hành: Xác định suất điện động và điện trở trong của một pin điện hóa ( Phần 2)
- 👉 Giải vật lí 11 bài 18: Thực hành: Khảo sát đặc tính chỉnh lưu của điôt bán dẫn và đặc tính khuếch đại của tranzito ( Phần 1)
- 👉 Giải vật lí 11 bài 18: Thực hành: Khảo sát đặc tính chỉnh lưu của điôt bán dẫn và đặc tính khuếch đại của tranzito ( Phần 2)
- 👉 Giải vật lí 11 bài 23: Từ thông – Cảm ứng điện từ
- 👉 Giải vật lí 11 bài 28: Lăng kính
- 👉 Giải vật lí 11 bài 30: Giải bài toán về hệ thấu kính
- 👉 Giải vật lí 11 bài 31: Mắt
- 👉 Giải vật lí 11 bài 32: Kính lúp
- 👉 Giải vật lí 11 bài 33: Kính hiển vi
- 👉 Giải vật lí 11 bài 34: Kính thiên văn
- 👉 Giải vật lí 11 bài 35: Thực hành: Xác định tiêu cự của thấu kính phân kì (Phần 1)
- 👉 Giải vật lí 11 bài 35: Thực hành: Xác định tiêu cự của thấu kính phân kì (Phần 2)
Lớp 11 | Các môn học Lớp 11 | Giải bài tập, đề kiểm tra, đề thi Lớp 11 chọn lọc
Danh sách các môn học Lớp 11 được biên soạn theo sách giáo khoa mới của bộ giáo dục đào tạo. Kèm theo lời giải sách bài tập, sách giáo khoa, đề kiểm tra 15 phút, 45 phút (1 tiết), đề thi học kì 1 và học kì 2 năm học 2024 ngắn gọn, chi tiết dễ hiểu.
Toán Học
- Đề thi, đề kiểm tra Toán lớp 11
- SBT Toán lớp 11 Nâng cao
- SBT Toán 11 Nâng cao
- SGK Toán 11 Nâng cao
- SBT Toán lớp 11
- SGK Toán lớp 11
Vật Lý
- SBT Vật lí 11 Nâng cao
- SGK Vật lí lớp 11 Nâng cao
- SBT Vật lí lớp 11
- SGK Vật lí lớp 11
- Giải môn Vật lí lớp 11
Hóa Học
- Đề thi, đề kiểm tra Hóa lớp 11
- SBT Hóa học 11 Nâng cao
- SGK Hóa học lớp 11 Nâng cao
- SBT Hóa lớp 11
- SGK Hóa lớp 11
Ngữ Văn
Lịch Sử
Địa Lý
Sinh Học
- Đề thi, đề kiểm tra Sinh lớp 11
- SGK Sinh lớp 11 Nâng cao
- SBT Sinh lớp 11
- SGK Sinh lớp 11
- Giải môn Sinh học lớp 11
GDCD
Tin Học
Tiếng Anh
- Đề thi, đề kiểm tra Tiếng Anh 11 mới
- SBT Tiếng Anh lớp 11
- SGK Tiếng Anh lớp 11
- SBT Tiếng Anh lớp 11 mới
- SGK Tiếng Anh lớp 11 Mới