Để tạo nên chất bán dẫn loại n người ta pha thêm chất gì có 5 electron lớp ngoài cùng
Chất bán dẫn là gì, có mấy loại chất bán dẫn hay tính chất của chất bán dẫn… là những câu hỏi mà chúng tôi nhận được từ rất nhiều bạn đọc trong thời gian qua. Nếu bạn cũng đang có những thắc mắc này thì hãy theo dõi ngay bài viết dưới đây nhé. Show
Chất bán dẫn là gì?Nhiều người thường thắc mắc “chất bán dẫn là gì”. Chất bán dẫn hay Semiconductor là chất có độ dẫn điện nằm ở mức trung gian giữa chất dẫn điện và chất cách điện (như hầu hết các loại gốm). Chất bán dẫn được xác định là các nguyên tố tinh khiết (silicon, germanium) hoặc các hợp chất (gallium arsenide, cadmium selenide)và chúng có hoạt động như một chất cách điện ở nhiệt độ thấp và dẫn điện ở nhiệt độ phòng. Chất bán dẫn là chất như thế nào?Tính bán dẫn dễ dàng thay đổi khi có tạp chất và sự biến đổi này sẽ phụ thuộc vào loại tạp chất thêm vào. Khi 2 chất bán dẫn khác nhau được kết nối với nhau sẽ tạo thành nên một lớp gọi là lớp tiếp xúc. Các tính chất của các hạt mang điện bao gồm: electron, ion và lỗ trống điện tử thuộc lớp tiếp xúc này sẽ là cơ sở để tạo ra diot, bóng bán dẫn và các thiết bị điện tử hiện đại ngày nay. Các loại chất bán dẫnChất bán dẫn tinh khiếtTrước tiên, ta cần hiểu rõ khái niệm “chất bán dẫn tinh khiết là gì” (hay chất bán dẫn thuần là gì). Chất bán dẫn tinh khiết hay chất bán dẫn thuần là chất bán dẫn hoàn toàn không có tạp chất, ví dụ điển hình là Silicon hay Germanium. Chúng còn được gọi là những chất bán dẫn là nguyên tố nhóm IV. Mỗi nguyên tử thuộc nguyên tố nhóm IV thường có 4 electron ở lớp ngoài, tiếp đó được liên kết với các nguyên tử Si khác bằng liên kết cộng hóa trị tạo nên chất bán dẫn trung hòa về điện xét ở điều kiện nhiệt độ thấp. Điện trở suất của các chất bán dẫn thuần thường rất cao khi ở nhiệt độ thấp và giảm nhanh khi có sự tăng lên của nhiệt độ. Độ dẫn điện của chất bán dẫn tinh khiết sẽ tỷ lệ thuận với nhiệt độ, nghĩa là cùng tăng hoặc cùng giảm. Hệ số nhiệt điện trở của chất bán dẫn thuần do đó mà có giá trị âm. Chất bán dẫn pha tạp chấtCó hai loại chất bán dẫn pha tạp chất, đó là chất bán dẫn loại n và p: Chất bán dẫn loại p là gì? Chất bán dẫn loại p hay chất bán dẫn dương có tạp chất là những nguyên tố thuộc nhóm III, được tạo thành khi tạp chất như boron chỉ có ba electron trong lớp vỏ hóa trị. Khi một lượng nhỏ được chất có hóa trị III được liên kết với tinh thể, nguyên tử chất đó có thể tích hợp với bốn nguyên tử silicon theo liên kết cộng hóa trị. Tuy nhiên, vì nó chỉ chứa ba electron để cung cấp nên sẽ có một lỗ trống được tạo ra. Lỗ này mang điện tích dương nên chất bán dẫn pha tạp được gọi là chất bán dẫn loại p. Chất bán dẫn loại n là gì? Chất bán dẫn loại n chính là chất bán dẫn âm, với đặc điểm tạp chất là các nguyên tố thuộc nhóm V, xảy ra khi tạp chất là một nguyên tố xuất hiện năm electron trong lớp vỏ hóa trị. Khi một lượng nhỏ chất có hóa trị V, điển hình như photpho được thêm vào cấu trúc tinh thể của silic, mỗi nguyên tử thường sẽ liên kết với bốn nguyên tử silicon liền kề. Vì photpho mang năm electron trong vỏ hóa trị nên chỉ sẽ có bốn trong số đó là được liên kết với các nguyên tử silic ở lân cận theo liên kết cộng hóa trị. Còn một electron hóa trị còn lại bị bỏ lại không có gì để liên kết, trở thành điện tử tự do. Chất bán dẫn được tạo ra theo cách này mang điện tích âm và người ta gọi là chất bán dẫn loại n. Bản chất của chất bán dẫn là gì?Hiệu ứng trường (bán dẫn)
Dị thểKhi hai vật liệu bán dẫn bất kỳ pha tạp sẽ được nối với nhau, sự trao đổi điện tử và lỗ trống xảy ra và hình thành nên dị thể.
Electron kích thích
Độ dẫn điện biến đổiỞ trạng thái tự nhiên, chất bán dẫn được đánh giá là chất dẫn điện kém. Chất bán dẫn thường có pha tạp chất loại n, p và sẽ hoạt động giống như vật liệu dẫn điện. Do thừa hoặc thiếu điện tử, khiến lượng điện tử không cân bằng, cho phép dòng điện chạy qua vật liệu. Độ dẫn điện của chất bán dẫn luôn biến đổiĐộ dẫn nhiệt caoChất bán dẫn có tính dẫn nhiệt cao, vì vậy loại chất này được dùng để tản nhiệt và cải thiện quản lý nhiệt cho thiết bị điện tử. Phát xạ nhẹ và chuyển đổi năng lượngVới một số chất bán dẫn cụ thể, khi các electron bị kích thích, nó phát ra ánh sáng thay vì tạo ra nhiệt. Chất bán dẫn có phát xạ nhẹ ứng dụng để sản xuất các diode phát sáng hoặc chấm lượng tử huỳnh quang. Chất bán dẫn có yếu tố năng lượng nhiệt điện lớn sẽ được sử dụng trong các máy phát nhiệt điện. Ứng dụng của chất bán dẫn
+ Cảm biến nhiệt độ thuộc máy điều hòa không khí. + Bộ vi xử lý CPU. + Bộ chuyển đổi tín hiệu trên các loại điện thoại, TV,…
Ví dụ về một số chất bán dẫn
Trên đây là tổng hợp tất cả những kiến thức liên quan đến chất bán dẫn. Hy vọng qua đây sẽ giúp bạn đọc hiểu rõ được chất bán dẫn là gì, các loại chất bán dẫn, tính chất và ứng dụng của nó. Để từ đó vận dụng một cách khéo léo vào các công việc thực tế.
Đáp án: A Bán dẫn pha tạp chất trong đó hạt tải điện chính mang điện âm gọi là bán dẫn loại n . Hợp chất GaAs là chất bán dẫn loại n. CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ
|