Tài liệu giảng dạy môn: Linh kiện Điện Tử

CHƯƠNG 4: ĐẠI CƯƠNG VỀ CHẤT BÁN DẪN
( SEMI CONDUCTOR )

Người ta chia các vật liệu điện ra làm 3 nhóm chính là : chất dẫn
điện, chất cách điện và chất bán dẫn.
Tài liệu giảng dạy môn: Linh kiện Điện Tử Người ta bảo rằng, chất bán dẫn (Semi – conductor) là chất có
điện trở suất trung bình giữa chất dẫn điện (kim loại) và chất cách điện
(điện môi)
- Chất dẫn điện có điện trở suất
ρ
= 10
-6

÷
10
-4

Ω
m.
- Chất bán dẫn có điện trở suất
ρ
= 10
-4

ình
4
-1-1: Đồ thò năng lượng của chất rắn Miền (1) được gọi là miền hoá trò hay miền đầy: là miền bò lấp hoàn toàn
bởi các e.
Miền (2) miền dẫn: là miền năng lượng chưa bò các e chiếm hết.

Ở giữa là miền cấm: là miền năng lượng không có các e chiếm giữ.
Tài liệu giảng dạy môn: Linh kiện Điện Tử 2

1
W


w
W
d
W
F
1
2
CHẤT BÁN DẪN LOẠI N (Negative)
Tài liệu giảng dạy môn: Linh kiện Điện Tử
w
W
d
W
F
1
2
CHẤT BÁN DẪN LOẠI N (Negative)

Tài liệu giảng dạy môn: Linh kiện Điện Tử
1
w
W
F
W

TIẾP XÚC P-N KHI KHÔNG CÓ ĐIỆN TRƯỜNG NGOÀI

Tài liệu giảng dạy môn: Linh kiện Điện Tử TIẾP XÚC P-N KHI CO ÙĐIỆN TRƯỜNG NGOÀI


H
ình 4-1-10
: Đặc tuyến V-A của mối nối P-N
V
ùng f.c thuận
V
ùng f.c nghòch
O
V
γ
I(mA)
V
R max
V(V)

I
OSAT
=2μA
U (V)
)1( −=

===

Vậy dòng qua lớp tiếp xúc P-N:

)1(
25
−=
−
mV
U
osatNP
eII Tài liệu giảng dạy môn: Linh kiện Điện Tử
Tóm lại :
 Khi phân cực nghòch lớp tiếp xúc P-N : Vùng nghèo
mở rộng, dòng qua lớp tiếp xúc nhỏ bằng dòng trôi của
hạt thiểu số :
I = - I
osat
(rất bé)
 Khi phân cực thuận lớp tiếp xúc P-N: Vùng nghèo hẹp,
dòng qua lớp tiếp xúc lớn và tăng theo điện áp, là
dòng Ikt của hạt đa số :
I
P-N


0,5 1,0
1020
10
20
30
40
50
60
70
1A
μ
I
(
mA
)
D
V
BR max
S
Vùng phân

Hình 4-
2
-
4
: Mạch khảo sát Diode khi phân cực nghòch
Khi phân cực thuận
R1
2K2
0 -> 15V
Vs
++
0 -> 15V
Vs
D1
R1
2K2
D1
Tài liệu giảng dạy môn: Linh kiện Điện Tử

ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ LÊN DIODE


osat (R)
.

e
K
I
(T –25)
K
I
: hệ số nhiệt = 0,07/
0
C (đối với Ge) = 0,12/
0
C (đối với Si)
T : nhiệt độ môi trường
I
osat
: dòng rỉ ở nhiệt độ T
Tài liệu giảng dạy môn: Linh kiện Điện Tử
CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA DIODE

- Chất bán dẫn chế tạo để có V
F
(V
γ
) .
- I

A
50v 5μA Nắn dòng
1N4002 Si 1
A
100v 5μA Nắn dòng
1N4004 Si 1
A
400v 5μA Nắn dòng
1N4007 Si 1
A
1000v 5μA Nắn dòng
1N5404 Si 3
A
400v 5μA Nắn dòng
1N5408 Si 3
A
1000v 5μA Nắn dòng
Tài liệu giảng dạy môn: Linh kiện Điện Tử
HÌNH DẠNG CỦA MỘT SỐ DIODE 50A
25÷30A
5÷12A
3A
1A
1.5A

2
mA
20
mA
I
D
(mA)
V
D
(V)
H
ình
4
-
2
-
6
0, 5V
0, 8V
1. Điện trở tónh : R
DC
Tại điểm hoạt động trên đặc tuyến,
điện trở tónh của diode được xác đònh theo
công thức:
R
DC
=
V
D
I


CÁCH ĐO THỬ – KIỂM TRA DIODE:
- Để VOM ở giai R x 100 :

VOM
ĐEN
ĐEN
VOM
DIODE
ĐỎ
PHÂN CỰC NGHỊC
H
DIODE
ĐỎ
PHÂN CỰC THUẬN Hình 4-
2
-
7
: Cách đo thử diode

- Nếu R
t
= R
ng

(mA)
Tài liệu giảng dạy môn: Linh kiện Điện Tử
3. Tụ của mối nối p – n
:
a. Tụ của diode khi phân cực ngược:
Với ε = ε
0
x11,7 (Si)
ε = ε
0
x 15,8 (Ge)

C
p
= ε
S
d
và ε
0
=8,85 x10
-12
F/m H
ình 4-
2
-8: Đặc tuyến của tụ chuyển tiếp C
T
và tụ khuếch tán C
D
của một diode Si