Giáo án giảng dạy môn Vật lý 11 - Tiết 32: Dòng điện trong chất bán dẫn

Tiết 32 theo ppct	Ngày soạn:
DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT BÁN DẪN
I. MỤC TIÊU
1.Kiến thức:
	-Nắm được các khái niệm của chất bán dẫn, đặc điểm chất bán dẫn
	-Các hạt tải điện trong chất bán dẫn.
	-Quá trình hình thành lớp tiếp xúc.
2.Kỉ năng:
	-So sánh bản chất dòng điện trong các môi trường đã học.
3.Thái độ:
	-Yêu thích bộ môn.
4.Trọng tâm
	-Các hạt tải điện trong bán dẫn
II. CHUẨN BỊ
1. Giáo viên: 	+ Chuẩn bị hình 17.1 và bảng 17.1 sgk ra giấy to.
	+ Chuẫn bị một số linh kiện bán dẫn thường dùng như điôt bán dẫn, tranzito, LED,  Nếu có linh kiện hỏng thì bóc vỏ ra để chỉ cho học sinh xem miếng bán dẫn ở linh kiện ấy.
2. Học sinh: Oân tập các kiến thức quan trọng chính:
	+ Thuyết electron về tính dẫn điện của kim loại.
	+ Vài thông số quan trọng của kim loại như điện trở suất, hệ số nhiệt điện trở, mật độ electron tự do.
III. TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC
Hoạt động 1 (5 phút) : Kiểm tra bài cũ : Nêu các đại lượng đặc trưng cho tính dẫn diện của môi trường chân không. Bản chất dòng điện trong chân không.
Hoạt động 2 (10 phút) : Tìm hiểu chất bán dẫn và tính chất.
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
Nội dung cơ bản
 Yêu cầu học sinh cho biết tại sao gọi là chất bán dẫn.
 Giới thiệu một số bán dẫn thông dụng.
 Giới thiệu các đặc điểm của bán dẫn tinh khiết và bán dẫn có pha tạp chất..
 Cho biết tại sao có những chất được gọi là bán dẫn.
 Ghi nhận các vật liệu bán dẫn thông dụng, điển hình.
 Ghi nhận các đặc điểm của bán dẫn tinh khiết và bán dẫn có pha tạp chất.
I. Chất bán dẫn và tính chất
 Chất bán dẫn là chất có điện trở suất nằm trong khoảng trung gian giữa kim loại và chất điện môi.
 Nhóm vật liệu bán dẫn tiêu biểu là gecmani và silic.
+ Ở nhiệt độ thấp, điện trở suất của chất bán dẫn siêu tinh khiết rất lớn. Khi nhiệt độ tăng, điện trở suất giảm nhanh, hệ số nhiệt điện trở có giá trị âm.
+ Điện trở suất của chất bán dẫn giảm rất mạnh khi pha một ít tạp chất.
+ Điện trở của bán dẫn giảm đáng kể khi bị chiếu sáng hoặc bị tác dụng của các tác nhân ion hóa khác.
Hoạt động 3 (15 phút) : Tìm hiểu hạt tải điện trong chất bán dẫn, bán dẫn loại n và bán dẫn loại p.
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
Nội dung cơ bản
 Giới thiệu bán dẫn loại n và bán dẫn loại p.
 Yêu cầu học sinh thử nêu cách nhận biết loại bán dẫn.
 Giới thiệu sự hình thành electron dẫn và lỗ trống trong bán dẫn tinh khiết.
 Yêu cầu học sinh nêu bản chất dòng điện trong bán dẫn tinh khiết.
 Giới thiệu tạp chất cho và sự hình thành bán dẫn loại n.
 Yêu cầu học sinh giải thích sự tạo nên electron dẫn của bán dẫn loại n.
 Giới thiệu tạp chất nhận và sự hình thành bán dẫn loại p.
 Yêu cầu học sinh thực hiện C1.
 Ghi nhận hai loại bán dẫn.
 Nêu cách nhận biết loại bán dẫn.
 Ghi nhận sự hình thành electron dẫn và lỗ trống trong bán dẫn tinh khiết.
 Nêu bản chất dòng điện trong bán dẫn tinh khiết.
 Ghi nhận khái niệm.
 Giải thích sự tạo nên electron dẫn của bán dẫn loại n.
 Ghi nhận khái niệm.
 Thực hiện C1.
II. Hạt tải điện trong chất bán dẫn, bán dẫn loại n và bán dẫn loại p
1. Bán dẫn loại n và bán dẫn loại p
 Bán dẫn có hạt tải điện âm gọi là bán dẫn loại n. Bán dẫn có hạt tải điện dương gọi là bán dẫn loại p.
2. Electron và lỗ trống
 Chất bán dẫn có hai loại hạt tải điện là electron và lỗ trống. 
 Dòng điện trong bán dẫn là dòng các electron dẫn chuyển động ngược chiều điện trường và dòng các lỗ trống chuyển động cùng chiều điện trường.
3. Tạp chất cho (đôno) và tạp chất nhận (axepto)
+ Khi pha tạp chất là những nguyên tố có năm electron hóa trị vào trong tinh thể silic thì mỗi nguyên tử tạp chất này cho tinh thể một electron dẫn. Ta gọi chúng là tạp chất cho hay đôno. Bán dẫn có pha đôno là bán dẫn loại n, hạt tải điện chủ yếu là electron.
+ Khi pha tạp chất là những nguyên tố có ba electron hóa trị vào trong tinh thể silic thì mỗi nguyên tử tạp chasats này nhận một electron liên kết và sinh ra một lỗ trống, nên được gọi là tạp chất nhận hay axepto. Bán dẫn có pha axepto là bán đãn loại p, hạt tải điện chủ yếu là các lỗ trống.
Hoạt động 4 (15 phút) : Tìm hiểu lớp chuyển tiếp p-n.
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
Nội dung cơ bản
 Giới thiệu lớp chuyển tiếp p-n.
 Giới thiệu lớp nghèo.
 Yêu cầu học sinh giải tích tại sao ở lớp chuyển tiếp p-có rất ít các hạt tải điện.
 Yêu cầu học sinh thực hiện C2.
 Giới thiệu sự dẫn điện chủ yếu theo một chiều của lớp chuyển tiếp p-n.
 Giới thiệu hiện tượng phun hạt tải điện.
 Ghi nhận khái niệm.
 Ghi nhận khái niệm.
 Giải tích tại sao ở lớp chuyển tiếp p-có rất ít các hạt tải điện.
 Thực hiện C2.
 Ghi nhận khái niệm.
 Ghi nhận hiện tượng.
III. Lớp chuyển tiếp p-n
 Lớp chuyển tiếp p-n là chổ tiếp xúc của miền mang tính dẫn p và miền mang tính dẫn n được tạo ra trên 1 tinh thể bán dẫn.
1. Lớp nghèo
 Ở lớp chuyển tiếp p-n không có hoặc có rất ít các hạt tải điện, gọi là lớp nghèo. Ở lớp nghèo, về phía bán dẫn n có các ion đôno tích điện dương và về phía bán dẫn p có các ion axepto tích điện âm. Điện trở của lớp nghèo rất lớn.
2. Dòng điện chạy qua lớp nghèo
 Dòng diện chạy qua lớp nghèo chủ yếu từ p sang n. Ta gọi dòng điện qua lớp nghèo từ p sang n là chiều thuận, chiều từ n sang p là chiều ngược.
3. Hiện tượng phun hạt tải điện
 Khi dòng điện đi qua lớp chuyển tiếp p-n theo chiều thuận, các hạt tải điện đi vào lớp nghèo có thể đi tiếp sang miền đối diện. Đó sự phun hạt tải điện.
IV.CỦNG CỐ: Qua bài này chúng ta cần nắm được: 
	 - Các hạt tải điện trong bán dẫn.
 - Quá trình tải điện của các hạt mang điện trong bán dẫn
V. DẶN DÒ:
 	- Về nhà xem lại nội dung của bài và xem tiếp phần còn lại của bài
VI. RÚT KINH NGHIỆM:
...............................................................................................................................................................
...............................................................................................................................................................
...............................................................................................................................................................
1.Silic là chất bán dẫn vì:
	a.không phải kim loại cũng không phải điện môi
	b.hạt tải điện trong đó có thể là electron hay lỗ trống.
	c.điện trở suất của nó rất nhạy cảm với nhiệt độ, tạp chất và các tác nhân ion hóa khác
	d.cả ba lí do trên.
2.Phát biểu nào sau là không đúng?
	a.Bán dẫn là chất trong đó các electron hóa trị liên kết tương đối chặt chẽ với nhau với hạt nhân nguyên tử của chúng.
	b.Bán chất không thể xem là kim loại hay chất cách điện
	c.Trong bán dẫn có hai hạt mang điện tự do là electron và lỗ trống
	d.Chất bán dẫn có khe năng lượng rất lớn và rất khó tạo ra các hạt tải điện tự do.