Giáo án giảng dạy môn Vật lý 11 - Tiết 33: Dòng điện trong chất bán dẫn

Tiết 33 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 (15 phút) : Tìm hiểu điôt bán dẫn và mạch chỉnh lưu dùng điôt bán dẫn.
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
Nội dung cơ bản
 Giới thiệu điôt bán dẫn.
 Yêu cầu học sinh nêu công dụng của điôt bán dẫn.
 Vẽ mạch chỉnh lưu 17.7. Giới thiệu hoạt động của mạch đó.
 Ghi nhận linh kiện.
 Nêu công dụng của điôt bán dẫn.
 Xem hình 17.7. Ghi nhận hoạt động chỉnh lưu của mạch.
IV. Điôt bán dẫn và mạch chỉnh lưu dùng điôt bán dẫn
 Điôt bán dẫn thực chất là một lớp chuyển tiếp p-n. Nó chỉ cho dòng điện đi qua theo chiều từ p sang n. Ta nói điôt bán dẫn có tính chỉnh lưu. Nó được dùng để lắp mạch chỉnh lưu, biến điện xoay chiều thành điện một chiều.
Hoạt động 6 (20 phút) : Tìm hiểu cấu tạo và nguyên lí hoạt động của tranzito lưỡng cực n-p-n.
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
Nội dung cơ bản
 Vẽ hình 17.8.
 Giới thiệu các cực và điện thế đặt vào các cực.
 Trình bày phương án và đưa ra các tình huống để đi đến khái niệm về hiệu ứng tranzito.
 Yêu cầu học sinh phân tích sự phân cực của các lớp.
 Kết luận về điện trở RCB khi đó.
 Yêu cầu học sinh phân tích sự phân cực của các lớp.
 Kết luận về điện trở RCB khi đó.
 Giới thiệu hiệu ứng tranzito.
 Giới thiệu khả năng khuếch đại tín hiệu điện nhờ hiệu ứng tranzito.
 Giới thiệu tranzito.
 Vẽ kí hiệu tranzito n-p-n.
 Giới thiệu các cực của tranzito.
 Hướng dẫn học sinh thực hiện C3.
 Giới thiệu ứng dụng của tranzito.
 Vẽ hình.
 Ghi nhận các cực và điện thế đặt vào các cực.
 Theo dõi, phân tích để hiểu được khái niệm.
 Phân tích sự phân cực của các lớp.
 Ghi nhận về điện trở RCB trong trường hợp này.
 Phân tích sự phân cực của các lớp.
 Ghi nhận về điện trở RCB trong trường hợp này.
 Ghi nhận khái niệm.
 Ghi nhận khái niệm.
 Ghi nhận khái niệm.
 Vẽ hình.
 Nhận biết các cực của tranzito.
 Thực hiện C3.
 Ghi nhận các ứng dụng của tranzito.
V. Cấu tạo và nguyên lí hoạt động của tranzito lưỡng cực n-p-n
1. Hiệu ứng tranzito
 Xét một tinh thể bán dẫn trên đó có tạo ra một miền p, và hai miền n1 và n2. Mật độ electron trong miền n2 rất lớn so với mật độ lỗ trống trong miền p. Trên các miền này có hàn các điện cực C, B, E. Điện thế ở các cực E, B, C giữ ở các giá trị VE = 0, VB vừa đủ để lớp chuyển tiếp p-n2 phân cực thuận, VC có giá trị tương đối lớn (cở 10V).
+ Giã sử miền p rất dày, n1 cách xa n2
 Lớp chuyển tiếp n1-p phân cực ngược, điện trở RCB giữa C và B rất lớn.
 Lớp chuyển tiếp p-n2 phân cực thuận nhưng vì miền p rất dày nên các electron từ n2 không tới được lớp chuyển tiếp p-n1, do đó không ảnh hưởng tới RCB.
+ Giã sử miền p rất mỏng, n1 rất gần n2
 Đại bộ phận dòng electron từ n2 phun sang p có thể tới lớp chuyển tiếp n1-p, rồi tiếp tục chạy sang n1 đến cực C làm cho điện trở RCB giảm đáng kể.
 Hiện tượng dòng điện chạy từ B sang E làm thay đổi điện trở RCB gọi là hiệu ứng tranzito.
 Vì đại bộ phận electron từ n2 phun vào p không chạy về B mà chạy tới cực C, nên ta có IB << IE và IC » IE. Dòng IB nhỏ sinh ra dòng IC lớn, chứng tỏ có sự khuếch đại dòng điện.
2. Tranzito lưỡng cực n-p-n
 Tinh thể bán dẫn được pha tạp để tạo ra một miền p rất mỏng kẹp giữa hai miền n1 và n2 gọi là tranzito lưỡng cực n-p-n.
 Tranzito có ba cực:
+ Cực góp hay là côlectơ (C).
+ Cực đáy hay cực gốc, hoặc bazơ (B).
+ Cực phát hay Emitơ (E).
 Ứng dụng phổ biến của tranzito là để lắp mạch khuếch đại và khóa điện tử.
Hoạt động 7 (10 phút) : Củng cố, giao nhiệm vụ về nhà.
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
 Cho học sinh tóm tắt những kiến thức cơ bản đã học trong bài.
 Yêu cầu học sinh về nhàthực hiện các câu hỏi làm các bài tập trang 6, 7 sgk.
 Tóm tắt những kiến thức cơ bản.
 Ghi các bài tập về nhà.
IV.CỦNG CỐ: Qua bài này chúng ta cần nắm được: 
	 - Bản chất dòng điện trong bán dẫn
 - Điot bán dẫn và transito bán dẫn
V. DẶN DÒ:
 	- Về nhà xem lại nội dung của bài và làm các bài tập của bài này.
VI. RÚT KINH NGHIỆM:
...............................................................................................................................................................
...............................................................................................................................................................
...............................................................................................................................................................
1.Phát biểu nào sau đây đúng
	a.Electron và lỗ trống đều mang điện tích âm
	b.Electron và lỗ trống chuyển động ngược chiều điện trường
	c.Mật độ các hạt tải điện phụ thuộc vào các yếu tố bên ngoài như: nhiệt độ, tạp chất, mức độ chiếu sáng
	d.Độ linh động của các hạt tải điện hầu như không đổi khi tăng nhiệt độ
2.Phát biểu nào sau đây đúng
	a.Lớp bán dẫn p kẹp giữa hai lớp bán dẫn n là transito n-p-n
	b.Một lớp bán dẫn mỏng n kẹp giữa hai lớp bán dẫn p không thể xem là transito
	c.Một lớp bán dẫn mỏng p kẹp giữa hai lớp bán dẫn n luôn có khả năng khuyết đại
	d.Trong transito n-p-n, bao giờ mật độ hạt tải điện trong miền e6mito cũng cao hơn miền bazo
3.Dòng chuyển dời có hướng của các ion là bản chất dòng điện trong:
	a.kim loại	b.chất điện phân	c.chất khí	d.chân không