Giáo án Vật lý lớp 11 - Trường THPT Tăng Bạt Hổ - Tiết 39: Linh kiện bán dẫn

Ngày soạn: 2/12/2008
Tiết 39: LINH KIỆN BÁN DẪN
 I. MỤC TIÊU:
 1. Kiến thức:.
 - Hiểu cấu tạo và nguyên lý hoạt động của các linh kiện bán dẫn có lớp chuyển tiếp p-n thường gặp như điốt chỉnh lưu, điốt quang
 2. Kĩ năng:
 - Biết vận dụng các hiểu biết về tính chất của bán dẫn và của lớp chuyển tiếp p-n để giải thích hoạt động của các linh kiện bán dẫn.
 3. Thái độ: Kích thích hứng thú học tập qua việc tìm hiểu một số linh kiện điện tử trong thực tế.
II. CHUẨN BỊ:
 1. Chuẩn bị của thầy:
 - Một số hình vẽ về cấu tạo của điốt và các mạch có linh kiện đó.
 - Một số linh kiện thật hoặc ảnh chụp các linh kiện bán dẫn.
 2. Chuẩn bị của trò: 
 - Học bài cũ, xem trước bài mới
III. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC: 
A. Hoạt động ban đầu
 1. Ổn định tổ chức: (1phút)
 2. Kiểm tra bài cũ: (7phút) Hãy giả thích sự hình thành lớp chuyển tiếp p-n.Vì sao ta nói lớp chuyển tiếp p-n có tính chỉnh lưu?
B.Hoạt động dạy-học
TL
(Ph)
Hoạt động của học sinh
Trợ giúp của giáo viên
Nội dung kiến thức
 20
Hoạt động 1: Tìm hiểu cấu tạo và hoạt động của đi ốt chỉnh lưu, điốt quang
HS quan sát, rút ra kết luận
Nhận xét và theo dõi
Trả lời C1 : 
Kết luận 
Điốt 
Cần cho học sinh hiểu là các điốt trong bài đều có cấu tạo từ một lớp chuyển tiếp p – n. Tuy nhiên, tùy theo mục đích sử dụng mà người ta chế tạo ra các điốt với cấu tạo với tính chất khác nhau.
Điốt chỉnh lưu dùng để biến dòng điện xoay chiều thành một chiều, vì vậy cần có một dòng điện ngược cành nhỏ càng tốt. Nếu điốt cần cho dòng điện thuận lớn đi qua, thì nó phải có kích thước lớn, vì điện tích của lớp tiếp xúc phải lớn. Thí nghiệm minh hoạ tính chất chỉnh lưu của điốt bán dẫn được nêu ở hình 24.2. Đó cũng là câu trả lời cho C1.
Phôtôđiốt phải đóng trong vỏ có cửa sổ để cho ánh sáng có thể chiếu vào lớp chuyển tiếp p – n. Ngoài ra, khi không có ánh sáng chiếu vào thì dòng ngược qua điốt cần rất nhỏ.
Điốt
Cấu tạo 
 Là các dụng cụ bán dẫn hai cực, trong đó có một lớp chuyển tiếp p – n.
2. Phân loại
Điốt chỉnh lưu 
Nguyên tắc hoạt động: Dựa vào tính chất chỉnh lưu của lớp chuyển tiếp p - n
Tác dụng : chỉnh lưu dòng điện xoay chiều 
Kí hiệu : 
Phôtôđốt (điốt quang)
Nguyên tắc hoat động: Chiếu ánh sáng có bước sóng thích hợp vào lớp tiếp xúc p – n Þ tạo ra các cặp êlectron và lổ trống .Khi mắc điốt vào hiệu điện thế ngược thì dòng ngược qua lớp tiếp xúc tăng lên
Tác dụng: Làm cảm biến ánh sáng ( biến đổi tín hiệu ánh sáng thành tín hiệu điện 
Ứng dụng: Thông tin quang học, kĩ thuật tự động hóa 
17 
Hoạt động 2: Tìm hiểu cấu tạo và hoạt động của pin mặt trời, điốt phát quang
HS: Đọc sách thảo luận tìm hiểu cấu tạo và hoạt động của pin mặt trời.
HS: Đọc sách thảo luận tìm hiểu cấu tạo và hoạt động của đi ốt phát quang.
HS: Đọc sách thảo luận tìm hiểu cấu tạo và hoạt động của pin nhiệt điện bán dẫn.
Pin mặt trời lại cần có điện tích lớn để có thể thu nhận được nhiều ánh sáng, vì vậy nó được chế tạo dưới dạng những kích thước lớn.
Điốt phát quang được chế tạo từ những vật liệu bán dẫn thích hợp, sao cho nó có khả năng phát sáng mạnh, cho màu sắc mong muốn. Các điốt được chế tạo theo hình dạng và được xếp đặt thính hợp thích hợp để tạo nên những bộ hiển thị, màn hình lớn
Pin nhiệt điện và thiết bị làm lạnh bằng hiệu ứng Peltier được lắp sao chó các đầu nóng về một phía để tiện cho việc sử dụng.
 Pin mặt trời 
 Cấu tạo pin quang học: Là một điốt bán dẫn, khi được chiếu sáng trở thành một nguồn điện với p là cực dương và n là cực âm.
Nguyên tắc hoạt động: Chiếu ánh sáng có bước sóng thích hợp vào lớp tiếp xúc p – n Þ tạo ra các cặp êlectron và lổ trống Þcó tác dụng đẩy các lổ trống sang phía bán dẫn p và các êlectron sang phía bán dẫn n .Nếu đóng mạch điốtbằng một điện trở Þ xuất hiện dòng điện trong mạch .
Þ Pin mặt trời là các tấm pin quang điện làm bằng Silic 
Điốt phát quang 
Cấu tạo: Là một điốt được chế tạo từ những vật liệu bán dẫn thích hợp để khi có dòng điện thuận chạy qua Þ phát ra ánh sáng tại lớp tiếp xúc p – n.
Tính chất: Màu sắc ánh sáng phát ra phụ thuộc vào các bán dẫn dùng làm điốt và cách pha tạp chất vào bán dẫn đó .
Ứng dụng : Làm các bộ hiển thị , đèn báo , trong các màn hình quảng cáo .
Pin nhiệt điện bán dẫn 
Cấu tạo: Là một cặp nhiệt điện làm từ hai thanh bán dẫn khác loại ( n và p ). 
Tính chất:
+ Hệ số lớn hơn gấp hàng trăm lần so với ở cặp nhiệt điện kim loại 
+ Xuất hiện hiện tượng nhiệt điện ngược (SGK)
Ứng dụng: Pin nhiệt điện có suất điện động lớn, chế tạo ra các thiết bị làm lạnh gọn nhẹ và hiệu quả cao trong y học, khoa học.
C. Hoạt động kết thúc tiết học:
 1. Củng cố kiến thức: ( 2phút) Yêu cầu nhắc lại :
 Nhấn mạnh các nội dung quan trọng .
 Trả lời câu hỏi và làm bài tập SGK
 2. Bài tập về nhà – Tìm hiểu: (2phút) 
IV. RÚT KINH NGHIỆM: