tailieunhanh - Chất bán dẫn

Chất bán dẫn (tiếng Anh: Semiconductor) là vật liệu trung gian giữa chất dẫn điện và chất cách điện. Chất bán dẫn hoạt động như một chất cách điện ở nhiệt độ thấp và có tính dẫn điện ở nhiệt độ phòng. Gọi là "bán dẫn" (chữ "bán" theo nghĩa Hán Việt có nghĩa là một nửa), có nghĩa là có thể dẫn điện ở một điều kiện nào đó, hoặc ở một điều kiện khác sẽ không dẫn điện | Ấ i 1 r 1Â Chất bán dẫn Chất bán dẫn tiếng Anh Semiconductor là vật liệu trung gian giữa chất dẫn điện và chất cách điện. Chất bán dẫn hoạt động như một chất cách điện ở nhiệt độ thấp và có tính dẫn điện ở nhiệt độ phòng. Gọi là bán dẫn chữ bán theo nghĩa Hán Việt có nghĩa là một nửa có nghĩa là có thể dẫn điện ở một điều kiện nào đó hoặc ở một điều kiện khác sẽ không dẫn điện. Vùng năng lượng trong chất bán dẫn Tính chất dẫn điện của các vật liệu rắn được giải thích nhờ lý thuyết vùng năng lượng. Như ta biết điện tử tồn tại trong nguyên tử trên những mức năng lượng gián đoạn các trạng thái dừng . Nhưng trong chất rắn khi mà các nguyên tử kết hợp lại với nhau thành các khối thì các mức năng lượng này bị phủ lên nhau và trở thành các vùng năng lượng và sẽ có ba vùng chính. Năng lưạng Cíc mức chưa lãp Các mửt đĩĩ liĩ ỉ Cấu trúc năng lượng của điện tử trong mạng nguyên tử của chất bán dẫn. Vùng hóa trị được lấp đầy trong khi vùng dẫn trống. Mức năng lượng Fermi nằm ở vùng trống năng lượng. Vùng hóa trị Valence band Là vùng có năng lượng thấp nhất theo thang năng lượng là vùng mà điện tử bị liên kết mạnh với nguyên tử và không linh động. Vùng dẫn Conduction band Vùng có mức năng lượng cao nhất là vùng mà điện tử sẽ linh động như các điện tử tự do và điện tử ở vùng này sẽ là điện tử dẫn có nghĩa là chất sẽ có khả năng dẫn điện khi có điện tử tồn tại trên vùng dẫn. Tính dẫn điện tăng khi mật độ điện tử trên vùng dẫn tăng. Vùng cấm Forbidden band Là vùng nằm giữa vùng hóa trị và vùng dẫn không có mức năng lượng nào do đó điện tử không thể tồn tại trên vùng cấm. Nếu bán dẫn pha tạp có thể xuất hiện các mức năng lượng trong vùng cấm mức pha tạp . Khoảng cách giữa đáy vùng dẫn và đỉnh vùng hóa trị gọi là độ rộng vùng cấm hay năng lượng vùng cấm Band Gap . Tùy theo độ rộng vùng cấm lớn hay nhỏ mà chất có thể là dẫn điện hoặc không dẫn điện. Như vậy tính dẫn điện của các chất rắn và tính chất của chất bán dẫn có thể lý giải một cách đơn giản nhờ lý thuyết vùng năng lượng như .