Giải bài tập SGK Vật lý 11 Bài 17: Dòng điện trong chất bán dẫn

Tính chất điện của bán dẫn và kim loại khác nhau như thế nào?

Phương pháp giải

- Hạt tải điện trong kim loại: electron tự do

- Hạt tải điện trong bán dẫn: electron và lỗ trống

Hướng dẫn giải

- Kim loại: 

+ Dòng điện trong kim loại là dòng chuyển dời có hướng của các electron

+ Điện trở suất của kim loại tăng khi nhiệt độ tăng

- Bán dẫn tinh khiết:

+ Dòng điện trong chất bán dẫn là dòng chuyển dời của các electron và lỗ trống

+ Điện trở suất của bán dẫn tinh khiết giảm mạnh khi nhiệt độ tăng.

Điểm khác nhau chính giữa nguyên tử đôno và axepto đối với silic là gì?

Phương pháp giải

So sánh các đặc điểm của hai nguyên tử về: nhóm nguyên tử, nguyên tắc khi pha tạp và kết quả của quá trình pha tạp với Silic

Hướng dẫn giải

- Nguyên tử đôno đối với silic: 

+ Là các nguyên tử thuộc nhóm 5

+ Khi pha tạp: dùng bốn điện tử hóa trị

+ Sinh ra electron dẫn mà không sinh ra lỗ trống

=> Tạp chất đôno sinh ra êlectron dẫn mà không sinh ra lỗ trống.

- Nguyên tử axepto đối với silic:

+ Là các nguyên tử thuộc nhóm 3

+ Khi pha tạp: dùng ba điện tử hóa trị

+ Sinh ra lỗ trống mà không sinh ra electron tự do

=> Tạp chất axepto sinh ra lỗ trống mà không sinh ra êlectron tự do.

Mô tả cách sinh ra êlectron và lỗ trống trong bán dẫn tinh khiết, bán dẫn n và p?

Phương pháp giải

Mô tả về loại hạt tải điện, mật độ hạt tải điện và kết quả của quá trình sinh electron và lỗ trống của ba loại bán dẫn trên 

Hướng dẫn giải

Minh họa bằng hình 17.1

- Bán dẫn tinh khiết: Mật độ hạt tải điện là êlectron và lỗ trống bằng nhau

- Bán dẫn n: 

+ Tạp chất đôno sinh ra êlectron dẫn mà không sinh ra lỗ trống

+ Mật độ hạt tải êlectron rất lớn, lớn hơn mật độ lỗ trống

=> số lượng electron nhiều hơn lỗ trống

- Bán dẫn p: 

+ Tạp chất axepto sinh ra lỗ trống mà không sinh ra êlectron tự do

+ Mật độ hạt tải êlectron rất nhỏ, nhỏ hơn mật độ lỗ trống

=> số lượng lỗ trống nhiều hơn electron tự do.

Dòng điện chỉ chạy qua lớp chuyển tiếp p - n theo chiều nào?

Phương pháp giải

Dòng điện chỉ chạy qua lớp chuyển tiếp p-n theo chiều từ p sang n.

Hướng dẫn giải

Vì dòng điện chủ yếu chỉ chạy qua điôt theo chiều từ p đến n, nên khi nối nó vào mạch điện xoay chiều, dòng điện cũng chỉ chạy theo một chiều.

Khi nào thì một lớp bán dẫn p kẹp giữa hai lớp bán dẫn n trên một đơn tinh thể được xem là một tranzito n-p-n?

Phương pháp giải

Tranzito n-p-n là bán dẫn p-n có  bề dày của lớp p rất nhỏ hơn bề dày của hai lớp n kẹp hai bên.

Hướng dẫn giải

Một lớp bán dẫn p kẹt giữa hai lớp bán dẫn n trên một đơn tinh thể được xem là một tranzito n-p-n 

 ⇔ bề dày của lớp p rất nhỏ hơn bề dày của hai lớp n kệp hai bên nó.

Phát biểu nào dưới đây là chính xác?

Người ta gọi silic là chất bán dẫn vì

A. nó không phải là kim loại , cũng không phải là điện môi.

B. hạt tải điện trong đó cá thể là êlectron và 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 lý do trên.

Phương pháp giải

Đặc điểm của silic:

- Không là kim loại, cũng không là điện môi

- Hạt tải điện là êlectron và lỗ trống

...

Hướng dẫn giải

- Người ta gọi silic là chất bán dẫn vì:

+ Nó không phải là kim loại, cũng không phải là điện môi.

+ Hạt tải điện trong đó có thể là êlectron và lỗ trống.

+ Điện trở suất của nó rất nhạy cảm với nhiệt độ, tạp chất và tác nhân ion hóa khác.

- Chọn đáp án D.

Phát biểu nào dưới đây về tranzito là chính xác

A. Một lớp bán dẫn p kẹp giữa hai lớp bán dẫn n là một tranzito n-p-n.

B. Một lớp bán dẫn n mỏng kẹp giữa hai lớp bán dẫn p không thể xem là một tranzito.

C. Một lớp bán dẫn p mỏng kẹp giữa hai lớp bán dẫn n luôn có khả năng khuếch đại.

D. Trong tranzito n-p-n, bao giờ mật độ hạt tải điện miền êmitơ cũng cao hơn miền bazơ.

Phương pháp giải

Tranzito n-p-n:  Mật độ hạt tải điện miền êmitơ cao hơn miền bazơ

Hướng dẫn giải

- Trong tranzito n-p-n, bao giờ mật độ hạt tải điện miền êmitơ cũng cao hơn miền bazơ.

- Chọn đáp án D.