TÍNH CHẤT VÀ ỨNG DỤNG CỦA CHẤT BÁN DẪN

Tính chất và ứng dụng của chất bán dẫn… là những câu hỏi mà chúng tôi nhận được từ rất nhiều bạn đọc trong thời gian qua. Nếu bạn cũng đang có những thắc mắc này thì hãy theo dõi ngay bài viết dưới đây nhé.

Bản chất của chất bán dẫn là gì?

Hiệu ứng trường (bán dẫn)

• Khi kết hợp hai lớp p – n lại với nhau, việc trao đổi điện tích sẽ xảy ra tại lớp tiếp xúc của hai lớp p – n.
• Các điện tử từ p sẽ di chuyển sang lớp n và ngược lại, từ đó tạo thành các lỗ trống lớp n và sẽ xảy ra quá trình ngược lại do quá trình trung hòa về điện. Kết quả của quá trình là ion sẽ tích điện, đồng thời tạo ra một điện trường.

Dị thể

• Lúc này, chất bán dẫn pha tạp n có thừa electron còn chất bán dẫn pha tạp p lại có quá nhiều lỗ trống.
• Sự trao đổi điện tử và lỗ trống sẽ luân phiên xảy ra cho đến khi đạt trạng thái cân bằng, toàn bộ quá trình đó gọi là tái hợp. Qúa trình này sẽ khiến các electron di chuyển từ loại n tiếp xúc với các lỗ di chuyển từ loại p. Và cuối cùng, ion sẽ tích điện và tạo ra một điện trường.

Electron kích thích

• Sự khác biệt về điện thế sẽ khiến mất đi trạng thái cân bằng nhiệt và cung cấp các electron, tạo lỗ trống cho hệ thống thông qua quá trình khuếch tán xung quanh.
• Khi sự cân bằng nhiệt xảy ra xáo trộn trong vật liệu bán dẫn, lượng lỗ trống và electron cũng sẽ bị ảnh hưởng theo. Nguyên nhân do sự chênh lệch nhiệt độ hoặc photon có thể xâm nhập vào hệ thống, từ đó tạo ra các electron và lỗ trống. Quá trình hình thành, tự hủy electron và lỗ trống được gọi là thế hệ và tái tổ hợp.

Độ dẫn điện biến đổi

Độ dẫn nhiệt cao

Phát xạ nhẹ và chuyển đổi năng lượng

Ứng dụng của chất bán dẫn

• Là một trong những nhân tố quan trọng nhằm mục đích tạo ra các linh kiện hoàn chỉnh như: diode, transistor, các loại thẻ nhớ, SSD hay HDD…. Các linh kiện này được phối hợp, lắp ghép và liên kết để tạo nên những bản mạch điện tử.
• Chất bán dẫn giúp tạo nên những thiết bị điện hữu ích như: rơ le bán dẫn, bộ chuyển đổi tín hiệu, linh kiện bán dẫn, cảm biến nhiệt độ, cảm biến áp suất, cảm biến đo mức, bóng bán dẫn, diot bán dẫn, CT dòng hay biến tần…
• Chất bán dẫn được sử dụng trong rất nhiều thiết bị điện tử hiện đại như:

Ví dụ về một số chất bán dẫn

• Chất bán dẫn ngày càng trở nên phổ biến nhất trong ngành công nghiệp điện tử, điển hình là silicon (Si). Vật liệu này góp phần làm ra các mạch tích hợp quan trọng.
• Hợp kim Germanium và silicon (SiGe) được ứng dụng trong các mạch tích hợp tốc độ cao cho radar, bộ khuếch đại của một số dụng cụ điện như guitar điện.
• Một ví dụ chất bán dẫn khác là Gallium arsenide (GaAs), dùng trong các bộ khuếch đại tín hiệu, cụ thể là các tín hiệu với mức tăng cao và độ ồn thấp.