Giáo án Vật lý 11 - Chương trình chuẩn - Tiết 32: Dòng điện trong chất bán dẫn (tiết 1)

Ngày soạn: 10.12.07 Tiết 32 Dòng điện trong chất bán dẫn (Tiết 1) I. Mục tiêu: Qua bài học HS trả lời được các câu hỏi sau: - Chất bán dẫn là gì? Những đặc điểm của chất bán dẫn? Các loại hạt tải điện trong chất bán dẫn? Lỗ trống là gì? - Thế nào là bán dẫn loại n, bán dẫn loại p? II. Chuẩn bị của giáo viên và học sinh: 1. Giáo viên: Các tranh ảnh về tính chất dẫn điện của chất bán dẫn. 2. Học sinh: Ôn lại thuyết êlectron về tính dẫn điện của KL; các thông số của kim loại: điện trở suất, hệ số nhiệt điện trở. III. Phương pháp giảng dạy: Phương pháp đàm thoại, nêu vấn đề. IV. Tiến trình bài dạy: 1. ổn định lớp: 2. Kiểm tra bài cũ: (5’) Trợ giúp của giáo viên Hoạt động của học sinh 1. Trình bày bản chất dòng điện trong không? Người ta làm cách nào để chân không dẫn điện? 2. Tia catốt là gì? Có thể tạo ra tia Catốt bằng cách nào? Kể một vài tính chất của tia catốt chứng tỏ nó là dòng êlectron chuyển động tự do? - Cá nhân lên bảng trả lời câu hỏi. - Các học sinh khác theo dõi và nhận xét phần trả lời của bạn. 3. Giảng bài mới: ĐVĐ (2’): Việc phát minh ra chất bán dẫn đã làm bùng nổ cuộc cách mạng công nghệ thông tin trong cuộc sống loài người. Vởy chất bán dẫn là gì? Tranzito có cấu tạo như thế nào? Hoạt động 1 (5’):Tìm hiểu chất bán dẫn và tính chất của nó. Trợ giúp của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung ? Nêu các ví dụ về chất bán dẫn mà em biết ? Nêu các đặc điểm về điện của chất bán dẫn. ? Cho HS xem bảng hệ thống tuần hoàn xác định các số liệu về nguyên tử của các chất bán dẫn tiêu biểu? - Trình bày một số dữ liệu lịch sử về chất bán dẫn. - Xem SGK và trả lời các câu hỏi. - Lên bảng xác định các số liệu nguyên tử. - Ghi nhận. I. Chất bán dẫn và tính chất: - Vớ dụ: Silic (Si); Gecmani (Ge). - Đặc điểm về mặt điện của bỏn dẫn: + Điện trở của bỏn dẫn siờu tinh khớ ở nhiệt độ thấp rất lớn. + Điện trở của bỏn dẫn thay đổi rất nhiều khi bị pha tạp. + Điện trở suất của chất bỏn dẫn giảm đỏng kể khi nú bị chiếu sỏng hoặc bị tỏc dụng của cỏc tỏc nhõn ion húa khỏc. Hoạt động 2 (25’): Tìm hiểu hạt tải điện trong chất bán dẫn. Bán dẫn loại n và bán dẫn loại p. Trợ giúp của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung - Trình bày hình 17.1 và các hình ảnh về tính chất dẫn điện của chất bán dẫn. ? Thế nào là chất bán dẫn loại n, bán dẫn loại p? ? Hạt tải điện trong các loại chất bán dẫn này? ? Y/c HS tìm hiểu hình 17.1, 17.2, 17.3, sau đó trình bày sự hình thành các loại chất bán dẫn? ? Trình bày đặc điểm về hạt tải điện ở các loại bán dẫn? ? Bản chất dòng điện trong chất bán dẫn là gì? - Trình bày hình 17.3 và 17.4 về tạp chất cho và tập chất nhận. ? Y/c HS trả lời câu C1. - Theo dõi và ghi nhận. - Trả lời theo SGK - Êlectron và lỗ trống. - Hoạt động theo nhóm, sau đó các nhóm cử đại diện lên bảng trình bày sự dẫn điện trong chất bán dẫn. - Trả lời theo SGK. - Trả lời theo SGK - Xem bảng 17.1 và trả lời II. Hạt tải điện trong chất bán dẫn. Bán dẫn loại n và bán dẫn loại p: 1. Bán dẫn loại n và bán dẫn loại p: - Bỏn dẫn loại p là bỏn dẫn pha tạp giữa nguyờn tố phõn nhúm 4 (Si, Ge) với nguyờn tố nhúm 3 (Bo, Al, Ga). - Bỏn dẫn loại n là bỏn dẫn pha tạp giữa nguyờn tố phõn nhúm 4 (Si, Ge) với nguyờn tố nhúm 5 (P, As, Sb). 2. Êlectron và lỗ trống: - Đặc điểm về hạt tải điện ở: + Bỏn dẫn tinh khiết: Nồng độ electron tự do bằng nồng độ lỗ trống. + Bỏn dẫn loại p: Nồng độ lỗ trống rất lớn so với nồng độ electron tự do. + Bỏn dẫn loại n: Nồng độ electron tự do rất lớn so với nồng độ lỗ trống. - Bản chất dòng điện trong chất bán dẫn: là dòng các êlectron dẫn chuyển động ngược chiều điện trường và dòng các lỗ trống chuyển động cùng chiều điện trường. 3. Tạp chất cho (đôno) và tạp chất nhận (axepto): SGK 4. Củng cố: (8’) Trợ giúp của giáo viên Hoạt động của HS - Chất bán dẫn là gì? Đặc điểm của chất bán dẫn? Các hạt tải điện trong chất bán dẫn là gì? - Thế nào là bán dẫn loại n, bán dẫn loại p? Lỗ trống là gì? - Yêu cầu HS trả lời các câu hỏi trong phiếu học tập sau: 1. Nhận định nào sau đõy khụng đỳng về điện trở của chất bỏn dẫn ? A. thay đổi khi nhiệt độ thay đổi; B. thay đổi khi cú ỏnh sỏng chiếu vào; C. phụ thuộc vào bản chất; D. khụng phụ thuộc vào kớch thước. 2. Silic pha tạp asen thỡ nú là bỏn dẫn A. mang điện õm và là bỏn dẫn loại n. B. mang điện õm và là bỏn dẫn loại p. C. mang điện dương và là bỏn dẫn loại n. D. mang điện dương và là bỏn dẫn loại p. 3. Silic pha pha tạp với chất nào sau đõy khụng cho bỏn dẫn loại p? A. bo; B. nhụm; C. gali; D. phốt pho. 4. Lỗ trống là A. một hạt cú khối lượng bằng electron nhưng mang điện +e. B. một ion dương cú thể di chuyển tụ do trong bỏn dẫn. C. một vị trớ liờn kết bị thếu electron nờn mang điện dương. D. một vị trớ lỗ nhỏ trờn bề mặt khối chất bỏn dẫn. 5. Pha tạp chất đonơ vào silic sẽ làm A. mật độ electron dẫn trong bỏn dẫn rất lớn hơn so với mật độ lỗ trống. B. mật độ lỗ trống trong bỏn dẫn rất lớn hơn so với mật độ electron dẫn. C. cỏc electron liờn kết chặt chẽ hơn với hạt nhõn. D. cỏc ion trong bỏn dẫn cú thể dịch chuyển. 6. Trong cỏc chất sau, tạp chất nhận là A. nhụm. B. phốt pho. C. asen. D. atimon. - Đáp án: 1D, 2A, 3D, 4C, 5A, 6A. - Gấp vở và trả lời các câu hỏi của GV 5. Hướng dẫn về nhà: (2’) - Trả lời các câu hỏi 1, 2, 3 (T106 – SGK). - Làm các bài tập 6 (T106 – SGK). V. Rút kinh nghiệm: . . . . .