Giáo án Vật lý 11 - Chương trình chuẩn - Tiết 33: Dòng điện trong chất bán dẫn (tiết 2)

Ngày soạn: 11.12.07 Tiết 33 Dòng điện trong chất bán dẫn (Tiết 2) I. Mục tiêu: 1. Kiến thức: Qua bài học HS trả lời được các câu hỏi sau: - Lớp chuyển tiếp p-n là gì? Tranzito n – p – n là gì? 2. Kỹ năng: Nhận ra các bán dẫn và Tranzito trên các mạch điện tử. II. Chuẩn bị của giáo viên và học sinh: 1. Giáo viên: Một vài mạch điện tử, một vài điốt, tranzito. 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 và 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. Tính dẫn điện của bán dẫn và kim loại khác nhau như thế nào? 2. So sánh bán dẫn loại n và bán dẫn loại p về loại hạt tải điện và mật độ hạt tải điện? - 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: Hoạt động 1 (15’):Tìm hiểu về lớp chuyển tiếp p – n. Trợ giúp của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung ? Thế nào là lớp chuyển tiếp p - n? Có hiện tượng gì xảy ra tại lớp chuyển tiếp p - n khi có sự xuất hiện của điện trường? ? Y/c HS xem hình 17.5 ? Lớp nghèo được hình thành như thế nào? Tại lớp nghèo có sự chuyển động của các điện tích như thế nào? ? Nêu và Y/c HS trả lời câu C2. ? Y/c HS tìm hiểu hiện tượng phun hạt tải điện? - Hình thành do sự tiếp xúc của bán dẫn loại p và bán dẫn loại n. - Xem SGK - Lên bảng trình bày. - Xem và trả lời câu C2: Do sự ra đi của êlectron và lỗ trống từ các mặt bên vào trong lớp nghèo và tái hợp nhau. - Tìm hiểu dựa vào SGK III. Lớp chuyển tiếp p -n: - Lớp tiếp xỳc p – n là chỗ giao nhau của miền mang tớnh dẫn p và miền mang tớnh dẫn n được tạo ra trờn một tinh thể bỏn dẫn. 1. Lớp nghốo: - Khi bỏn dẫn p và bỏn dẫn n tiếp xỳc, cỏcelectron ở bỏn dẫn n khuyếch tỏn sang lớp p lấp vào lỗ trống làm cho ở lớp tiếp xỳc khụng cũn hạt tải điện, lớp này gọi là lớp nghốo. 2. Dũng điện chạy qua lớp nghốo: - Ở lớp nghốo do sự khuyếch tỏn hạt tải lớp phớa bờn n mang điện dương, lớp p mang điện õm và hỡnh thành một điện trường hướng từ lớp n sang lớp p. Điện trường ở đõy chỉ cho dũng điện chạy từ p sang miền n. Khi đú, cỏc hạt tại điện cơ bản chạy đến lớp nghốo làm cho điện trở của nú giảm và dũng điện qua lớp đú là đỏng kể. Dũng điện khụng thể chạy theo chiều ngược lại, vỡ điện trở của lớp ngheo tăng lờn lờn rất lớn. 3. Hiện tượng phun hạt tải điện:SGK Hoạt động 2 (5’): Tìm hiểu về điốt bán dẫn và cách chỉnh lưu dòng điện. Trợ giúp của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung - Trình bày hình 17.7 SGK ? Y/c HS xem và diễn tả hoạt động của mạch chỉnh lưu. - GV lưu ý cho HS cực nào dương thì sau một nửa chu kì lại đổi thành cực âm. - Hoạt động nhóm trong 2’ rồi lên bảng trình bày. IV. Điốt bán dẫn và mạch chỉnh lưu dùng điốt bán dẫn: - Điốt bỏn dẫn là một lớp tiếp xỳc p – n. - Để chỉnh lưu dũng điện đi qua một dụng cụ điện cú thể thực hiện bằng 2 cỏch: + Cỏch 1: Mắc nối tiếp điốt với dụng cụ điện. + Cỏch 2: Mắc theo sơ đồ để chỉnh lưu dũng xoay chiều. Hoạt động 3 (13’): Tìm hiểu về tranzito lưỡng cực n- p- n. Trợ giúp của giáo viên Hoạt động của hs Nội dung - Trình bày về hiệu ứng Tranzito. ? Tinh thể Tranzito lưỡng cực hình thành như thế nào? ? Nhiệm vụ của tranzito dùng để làm gì? - Trình bày về tranzito: chú ý cho HS các kí hiệu các cực của tranzito và nhấn mạnh tác dụng của Tranzito. ? Trong sơ đồ mạch khuyếch đại dựng tranzito n – p – n, tớn hiệu cần khuyếch đại cần đưa vào ở cực nào và lấy ra ở cực nào? ? Để khuyếch đại tớn hiệu nhiều lần người ta làm thế nào? - Nghe và ghi nhận. - Do sự tiếp xúc giữa ba chất bán dẫn n, p, n. - Khuếch đại dòng điện. V. Tranzito lưỡng cực n- p- n. cấu tạo và nguyên lí hoạt động: 1. Hiệu ứng Tranzito:SGK 2. Tranzito lưỡng cực n- p- n: - Cấu tạo: là tinh thể bỏn dẫn tạo ra miền p rất mỏng kẹp giữa hai miền n1 và n2. Trong đú: C: là cực collector hay cực gúp; B: là cực base hay cực gốc; E: là cực emiter hay cực phỏt. - Hoạt động: Dũng điện cực gốc nhỏ nhưng nhưng cựng với dũng điện qua cực phỏt làm cho dũng điệnqua cực gốc lớn. Vỡ vậy transistor cú tỏc dụng khuyếch đại dũng điện - Để khuyếch đại, người ta đưa tớn hiệu vào cực phỏt (E) và lấy tớn hiệu ra ở cực gúp (C). - Để khuyếch đại tớn hiệu nhiều lần, người ta mắc cỏc tầng khuyếch đại nối tiếp nhau sau cho tớn hiệu ra ở tầng trước làm tớn hiệu đầu vào cho tầng tiếp theo. 4. Củng cố: (5’) Trợ giúp của giáo viên Hoạt động của HS - Lớp chuyển tiếp p-n là gì? Tranzito n – p – n là gì? - Yêu cầu HS trả lời các câu hỏi trong phiếu học tập sau: 1. Nhận xột nào sau đõy khụng đỳng về lớp tiếp xỳc p – n ? A. là chỗ tiếp xỳc bỏn dẫn loại p và bỏn dẫn loại n; B. lớp tiếp xỳc này cú điện trở lớn hơn so với lõn cận; C. lớp tiếp xỳc cho dũng điện dễ dàng đi qua theo chiều từ bỏn dẫn n sang bỏn dẫn p; D. lớp tiếp xỳc cho dũng điện đi qua dễ dàng theo chiều từ bỏn dẫn p sang bỏn dẫn n. 2. Tranzito cú cấu tạo A. gồm một lớp bỏn dẫn pha tạp loại n (p) nằm giữa 2 bỏn dẫn pha tạp loại p (n). B. 2 lớp bỏn dẫn pha tạp loại p và loại n tiếp xỳc với nhau. C. 4 lớp lớp bỏn dẫn loại p và loại n xen kẽ tiếp xỳc nhau. D. một miếng silic tinh khiết cú hỡnh dạng xỏc định. - Đáp án: 1C, 2A. - Gấp vở và trả lời các câu hỏi của GV 5. Hướng dẫn về nhà: (2’) - Trả lời các câu hỏi 4, 5 (T106 – SGK). - Làm các bài tập 7 (T106 – SGK). V. Rút kinh nghiệm: . . . . .