Giáo án Vật lý nâng cao 11 - Tiết 39, 40 - Dụng cụ bán dẫn

Tuần 1 Ngày soạn: 13/1/2008 Tiết 39-40 Ngày dạy : 14/1/2008 DỤNG CỤ BÁN DẪN I/Mục tiêu : 1. Kiến thức : - Hiểu được cấu tạo của các dụng cụ bán dẫn thường gặp như điốt , tranzito , - Hiểu được cách mắc mạch khuyếch đại dùng tranzito hai lớp chuyển tiếp p – n. -Biết vận dụng các hiểu biết về tính chất của bán dẫn và các lớp chuyển tiếp p – n để giải thích hoạt động của các dụng cụ bán dẫn . 2. Kỷ năng : - Giải thích được hiệu điện thế của điốt trong sơ đồ sử dụng của nó. - Giải thích hoạt động của tranzito. 3. Kỷ năng : II. Phân phối thời gian : 90 phút III. Thiết bị thí nghiệm: Chuẩn bị một số diốt, tranzitor. IV. Tiến trình tổ chức các hoạt động dạy học : Hoạt động 1: (5 ) Kiểm tra bài củ Nội dung ghi bảng Sự trợ giúp của GV Hoạt động của HS Hãy giải thích sự hình thành lớp chuyển tiếp p-n. Vì sao ta nói lớp chuyển tiếp p-n có tính chất chỉnh lưu? Nêu câu hỏi NX trả lời của HS HS trả lời câu hỏi NX câu trả lời của bạn Hoạt động 2 : (40) Điốt Nội dung ghi bảng Sự trợ giúp của GV Hoạt động của HS I.Điốt: 1.Cấu tạo : Là các dụng cụ bán dẫn hai cực , trong đó có một lớp chuyển tiếp p – n . 2. Phân loai: Điốt chỉnh lưu : Nguyên tắc hoạt động : Dựa vào tính chất chỉnh lưu của lớp chuyển tiếp p - n Tác dụng : chỉnh lưu dòng điện xoay chiều Kí hiệu : Phôtôđốt (điốt quang ) -Nguyên tắc hoat động :Chiếu ánh sáng có bước sóng thích hợp vào lớp tiếp xúc p – n Þ tạo ra các cặp êlectron và lổ trống .Khi mắc điốt vào hiệu điện thế ngược thì dòng ngược qua lớp tiếp xúc tăng lên -Tác dụng : Làm cảm biến ánh sáng ( biến đổi tín hiệu ánh sáng thành tín hiệu điện Ứng dụng : Thông tin quang học, kĩ thuật tự động hóa . Pin mặt trời Cấu tạo pin quang học :Là một điốt bán dẫn được chiếu sáng trở thành một nguồn điện với p là cực dương và n là cực âm . Nguyên tắc hoạt động : Chiếu ánh sáng có bước sóng thích hợp vào lớp tiếp xúc p – n Þ tạo ra các cặp êlectron và lổ trống Þcó tác dụng đẩy các lổ trống sang phía bán dẫn p và các êlectron sang phía bán dẫn n .Nếu đóng mạch điốt bằng một điện trở Þ xuất hiện dòng điện trong mạch . Þ Pin mặt trời là các tấm pin quang điện làm bằng Silic . d. Điốt phát quang +Cấu tạo : Là một điốt được chế tạo từ những vật liệu bán dẫn thích hợp để khi có dòng điện thuận chạy qua Þphát ra ánh sáng tại lớp tiếp xúc p – n +Tính chất : Màu sắc ánh sáng phát ra phụ thuộc vào các bán dẫn dùng làm điốt và cách pha tạp chất vào bán dẫn đó . +Ứng dụng : Làm các bộ hiển thị , đèn báo , trong các màn hình quảng cáo . e. Pin nhiệt điện bán dẫn + Cấu tạo : Là một cặp nhiệt điện làm từ hai thanh bán dẫn khác loại ( n và p ). +Tính chất : Hệ số µ lớn hơn gấp hàng trăm lần so với ở cặp nhiệt điện kim loại Xuất hiện hiện tượng nhiệt điện ngược + Ưùng dụng : Pin nhiệt điện có suất điện động lớn , chế tạo ra các thiết bị làm lạnh gọn nhẹ và hiệu quả cao trong y học , khoa học . Cần cho học sinh hiểu là các điốt trong bài đều có cấu tạo từ một lớp chuyển tiếp p – n. Tuy nhiên, tùy theo mục đích sử dụng mà người ta chế tạo ra các điốt với cấu tạo với tính chất khác nhau. Cho HS quan sát các loại diốt GV nêu chiều biến thiên của dòng điện xoay chiều ? GV nêu nguyên tắc hoạt động của Phôtôdiốt Yêu cầu HS đọc SGK nêu nt hoạt động ? Yêu cầu HS đọc SGK . Yêu cầu HS đọc SGK . HS quan sát các loại diốt HS trả lời cau hỏi C1 Dựa trên nguyên tắc hạot động hãy dự đoán ứng dụng của nó ? Nêu nguyên tắc hoạt động của pin mặt trời ? HS đọc SGK tìm hiểu Điốt phát quang. HS đọc SGK tìm hiểu pin nhiệt điện trở Hoạt động 3 : ( 40) Tranzito Nội dung ghi bảng Sự trợ giúp của GV Hoạt động của HS II.Tranzito 1.Cấu tạo và phân loại: a.Cấu tạo : Là một dụng cụ bán dẩn có hai lớp chuyển tiếp p – n . Nó gồm ba phần có tính chất dẫn điện khác nhau b.Phân loại : Tranzito p – n – p , Tranzito n – p – n c. Hoạt động : Nối hai cực E và B vào nguồn cho dòng điện theo chiều thuận Nối hai cực B và C vào nguồn lớn hơn từ 5 đến 10 lần đặt vào lớp chuyển tiếp B – C một hiệu điện thế ngược . Tỉ số = IC/IB Hệ số khuếch đại . Nếu hiệu điệ thế giữa E và B biến thiên một lượng UEB Þ IB và IE biến thiên Þ IC cũng biến thiên theo Þ xuất hiện IC Þ xuất hiện UR =IC R = IB >UEB nhiều lần Þ Biến thiên hiệu điện thế UEB được khuyếch đại trong mạch tranzito Lưu ý : Khi IB = 0 Þ tranzito ở trạng thái ngắt . Khi IB có giá trị lớn và IC đạt giá trị cực đại Þ tranzito ở giá trị bảo hòa . Yêu cầu HS đọc SGK phần 2a Yêu cầu HS đọc SGK phần 2b HS đọc SGK phần 2a Đọc SGK tìm hiểu nguyên tắc hoạt động của Tranzito? V.Cũng cố và dặn dò : (5) Cũng cố : Nắm nguyên tắc hoạt động của Điốt và của tranzito p-n-p Dặn dò : Tìm hiểu nguyên tắc hoạt động của tranzito n-p-n Chuẩn bị bài Thực hành .