Chất bán dẫn

Bách khoa toàn thư mở Wikipedia

Chất bán dẫn là vật liệu trung gian giữa chất dẫn điệnchất cách điện. Chất bán dẫn hoạt động như một chất cách điện ở nhiệt độ cực thấp và có tính dẫn điện đáng kể ở nhiệt độ phòng tuy nhiên không bằng một chất dẫn điện. Các chất bán dẫn thông thường là silíc (Si), germani (Ge) và gali asenua (GaAs).

Sự phân biệt giữa chất cách điện và chất bán dẫn có phần tùy ý. Chất bán dẫn có khoảng năng lượng giữa vùng hóa trị và vùng dẫn đủ nhỏ để, ở nhiệt độ phòng, electron có thể nằm tại vùng dẫn. Trong khi với một chất cách điện thì khoảng năng lượng đó rất lớn, các electron ở nhiệt độ phòng không thể đạt đủ năng lượng nhiệt để có thể hiện diện tại vùng dẫn.

Các chất bán dẫn bình thường không có nhiều các hạt mang điện tự do nên không dẫn điện nhưng khi nhận năng lượng kích thích từ bên ngoài như nhiệt độ, ánh sáng thì một số hạt mang điện như electron bị bứt ra khỏi ràng buộc nguyên tử trở thành tự do và sẵn sàng tham gia dẫn điện.

Mục lục

[sửa] Bán dẫn loại P và N

Chất bán dẫn có chứa những hạt mang điện tử do có điện tích dương gọi là chất bán dẫn loại p (viết tắt cho chữ tiếng Anh positive, nghĩa là dương). Các hạt mang điện dương tự do trong bán dẫn loại p thường là các lỗ trống, tức là nguyên tử bị mất electron nên trở thành ion dương.

Chất bán dẫn có chứa các hạt mang điện tự do có điện tích âm (thường là hạt electron) được gọi là bán dẫn loại n (viết tắt cho chữ tiếng Anh negative, nghĩa là âm).

[sửa] Lý thuyết vật lý cơ bản

[sửa] Cấu trúc năng lượng

Cấu trúc năng lượng của điện tử trong mạng nguyên tử của chất bán dẫn. Vùng hóa trị được lấp đầy, trong khi vùng dẫn trống. Mức năng lượng Fermi nằm ở vùng trống năng lượng.
Cấu trúc năng lượng của điện tử trong mạng nguyên tử của chất bán dẫn. Vùng hóa trị được lấp đầy, trong khi vùng dẫn trống. Mức năng lượng Fermi nằm ở vùng trống năng lượng.

[sửa] Xem thêm