Trong công nghiệp cũng như trong đời sống, các linh kiện bán dẫn có mặt khắp nơi ,vì vậy việc nghiên cứu về bán dẫn và các linh kiện bán dẫn là rất cần thiết.
Bài học hôm nay giúp ta có những kiến thức cơ bản về loại chất này. Mời các em cùng tìm hiểu nội dung Bài 17: Dòng điện trong chất bán dẫn.
Qua đó, các em sẽ có thêm những kiến thức nhất định về hai loại linh kiện bán dẫn quen thuộc là điôt và tran-zi-to có trong các vi mạch điện tử mà ta thường gặp trong đời sống. Chúc các em học tốt !
Chất bán dẫn là vật liệu trung gian giữa chất cách điện và chất dẫn điện. Chất bán dẫn hoạt động như chất cách điện ở nhiệt độ thấp và hoạt động như một chất dẫn điện ở nhiệt độ cao.
Nhóm vật liệu bán dẫn tiêu biểu là gecmani và silic.
Ở nhiệt độ thấp, điện trở suất của chất bán dẫn siêu tinh khiết rất lớn. Khi nhiệt độ tăng, điện trở suất giảm nhanh, hệ số nhiệt điện trở có giá trị âm.
Điện trở suất của chất bán dẫn giảm rất mạnh khi pha một ít tạp chất.
Điện trở của bán dẫn giảm đáng kể khi bị chiếu sáng hoặc bị tác dụng của các tác nhân ion hóa khác
Điện trở suất của kim loại và bán dẫn tinh khiết phụ thuộc khác nhau vào nhiệt độ.
Bán dẫn có hạt tải điện âm gọi là bán dẫn loại n.
Bán dẫn có hạt tải điện dương gọi là bán dẫn loại p.
Chất bán dẫn có hai loại hạt tải điện là electron và lỗ trống.
Dòng điện trong bán dẫn là dòng các electron dẫn chuyển động ngược chiều điện trường và dòng các lỗ trống chuyển động cùng chiều điện trường
Khi pha tạp chất là những nguyên tố có năm electron hóa trị vào trong tinh thể silic thì mỗi nguyên tử tạp chất này cho tinh thể một electron dẫn. Ta gọi chúng là tạp chất cho hay đôno. Bán dẫn có pha đôno là bán dẫn loại n, hạt tải điện chủ yếu là electron.
Khi pha tạp chất là những nguyên tố có ba electron hóa trị vào trong tinh thể silic thì mỗi nguyên tử tạp chất này nhận một electron liên kết và sinh ra một lỗ trống, nên được gọi là tạp chất nhận hay axepto. Bán dẫn có pha axepto là bán dẫn loại p, hạt tải điện chủ yếu là các lỗ trống
Lớp chuyển tiếp p-n là chổ tiếp xúc của miền mang tính dẫn p và miền mang tính dẫn n được tạo ra trên 1 tinh thể bán dẫn
Miền bán dẫn loại P hạt tải điện chủ yếu là lỗ trống.
Miền bán dẫn loại N hạt tải điện chủ yếu là electron tự do.
⟹ Tại lớp chuyển tiếp P-N electron tự do và lỗ trống trà trộn vào nhau
Khi electron gặp lỗ trống (nơi liên kết thiếu electron), nó sẽ nối lại liên kết và một cặp electron–lỗ trống bị biến mất.
Ở lớp chuyển tiếp P-N, sẽ hình thành một lớp không có hạt tải điện được gọi là lớp nghèo.
Ở lớp chuyển tiếp P-N (lớp nghèo), về phía bán dẫn N có các ion đôno tích điện dương, về phía bán dẫn P có các ion axepto tích điện âm.
Điện trở của lớp nghèo rất lớn.
Nếu đặt một điện trường có chiều hướng từ bán dẫn P sang bán dẫn N thì:
Lỗ trống trong bán dẫn P sẽ chạy theo cùng chiều điện trường vào lớp nghèo.
Electron trong bán dẫn N sẽ chạy ngược chiều điện trường vào lớp nghèo.
Lúc này lớp nghèo có hạt tải điện và trở nên dẫn điện. Vì vậy, sẽ có dòng điện chạy qua lớp nghèo từ miền bán dẫn P sang miền bán dẫn N.
Quy ước:
Chiều dòng điện qua lớp nghèo từ P sang N: chiều thuận.
Chiều dòng điện không qua lớp nghèo từ N sang P: chiều ngược.
Khi dòng điện đi qua lớp chuyển tiếp P-N theo chiều thuận, các hạt tải điện đi vào lớp nghèo có thể đi tiếp sang miền đối diện. Ta nói có hiện tượng phun hạt tải điện từ miền này sang miền khác.
Tuy nhiên, chúng không thể đi xa quá khoảng 0,1mm, vì cả hai miền P và N lúc này đều có electron và lỗ trống nên chúng dễ gặp nhau và biến mất từng cặp
Cấu tạo Điôt bán dẫn: Khi đã có được hai chất bán dẫn loại P và loại N, nếu ghép hai chất bán dẫn theo một tiếp giáp P-N ta được một điôt bán dẫn.
Tại bề mặt tiếp xúc, các điện tử dư thừa trong bán dẫn N khuếch tán sang vùng bán dẫn P để lấp vào các lỗ trống tạo thành lớp ion trung hòa điện, lớp này là miền cách điện.
Chiều dòng điện đi qua Điôt và kí hiệu Điôt:
Xét một tinh thể bán dẫn trên đó có tạo ra một miền p, và hai miền n1 và n2. Mật độ electron trong miền n2 rất lớn so với mật độ lỗ trống trong miền p. Trên các miền này có hàn các điện cực C, B, E. Điện thế ở các cực E, B, C giữ ở các giá trị VE = 0, VB vừa đủ để lớp chuyển tiếp p-n2 phân cực thuận, VC có giá trị tương đối lớn (cở 10V).
Giả sử miền p rất dày, n1 cách xa n2
Lớp chuyển tiếp n1-p phân cực ngược, điện trở RCB giữa C và B rất lớn.
Lớp chuyển tiếp p-n2 phân cực thuận nhưng vì miền p rất dày nên các electron từ n2 không tới được lớp chuyển tiếp p-n1, do đó không ảnh hưởng tới RCB.
Giả sử miền p rất mỏng, n1 rất gần n2
Đại bộ phận dòng electron từ n2 phun sang p có thể tới lớp chuyển tiếp n1-p, rồi tiếp tục chạy sang n1 đến cực C làm cho điện trở RCB giảm đáng kể.
Hiện tượng dòng điện chạy từ B sang E làm thay đổi điện trở RCB gọi là hiệu ứng tranzito.
Vì đại bộ phận electron từ n2 phun vào p không chạy về B mà chạy tới cực C, nên ta có \({I_B} < < {\rm{ }}{I_E}\) và \({I_C} \approx {I_E}\) . Dòng IB nhỏ sinh ra dòng IC lớn, chứng tỏ có sự khuếch đại dòng điện
Tinh thể bán dẫn được pha tạp để tạo ra một miền p rất mỏng kẹp giữa hai miền n1 và n2 gọi là tranzito lưỡng cực n-p-n.
Tranzito có ba cực:
Cực góp hay là côlectơ (C).
Cực đáy hay cực gốc, hoặc bazơ (B).
Cực phát hay Emitơ (E).
Ứng dụng phổ biến của tranzito là để lắp mạch khuếch đại và khóa điện tử.
Phát biểu nào dưới đây chính xác? Người ta gọi silic là chất bán dẫn vì
A. Nó không phải là kim loại, cũng không phải là điện môi.
B. Hạt tải điện trong đó có thể là electron và lỗ trống.
C. Điện trở suất của nó rất nhạy cảm với nhiệt độ, tạp chất và các tác nhân ion hóa khác.
D. Cả ba lí do trên.
Chọn đáp án D. Cả 3 lí do trên.
Bán dẫn loại n là gì?
A. Bán dẫn pha tạp chất trong đó hạt tải điện chính mang điện tích dương.
B. Bán dẫn pha tạp chất trong đó hạt tải điện chính mang điện tích âm.
C. Bán dẫn pha tạp chất trong đó chứa các ion trung hòa điện.
D. Cả ba ý trên.
Chọn đáp án B
Bán dẫn có hạt tải điện âm gọi là bán dẫn loại n hay bán dẫn pha tạp chất trong đó hạt tải điện chính mang điện tích âm.
Bán dẫn loại P là gì?
A. Bán dẫn pha tạp chất trong đó hạt tải điện chính mang điện tích dương.
B. Bán dẫn pha tạp chất trong đó hạt tải điện chính mang điện tích âm.
C. Bán dẫn pha tạp chất trong đó chứa các ion trung hòa điện.
D. Cả ba ý trên.
Chọn đáp án A
Bán dẫn có hạt tải điện dương gọi là bán dẫn loại p hay bán dẫn pha tạp chất trong đó hạt tải điện chính mang điện tích dương.
Chất bán dẫn có những loại hạt tải điện nào?
A. Electron
B. Lỗ trống.
C. Electron và lỗ trống
D. Electron và ion
Chọn đáp án C
Chất bán dẫn có hai loại hạt tải điện là electron và lỗ trống.
Qua bài giảng Dòng điện trong chất bán dẫn này, các em cần hoàn thành 1 số mục tiêu mà bài đưa ra như :
Trả lời được các câu hỏi: Chất bán dẫn là gì ? Nêu những đặc điểm của chất bán dẫn. Từ đó rút ra bản chất dòng điện trong chất bán dẫn
Cấu tạo và công dụng của Tranzito n-p-n.
Vận dụng các kiến thức để giải thích các hiện tượng liên quan
Các em có thể hệ thống lại nội dung kiến thức đã học được thông qua bài kiểm tra Trắc nghiệm Vật lý 11 Bài 17 cực hay có đáp án và lời giải chi tiết.
Phát biểu nào sau đây về tranzito là chính xác?
Người ta gọi silic là chất bán dẫn vì
Chất bán dẫn có những loại hạt tải điện nào?
Câu 4-10: Mời các em đăng nhập xem tiếp nội dung và thi thử Online để củng cố kiến thức về bài học này nhé!
Các em có thể xem thêm phần hướng dẫn Giải bài tập Vật lý 11 Bài 17để giúp các em nắm vững bài học và các phương pháp giải bài tập.
Bài tập 1 trang 106 SGK Vật lý 11
Bài tập 2 trang 106 SGK Vật lý 11
Bài tập 3 trang 106 SGK Vật lý 11
Bài tập 4 trang 106 SGK Vật lý 11
Bài tập 5 trang 106 SGK Vật lý 11
Bài tập 6 trang 106 SGK Vật lý 11
Bài tập 1 trang 120 SGK Vật lý 11 nâng cao
Bài tập 2 trang 120 SGK Vật lý 11 nâng cao
Bài tập 3 trang 120 SGK Vật lý 11 nâng cao
Bài tập 17.1 trang 42 SBT Vật lý 11
Bài tập 17.2 trang 42 SBT Vật lý 11
Bài tập 17.3 trang 42 SBT Vật lý 11
Bài tập 17.4 trang 42 SBT Vật lý 11
Bài tập 17.5 trang 43 SBT Vật lý 11
Bài tập 17.6 trang 43 SBT Vật lý 11
Bài tập 17.7 trang 43 SBT Vật lý 11
Bài tập 17.8 trang 43 SBT Vật lý 11
Bài tập 17.9 trang 44 SBT Vật lý 11
Bài tập 17.10* trang 44 SBT Vật lý 11
Trong quá trình học tập nếu có thắc mắc hay cần trợ giúp gì thì các em hãy comment ở mục Hỏi đáp, Cộng đồng Vật lý DapAnHay sẽ hỗ trợ cho các em một cách nhanh chóng!
Chúc các em học tập tốt và luôn đạt thành tích cao trong học tập!
-- Mod Vật Lý 11 DapAnHay
Phát biểu nào sau đây về tranzito là chính xác?
Người ta gọi silic là chất bán dẫn vì
Chất bán dẫn có những loại hạt tải điện nào?
Bán dẫn loại P là gì?
Bán dẫn loại n là gì?
Ở nhiệt độ phòng, trong bán dẫn Si tinh khiết có số cặp điện tử – lỗ trống bằng 10-13 lần số nguyên tử Si. Số hạt mang điện có trong 2 mol nguyên tử Si là:
Phát biểu nào sau đây về đặc điểm của chất bán dẫn là không đúng?
Bản chất của dòng điện trong chất bán dẫn là:
Chọn câu đúng?
Phát biểu nào sau đây là không đúng?
Tính chất điện của bán dẫn và kim loại khác nhau như thế nào?
Mô tả cách sinh ra electron và lỗ trống trong bán dẫn tinh khiết, bán dẫn n và p.
Dòng điện chỉ chạy qua lớp chuyển tiếp p-n theo chiều nào?
Khi nào thì một lớp bán dẫn p kẹp giữa hai lớp bán dẫn n trên một tinh thể được xem là một tranzito n-p-n?
Phát biểu nào dưới đây là chính xác?
Người ta gọi silic là chất bán dẫn vì
A. Nó không phải là kim loại, cũng không phải là điện môi
B. Hạt tải điện trong đó có thể là êlectron và lỗ trống
C. Điện trở suất của nó rất nhạy cảm với nhiệt độ, tạp chất, và các tác nhân ion hoá khác.
D. Cả ba lí do trên
Phát biểu nào sau đây về tranzito là chính xác?
A. Một lớp bán dẫn loại p kẹp giữa hai lớp bán dẫn loại n là tranzito n-p-n
B. Một lớp bán dẫn loại n mỏng kẹp giữa hai lớp bán dẫn loại p không thể xem là tranzito
C. Một lớp bán dẫn loại p mỏng kẹp giữa hai lớp bán dẫn loại n luôn có khả năng khuếch đại
D. Trong tranzito n-p-n, bao giờ mật độ hạt tải điện miền êmitơ cũng cao hơn miền bazơ.
Tìm câu đúng.
A. Trong bán dẫn mật độ êlectron luôn luôn bằng mật độ lỗ trống.
B. Nhiệt độ càng cao, bán dẫn dẫn điện càng tốt.
C. Bán dẫn loại p tích điện dương, vì mật độ lỗ trống lớn hơn mật độ êlectron.
D. Bán dẫn có điện trở suất cao hơn kim loại, vì trong bán dẫn có hai loại hạt tải điện trái dấu, còn trong kim loại chỉ có một loại.
Chọn câu đúng.
A. Điện trở của lớp chuyển tiếp p-n là nhỏ, khi lớp chuyển tiếp được mắc vào nguồn điện theo chiều ngựơc.
B. Nhiệt độ càng cao, tính chỉnh lưu của lớp chuyển tiếp p-n càng kém.
C. Khi lớp chuyển tiếp p-n được hình thành thì luôn có dòng điện chạy theo chiều từ bán dẫn loại p sang bán dẫn loại n, do sự khuếch tán của các hạt tải điện cơ bản mạnh hơn so với sự khuếch tán của các hạt tải không cơ bán.
D. Khi lớp chuyển tiếp p-n được hình thành thì luôn có dòng điện từ bán dẫn loại n sang bán dẫn loại p, do điện trường trong ở lớp tiếp xúc thúc đẩy chuyến động của các hạt tải điện thiểu số.
Ở nhiệt độ phòng, trong bán dẫn Si tinh khiết, số cặp êlectron - lỗ trống bằng 10-13 số nguyên tử Si. Nếu ta pha P vào Si với tỉ lệ một phần triệu, thì sổ hạt tải điện tăng lên bao nhiêu lần?
Câu nào dưới đây nói vé tính chất của các chất bán dẫn là không đúng ?
A. Điện trở suất của bán dẫn siêu tinh khiết ở nhiệt độ thấp có giá trị rất lớn.
B. Điện trở suất của bán dãn tăng nhanh khi nhiệt độ tăng, nên hệ số nhiệt điện trở của bán dẫn có giá trị dương.
C. Điện trở suất của bán dẫn giảm nhanh khi đưa thêm một lượng nhỏ tạp chất (10-6% - 10-3 % ) vào trong bán dẫn.
D. Điện trở suất của bán dẫn giảm nhanh khi nhiệt độ tăng, nên hệ số nhiệt điện trở của bán dẫn có giá trị âm.
Câu nào dưới đây nói về các loại chất bán dẫn là không đúng ?
A. Bán dẫn tinh khiết là loại chất bán dẫn chỉ chứa các nguyên tử của cùng một nguyên tố hoá học và có mật độ êlectron dẫn bằng mật độ lỗ trống.
B. Bán dẫn tạp chất là loại chất bán dẫn có mật độ nguyên tử tạp chất lớn hơn rất nhiều mật độ các hạt tải điện.
C. Bán dẫn loại n là loại chất bán dẫn có mật độ các êlectron dẫn lớn hơn rất nhiều mật độ lỗ trống.
D. Bán dẫn loại p là loại chất bán dẫn có mật độ lỗ trống lớn hơn rất nhiều mật độ êlectron dẫn.
Câu nào dưới đây nói về các hạt tải điện trong chất bán dẫn là đúng ?
A. Các hạt tải điện trong chất bán dẫn loại n chỉ là các êlectron dẫn.
B. Các hạt tải điện trong chất bán dẫn loại p chỉ là các lỗ trống.
C. Các hạt tải điện trong chất bán dần luôn bao gồm cả êlectron dẫn và lỗ trống.
D. Cả hai loại hạt tải điện gồm êlectron dẫn và lỗ trống đều mang điện âm.
Câu nào dưới đây nói về tạp đôno và tạp axepto trong bán dẫn là không đúng ?
A. Tạp đôno là nguyên tử tạp chất làm tăng mật độ êlectron dẫn.
B. Tạp axepto là nguyên tử tạp chất làm tăng mật độ lỗ trống.
C. Trong bán dẫn loại n, mật độ êlectron dẫn tỉ lệ với mật độ tạp axepto. Trong bán dẫn loại p, mật độ lỗ trống dẫn tỉ lệ với mật độ tạp đôno.
D. Trong bán dẫn loại n, mật độ êlectron dẫn tỉ lệ với mật độ tạp đôno. Trong bán dẫn loại p, mật độ lỗ trống dẫn tỉ lệ với mật độ tạp axepto.
Câu nào dưới đây nói về lớp chuyển tiếp p-n là không đúng ?
A. Lớp chuyển tiếp p-n là chỗ tiếp xúc của miền mang tính dẫn p và miền mang tính dẫn n được tạo ra trên một tinh thể bán dẫn.
B. Tại lớp chuyển tiếp p-n, do quá trình khuếch tán và tái hợp của các êlectron và lỗ trống nên hình thành một lớp nghèo hạt tải điện và có điện trở rất lớn.
C. Ở hai bên lớp nghèo, về phía bán dẫn n có các ion axepto tích điện dương, về phía bán dẫn p có các ion đôno tích điện âm.
D. Lớp chuyển tiếp p-n có tính chất chỉ cho dòng điện chạy qua nó theo một chiều nhất định từ miền p sang miền n nên được sử dụng làm điôt bán dẫn.
Hình nào trong Hình 17.1 mô tả đúng mô hình cấu trúc và sự hình thành điện trường \(\overrightarrow {{E_t}} \) trong lớp chuyển tiếp p-n do quá trình khuếch tán và tái hợp của các loại hạt tải điện ? Mũi tên dài chỉ chiều khuếch tán của êlectron. Mũi tên ngắn chỉ chiều điện trường \(\overrightarrow {{E_t}} \)
Câu nào dưới đây nói về điôt bán dẫn là không đúng ?
A. Điôt bán dẫn là linh kiện bán dẫn được tạo bởi một lớp chuyển tiếp p-n.
B. Điôt bán dẫn chỉ cho dòng điện chạy qua nó theo chiều thuận từ n sang p.
C. Điôt bán dẫn chỉ cho dòng điện chạy qua nó khi miền p được nối với cực dương và miền n được nối với cực âm của nguồn điện ngoài.
D. Điôt bán dẫn có tinh chất chính lưu dòng điện nên được dùng để biến dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều.
Hình nào trong Hình 17.2 mô tả đúng sơ đồ mắc điôt bán dẫn với nguồn điện ngoài U khi dòng điện I chạy qua nó theo chiều thuận ?
Câu nào dưới đây nói về tranzito lưỡng cực là không đúng ?
A. Tranzito lưỡng cực có hai loại khác nhau : loại n-p-n và loại p-n-p.
B. Tranzito lưỡng cực n-p-n là một tinh thể bán dẫn được pha tạp đế tạo ra một miền p rất mỏng kẹp giữa hai miền n1 và n2, hình thành hai lớp chuyển tiếp : lớp n1-p phân cực thuận và lớp p-n2 phân cực ngược.
C. Mỗi tranzito lưỡng cực có ba điện cực C-B-E : cực góp hay colectơ C, cực đáy hay cực bazơ B, cực phát hay êmitơ E.
D. Tranzito lưỡng cực là linh kiện bán dẫn có thể khuếch đại các tín hiệu điện nên được dùng phổ biến để lắp các mạch khuếch đại và khoá điện tử.
Trong Hình 17.3, hình nào mô tả đúng mô hình cấu trúc và kí hiệu của tranzito lưỡng cực n-p-n ? Mũi tên chỉ chiều dòng điện giữa cực bazơ và cực êmitơ (dòng bazơ).
Họ và tên
Tiêu đề câu hỏi
Nội dung câu hỏi
Câu trả lời của bạn
Áp dụng công thức Faraday về điện phân ta có :Khối lượng đồng bám vào catot:
\({m_1} = \dfrac{1}{96500}.\dfrac{A_1}{n_1}.It\)
Khối lượng bạc bám vào catot:
\({m_2} = \dfrac{1}{96500}.\dfrac{A_2}{n_2}.It\)
Từ đó suy ra:
\(\dfrac{m_1}{m_2} = \dfrac{A_1}{A_2}.\dfrac{n_2}{n_1}\Rightarrow {m_1} = {m_2}.\dfrac{A_1}{A_2}.\dfrac{n_2}{n_1}\)
Thay số ta tìm được:
\({m_1} = 40,24.\dfrac{63,5}{108}.\dfrac{1}{2} \approx 11,8g\)
Câu trả lời của bạn
Áp dụng công thức Faraday về điện phân:
\(m = \dfrac{1}{96500}.\dfrac{A}{n}.It\)
Ta tìm được khối lượng niken giải phóng ra ở catot của bình điện phân:
\(m = \dfrac{1}{96500}.\dfrac{58,7}{2}.10.1800 = 5,47g\)
Câu trả lời của bạn
Ta có: \(E=IR=1.6.10^{-3}.(0,8+20)=0,03328V\)
Ta có:\(E=\alpha.(T_2-T_1)\)
\(=> T_2= \dfrac{ E}{\alpha}+T_1=\dfrac{0,03328}{52.10^{-6}}+0=640^0C\)
Vậy nhiệt độ bên trong lò điện là: \(640^0C\)
Lớp p-n phân cực thuận | Lớp p-n phân cực ngược | ||
U(Ỵ) | / (mA) | Ư(V) | / (mA) |
0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 |
0,20 | 0,00 | 0,20 | 0,00 |
0,40 | 0,00 | 0,20 | 0,00 |
0,60 | 1,90 | 0,40 | 0,00 |
0,65 | 5,40 | 0,80 | 0,00 |
0,70 | 14,6 | 1,00 | 0,00 |
0,73 | 29,4 | 1,50 | 0,00 |
a) Hãy vẽ đồ thị I = f(U) biểu diễn sự phụ thuộc của cường độ dòng điện I chạy qua điôt chỉnh lưu vào hiệu điện thế U giữa hai cực của điôt bán dẫn.
b) Đồ thị này cho thấy điôt chỉnh lưu có tác dụng như thế nào ?
Câu trả lời của bạn
a) Đồ thị I = f(U) có dạng như hình III.2G.
Chọn tỉ xích trên các trục tọa độ:
- trục hoành biểu diễn hiệu điện thế U : 10 ô ứng với 0,25V;
- trục hoành biểu diễn cường độ dòng điện I : 10 ô ứng với 5,00mA.
b) Đồ thị này cho thẩy điôt chỉnh lưu chỉ cho dòng điện chạy qua nó theo một chiều ứng với các giá trị dương của hiệu điện thế U đặt vào hai cực của nó. Hơn nữa cường độ dòng điện I chạy qua điôt chỉ tăng mạnh khi U > 0,3V – 0,4V.
Câu trả lời của bạn
Cầu chỉnh lưu (Hình III.1G) gồm bốn điot bán dẫn được nối với nhau tại các điểm 1 – 2 – 3 – 4, trong đó hai đầu 1 – 3 nối với nguồn điện xoay chiều ~u và hai đầu 2 – 4 nối với điện trở tải R. Chiều dòng điện chạy qua mỗi điôt trong mạch cầu và qua điện trở tải được chỉ thị bằng các mũi tên.
Câu trả lời của bạn
Ở nhiệt độ T, electron có động năng \({W_d} = \dfrac{mu^2}{2}\) đúng bằng năng lượng chuyển động nhiệt \(\varepsilon = \dfrac{3kT}{2}\) của nó:
\(\dfrac{mu^2}{2} = \dfrac{3kT}{2}\)
Từ đó suy ra vận tốc chuyển động nhiệt của electron bằng:
\(u = \sqrt {\dfrac{3kT}{m}} = \sqrt {\dfrac{3.1,38.10^{ - 23}.2500}{9,1.10^{ - 31}}} \\\approx {3,37.10^5}m/s\)
Đặt hiệu điện thế u = 15 V vào hai điện cực của bình điện phân. Đồng có khối lượng mol nguyên tử A = 63,5 g/mol và hoá trị n = 2. Điện trở suất của dung dịch điện phân là 0,20 Ω.m. Xác định :
a) Điện trở của mỗi phần dung dịch nằm giữa anôt và mỗi lá đồng 1,2, 3.
b) Khối lượng đồng bám vào mỗi lá đồng sau thời gian t = 1 giờ.
Câu trả lời của bạn
a) Bình điện phân chứa dung dịch muối của kim loại dùng làm các điện cực đóng vai trò như một điện trở thuần khi có dòng điện chạy qua nó. Do đó, điện trở và cường độ dòng điện chạy qua mỗi phần dung dịch điện phân giữa anot và mỗi lá đồng 1, 2, 3 được tính theo các công thức:
\(R = \rho \dfrac{\ell}{S};I = \dfrac{U}{R}\)
Vì các phần dung dịch này có cùng điện trở suất \(ρ = 0,20 Ω.m\) và cùng tiết diện \(S = 10.10^{-4}m^2\) nhưng có độ dài l khác nhau nên ta tìm được:
- Với l1= 10cm:
\({R_1} = 0,20.\dfrac{10.10^{ - 2}}{10.10^{ - 4}} = 20\Omega\)
\({I_1} = \dfrac{U}{R_1} = \dfrac{15}{20} = 0,75A\)
- Với l2 = 20cm:
\({R_2} = 0,20.\dfrac{20.10^{ - 2}}{10.10^{ - 4}} = 40\Omega\)
\({I_1} =\dfrac {U}{R_1}= \dfrac{15}{40} = 0,375A\)
- Với l3 = 30cm:
\({R_3} = 0,20.\dfrac{30.10^{ - 2}}{10.10^{ - 4}} = 60\Omega\)
\({I_1} = \dfrac{U}{R_1} = \dfrac{15}{60} = 0,25A\)
b) Theo công thức Faraday về điện phân, đồng bám vào mỗi lá đồng 1,2,3 sau thời gian \(t = 1h = 3600s\) có khối lượng tương ứng tính bằng:
\(m = \dfrac{1}{F}.\dfrac{A}{n}.It = \dfrac{1}{96500}.\dfrac{A}{n}.It\)
- Với I1= 0,75A:
\({m_1} = \dfrac{1}{96500}.\dfrac{63,5}{2}.0,75.3600 \\\approx 888mg\)
- Với I2= 0,375A:
\({m_1} = \dfrac{1}{96500}.\dfrac{63,5}{2}.0,375.3600 \\\approx 444mg\)
- Với I3= 0,25A:
\({m_1} =\dfrac {1}{96500}.\dfrac{63,5}{2}.0,25.3600 \\\approx 296mg\)
Câu trả lời của bạn
Tạp chất có thể làm thay đổi tính chất dẫn điện của bán dẫn một cách đáng kể. Vì vậy, bán dẫn nguyên liệu ban đầu cần phải chứa rất ít tạp chất. Nồng độ tạp chất này cần nhỏ hơn hoặc cùng bậc với nồng độ hạt tải điện do sự dẫn điện riêng gây nên. Có như thế, người ta mới có thể chủ động điều khiển mật độ hạt tải điện và loại bán dẫn bằng cách pha các tạp chất mong muốn vào.
Câu trả lời của bạn
Theo định luật Fa-ra-đây, lượng đồng bám vào catot là :
\(m = {1 \over F}.{A \over n}It = 0,032kg = 32g\)
Thể tích đồng bám vào catot là :
\(V = {m \over \rho } = 3,6c{m^3}\)
Suy ra bề dày của lớp mạ trên tấm sắt (catot) là :
\(d = {V \over S} = 1,{8.10^{ - 2}}cm\)
Câu trả lời của bạn
Gọi q là điện lượng dịch chuyển qua dung dịch điện phân đi đến điện cực.
Công của dòng điện là :
A = qU
Trong đó U = 50 V. Cứ mỗi phân tử \({H_2}\) đến điện cực thì trao cho điện cực một điện tích là \(2\left| e \right|\), với \(\left| e \right| = 1,{6.10^{ - 19}}C\). Nếu gọi n là số phân tử hidro đến điện cực thì điện lượng \(q = 2n\left| e \right|\). Để tìm n, áp dụng phương trình trạng thái của chất khí :
\({{pV} \over T} = {{{p_0}{V_0}} \over {{T_0}}}\)
Trong đó : \(p = 1,3atm \approx 1,{3.10^5}N/{m^2}\)
\(\eqalign{
& V = 1l = {10^{ - 3}}{m^3} \cr
& T = 273 + t = 300K \cr
& {p_0} = 1atm = {10^5}N/{m^2} \cr} \)
\({V_0}\) là thể tích của lượng khí hidro nói trên ở \({T_0} = 273K\) (tức \({0^o}C\)). Từ đó rút ra :
\({V_0} = {{{T_0}} \over T}.{p \over {{p_0}}}V\)
Mặt khác ta đã biết, ở áp suất \({p_0}\) và nhiệt độ \({T_0}\) thì cứ \(22,4{m^3}\) hidro có \(N = 6,{02.10^{26}}\) phân tử hidro, nghĩa là cứ \(1{m^3}\) hidro sẽ có \({N \over {22,4}}\) phân tử hidro. Vậy, nếu ta có \({V_0}{m^3}\) hidro ở áp suất \({p_0}\) và nhiệt độ \({T_0}\) thì sẽ có : \(n = {N \over {22,4}}{V_0}\) phân tử hidro.
Từ đó :
\(\eqalign{
& A = qU = 2n\left| e \right|U = 2.{N \over {22,4}}{V_0}\left| e \right|U \cr
& = 2.{N \over {22,4}}.{{{T_0}} \over T}.{p \over {{p_0}}}V\left| e \right|U \cr} \)
Thay số ta được: \(A = 5,{09.10^5}J\)
Câu trả lời của bạn
Mật độ dòng điện có giá trị \(j = {I \over S}\), với S là điện tích tiết diện của mẫu bán dẫn. Mặt khác \(j = {n_0}qu\), do đó \(u = {j \over {{n_0}q}} = {I \over {{n_0}qS}}\).
Thay số, ta có :
\(u = {{{{5.10}^{ - 3}}} \over {{{10}^{22}}.1,{{6.10}^{ - 19}}{{.10}^{ - 5}}}} = 0,31m/s\)
Câu trả lời của bạn
Điện trở suất của bán dẫn phụ thuộc mạnh vào nhiệt độ: khi nhiệt độ tăng, điện trở suất giảm nhanh. Đó là vì nhiệt độ càng cao, càng có nhiều cặp electron - lỗ trống được phát sinh. Vì vậy, ở mỗi nhiệt độ, điện trở suất của vật liệu bán dẫn có một giá trị.
Câu trả lời của bạn
Ta đã biết ánh sáng thích hợp chiếu vào bán dẫn sẽ làm tăng số electron dẫn và lỗ trống trong bán dẫn, làm tăng độ dẫn điện của bán dẫn. Đó là hiện tượng quang điện. Trong ánh sáng trắng có những thành phần có thể gây nên hiện tượng quang điện, do đó làm sai lệch các phép đo các đặc trưng của bán dẫn.
Hãy trình bày và giải thích một phương án thực nghiệm để xác định \(R_x\), một cách chính xác nhất.
Câu trả lời của bạn
rong các phép đo dùng vôn kế và ampe kế, luôn mắc phải sai số do điện trở của các dụng cụ đo. Để kết quả đo được chính xác, ta cần loại trừ ảnh hưởng của các điện trở \({R_A}\) của ampe kế và \({R_V}\) của vôn kế bằng cách mắc hai mạch điện sau :
Mạch 1 : Xác định gần đúng điện trở của ampe kế : \({R_A} = {{{U_1}} \over {{I_1}}}\).
Mạch 2 : Xác định điện trở của \({R_x}:{R_x} = {{{U_2}} \over {{I_2}}} - {{{U_1}} \over {{I_1}}}\)
Câu trả lời của bạn
Để xác định hệ số chỉnh lưu, cần xác định trị số của cường độ dòng điện thuận và dòng điện ngược ứng với cùng một trị số của hiệu điện thế.
Trên Hình 3.1G , ta kẻ hai đường thẳng song song với trục tung và đi qua hai điểm U = -1 V và U = +1 V. Giao tuyến của chúng đặc tuyến vôn –ampe cho ta giá trị cường độ dòng điện ngược và thuận.
Theo hình vẽ, ta có \({I_{th}} \approx 50mA,{I_{ng}} \approx 10mA\). Do đó, hệ số chỉnh lưu \({\eta _{1v}} = {{50} \over {10}} = 5\). Làm tương tự đối với \(U = \pm 2V\), ta thu được \({\eta _{2v}} = {{420} \over {10}} = 42\)
Nhận xét : Hệ số chỉnh lưu tăng khi hiệu điện thế tăng. Với các điot dùng trong thực tế, cường độ dòng điện ngược chỉ vào khoảng dưới \(1\mu A\). Do đó, hệ số chỉnh lưu rất lớn.
A. lỗ trống.
B. êlectron.
C. ion dương.
D. ion âm.
Câu trả lời của bạn
Hạt tải điện trong bán dẫn loại n chủ yếu là electron.
Chọn B.
A. là electron và lỗ trống
B. chỉ có lỗ trống.
C. là ion dương và ion âm.
D. chỉ có electron.
Câu trả lời của bạn
Hạt tải điện trong chất bán dẫn là electron và lỗ trống.
Chọn A.
Câu trả lời của bạn
Trước hết phải khẳng định rằng kim loại là chất dẫn điện tốt. Trong khi đó, bán dẫn có những tính chất khác biệt so với kim loại:
+ Điện trở suất của bán dẫn có giá trị trung gian giữa kim loại và điện môi.
+ Điện trở suất của bán dẫn giảm mạnh khi nhiệt độ tăng. Do đó, ở nhiệt độ thấp, bán dẫn dẫn điện kém (giống như điện môi), còn ở nhiệt độ cao, bán dẫn dẫn điện khá tốt (giống như kim loại).
+Trong kim loại, chỉ có một hạt tải điện là electron tự do, còn trong bán dẫn thì có hai loại hạt tải điện là electron tự do và lỗ trống.
Câu trả lời của bạn
Tinh thể bán dẫn được pha tạp để tạo ra một miền n mỏng kẹp giữa hai miền p có thể gọi là tranzito p-n-p.
Câu trả lời của bạn
• Tại lớp chuyển tiếp p-n, có sự khuếch tán êlectron từ bán dẫn loại n sang bán dẫn loại p và khuếch tán lỗ trống từ bán dẫn loại p sang bán dẫn loại n.
• Khi êlectron gặp lỗ trống, chúng liên kết và một cặp êlectron và lỗ trống biến mất. Ở lớp chuyển tiếp p-n hình thành lớp nghèo(không có hạt tải điện).
• Khi đó, ở hai bên lớp nghèo, về phía bán dẫn n có các ion đôno tích điện dương, còn về phía bán dẫn loại p có các axepto tích điện âm. Điện trở của các lớp nghèo rất lớn.
0 Bình luận
Để lại bình luận
Địa chỉ email của hạn sẽ không được công bố. Các trường bắt buộc được đánh dấu *