Tài liệu Kĩ thuật điện tử

. 'ĩ và f nhif sau ; ư / 2;r 1 ■; f ^ T ¿/ • í hô' C‘ h i a tín hiộu theo t‘;ích kh;u' th à nh hai dạní4 cơ bí‘i n là hiòn ihiôn liõn tục thi't) ihời gian It ỉn hiệu tưcíng tư - anaioj;) hay hif'Mi thión kíiổĩiíĩ liòn tục lh(‘() thời ^ian (tin liiôu xun^'so - digital). Thoo ỉỉììili ; ('ih đo' S(’ co' hai dạ ng mat'h điòn (ứ rơ fì;\n làm việc (gia công, xử li) với t ừ n ^ loại trên. Min-^ i/tifưni; I^ụp. (’âc' da n g tỉn hiộu vừa nôu trôn, nếu cổ hiểu thức sítt định, được gọi là ioại tín hiộii xác định rõ ràng. Nfnohi ra, mang tính ng‘áu nhiôn và chi xác định được c hú ng qua các và nhờ các (Ịuy luật của phân bố xác suất thố ng kê, được n hi ôn. hay đổ thị biốu dion xác còn một lởp các tín hiệu phép láy mầ u nhiổu lán gọi là các tín hiệu ngẳu ỉ . 2.3. (Yíc linỉĩ chãi aui tin Ỉỉiêíi Ỉlỉco cách hiểu (liẻn ihơi ị^iíin - a ì ỉ)ộ d ài và Ịrị (nnifj( biĩih cùa ììiột tin hiệu Dô dài của t ín hiệvi là khoảng thời ^‘ian tổn tại của nó í từ lúc bát đáu xu ấ t hiện đốn lúc* mất cĩit. Dộ dài m a n g ý nghía là khoản g thời Jĩian mác bận với tín hiệu của niột nvẠch hay hệ thòní^ diện lử. Nẽ'u tin hiộu sít) xuát hi('n lúc có độ dài là r thì giá trị tr u n g bình của s(tl, ký hiệu lả s(t), được xác định bởi : 1 s(t) = / s(t)dt l (1-13) b) N a n g ỉượìig, công s u ấ t và trị hiộu d ụng ; Nă ng lượng của tín hiệu sít) được xác định bởi : (1-14) Công suất t r u n g bình của s(t) tr o n g thời gian tồii tại của nó được định nghĩa bởi : (1-15) Giá trị hiệu d ụ n g của s(t) được định nghĩa là : Shcl = 1 ^ ĩ ĩ s'ơ )dt = ^ rE7 s"(t) - A Ci Dài dộ n g của tin hiệu lã tỷ số giiìa các giá trị lớn nh ấ t và nhỏ nhất cìia công suát. túc thời của tín hiệu. Nếu tính theo đơn vị logarit (clexibel), dải động được định nghĩa là : min {s“(t)Ị mins(t ) thông 30 này đặc trưng cho khoảng cường dộ hay khoảng độ lớn của tín hiệu tác cĩộng lên mạch hoạc hộ thống điện tử. dỉ Thành p h à n m ộ t ckieii và xoay chièỉt của tín hiộii, Mỏt tin hiệu s(t) luôn có t h ế phân tích th à n h hai th à n h ph á n niột chiếu và xoay chiếu rfao cho : s(t.) = svới s + (1-18) là th à n h p h á n biến t.hiỏn theo thời gian của sít) và có giá trị t r u n g bình theo thời gian bằng 0 và là Ihành phẩn cổ định theo thời gian (thành phấn 1 chiểu) Theo các hệ thức (1-13) và (1-18) có : úc đó : và s- = s(t) — s(t) s- = s(t) - s(t) = 0 ( 1- 2 0 ) e) Các thà nh p h ầ n chân vò Ic của tín hiệu. Một tin hiôu s(t) ninfi; luôn có th ế phán tír h cách khác t h à n h hai t h à n h ph ấ n chản và lò được xáf định như sau : s^,|,(t) = s^.|,(-t) = | [ s ( t ) + s ( - t ) ] (1-2 1 ) S|^,(t) = -S|^.(-t) = ị [ s ( t ) - s ( - t ) ] từ đó suy ra s^.|,(t) + S|^.,(t) = s(t) và s,.|,(t) = s(t) ; = 0 ( 1- 22 ) f) Th à n h p h a n thực và ào của tín hiệu hay biểu diễn phức của mộ t tín hiệu Một tín hiệu s(t) b ấ t kì có thê’ biểu diễn tổ n g q u á t dưới d ạ n g m ộ t sổ phức : s(t) = Res(t) + jlnis(t) (1-23) ỏ đây Re s(t) là p h ầ n thực và Im s(t) là ph ần ảo của s(t). Theo định nghĩa, lượng liên hợp phức của s(t) là : s*(t) = Reset) - jlms(ĩ) .12 (1-24) Khi đó các thành phán thực Vi\ảo của s(t) l.hno (1-23) và = ị Resm (1-241 được xác định bởi : r siĩ) + S{t ) (1-25) Ims( t) = i Trường hợp riêng, nếu s(t) Ls{t) - = ta có công thức Ole : = COSÍÍ + ịsìna Ç, " y' I coriíí — jsinr¿l (1-26) Suy ra cách biểu diễn các hàm điốu hòa dưới dạng một. hàm số nũi nliư sau COScí (1-27) Các* cách biểu diễn (1“ 26) và (1-27) đạc biệt th u ạ n lợi cho việc tính toán các hàm lượng giác khi c h u y e n c h ún g vế dạ ng tính toán CÁC hàm số niủ. Vi dụ, xét biểu thức đối với hàm điêu hòa s(t) = Asin(í/-'t + fp) (1-1 l ĩ ’, áp dụng hệ thức (1-27), co' t h ế viết lại s(t) dưới dạ ng s(t) = A.Imí = Ini I (1-28) = I n iỊA e' '" ‘Ị Với A = Ae’'^ là biên độ phức của s(t). Giá trị mod un của A b à n " : = Ai COS (f + sin^y^) = A tức là chính bàng biên độ của s(t) biếu diễn ở dạng biểu thức í l “ l l ) \ Nếu sít.) cho dưới dạng biểu thức hàm COS (1-11) thi khi dó ta có các kết quả tương tự he^ thức (1-28) : s(t ) = AReỊ +'^'1 ỉ J = Re Ị A e ^ ’'^ . e"'"! - Re I A . o' ¡ OÍ (1-29) Ta có th ể tìm mối lien hệ tổng q uá t _ậiữa hai cách bìpu diễn phức của s(t) nhờ coi s(t) n h ư 1 vectơ biểu diễn trên m ậ t p h ả n g phức tọa độ Decác có chiêu dài A (gọi là modun của s(t) và góc nghiêng^với trục hoành là (p (argumen) của s(t). Từ hệ thức (1-23) với quy tác t a m giác lượng SU}^ ra cách tí nh m o d u n A và góc pha (f cỉia s(t) theo Re s(t) và Im s(t) như sau : Hình Ị.-Ị 13 Nếu s(t) = a + j b thỉ A = / a “ + b“ và

Gxpjiyi + tp^ì i^(t) Aj ^ ỉ l = ãỊ trong đrí Aj. -./■;) 'A, . 01 lán lượt là môdun và argumen của Sj{t) và 0 (ư^ > - Khi Au < 0 ngừng khi Au = 0. > Tj.|, hệ điều chỉnh lànì giảm hệ điều chinh làm t á n g q uá trỉnh điều chinh chỉ c) Độ mịn (chính xác) khi điều chỉnh phụ thuộc vào • Độ chính xác của q u á trỉn h biến đổi từ th à n h • Độ phân dải của p h ầ n tử so s án h (độ nhò của Au) • Dộ chính xác củ a quá tr ì n h biến đổi Tj^ t h à n h • Tính chất qu á n t ín h của hệ. d) Cd t h ể điều chỉnh liên tục theo thời gian (analog) hay gián đoạn theo thời gian miễn sao đạt được giá trị trung bình m o n g đợi. 16 IMníííng' pháp digital cho phép, tiết kiộm n ă n g lượng của hệ và ghóp nối với hộ thỏn^' lự đông t.ính toán. t'i í'hú ý rang thông thường n ố u chọn một. ngường U(’h. ta nhận được kô't (|uà là hó dìốu khiốn ('() hành động hay khỏng tùy thí ' 0 Ux đang lớn hơn hay nhỏ hơn Uch (và (lo đo' ỉhani số vật ]ý cán theo dổi đa ng lởn hơn hay nhò hơn gia trị ngiãíng định s,in lừ trơớíM. Khi chọn đươt’ hai mức ngưởng Uch! và UcUl hộ sò hành động mồi khi l \ nnnì lol vào troiìg khoảng hai giíí trị ngưỡng hoạc ngược ìạí. điếu nàv man g V nghia lỉiực lố hơn của Iiìột hộ tự động điốii chinh còn ti‘ơờng hợp với một mức ngưỡng hô mang- ý nghía dùng đế điểu khiến trạng thái ihành vi) của đối tượng. 2- KT01A 17 Chương 2 KĨ THUẬT TƯƠNG • TỤ’ ■ 2.1 - CHẤT BÁN DẪN DIỆN - P?íẦN T Ử MỘT MÃT G IĨ É P P - N 2.7 ./. C h á i hán dủn tìỊỉíỉvên ch ã i vả ch ã i hán (lẫn tap ch ãi a - Cáu trúc vĩ/ng n ân g Ĩĩỉợng cùa ckáf ran tính thể Ta đà biết cấu trú c n à n g lượng của một nguyên t,ử đứ ng có lập có d ạ n g là các mức rời rạc. Khi đưa các nguyên tử ỉại gán nhau, do tương tãc. các mức này bị SIIV biốn t h à n h những dải gốiii nhiểu mức s á t nhau được gọi là các vìing nãiig lượng. Đây là dạng cấu trúc n ãn g lượng điến hình của vật rán tinh thô’ \2]. 'Pìiv theo tình trạng các mức n àn g lượng trong một vùng có bị điện tử chiốnì í‘hỗ hay không, người ta phà n biệt 3 ỉoại v ù n g n ă n g lượng khác nhau : • Vùng hóa trị (hay còn gọi là vùng đáy), tro ng đó t á t cả các niức n ă n g lượng đều đã bị chiếm chỗ, không còn t r ạ n g thái (niứcl n ã n g lượng tự do. • Vùng dẫn (vùng trống), tr o n g đó các mức n á n g lượng đếu còn hòt r ổ n g bị chiếm chỗ một phán. hay chỉ • Vùng cám, t r o n g đó không tổn tại các mức n a n g lượng nào để điện tử có thô' chiếm chỗ hay xác suất, tìm hạt tại đây bằng 0 . Tùy theo vị trí tươn g đối giữa 3 loại vùng kể trẽn, xét theo tính chát dẫn cĩiộn fiìa mình, các c hấ t r á n cấu tr ú c tinh t h ể được chia t h à n h 3 loại íxét ở o K) t h ế hiõn t r ô n hình 2 .1. / / / / / / / X' /// V/// ựl//7ýCã^ b) đ) ỉ ỉ ì n h 2 . ỉ : ỈH ìù n Ịo ạ ị VỘ! ran u ) ( ' h â ỉ h C i k h í ỉiệ ỉỉ then c â u in k ' v ù ỉiị; n ù m : Ìư ự ỉì\; : /:' > 2 c i ' íi : h ) ( ’h í J i h á ì ì ( l ù n d i c n ỉ: , ^ 2 f V : c i ( 'ỈK J I ( ỉ ả n iỉiO ii. Chúng ta đã biết, mu ốn tạo dòng điện tro ng vật rắn cán hai qu á trì nh đổng thời : quá trình tạo ra h ạ t dẫn tự do nhờ được kích thích n ă n g lượng và quá tr ì n h chuyển động có hướng của các h ạ t dẫn điện này dưới tác dụ ng cùa trường. Dưới đây ta xét tới cách dẫn điện của c hất bán dẫn nguyên chất (bán dẫn th u ẩ n ) và chất bán d ẫ n tạp 18 2-KTOÌ-B t !i il inà điõin kh;ít‘ nlìau t:hù yèu liôn (Ịiian tới (]iiâ trinh sinh U;ui) í*áí' hat tự (lí) nìí.mg linh thô'. Ị) - Chãỉ b(ỉìì (ỉồìi Ịhnãĩ) ỉỉai 1‘hal ỉìan dản thiian cîiô'n hinh là ('r(‘nianiuiii Kì(.'i và Siỉiriunì (Si) t‘o' cáu ti'úc vunỵ: nan^;' lượn^' hinh 2.11' với K., " (),72í’V và thuộc nho'm hỏn hang tuân hoàn Mí‘ik I(‘I('í'[i . M õ hinh ('âu trúc ma ng tinh thò' (1 t'hiou) (’Ún c hu ng (■() hinii 2 . 2 :\ với h;\n c h àt lã các liõn k ò 't ^ h ó p đôi cìịộn ỉử h ó a trị v à n h n goài. (5 0 K chúníí là rac r h á t ('ac'h (ìiôn. Khi diíơc lììôt nguổn nan^’ ỉiíơn^ ngoài kich thiVhx ; ỉ \ I’a hiôn tiíỢn^^ĩ; i o n luía cae n < ; u y ô n tử lì ii t Mìaỉi^^ v à s i n h í ì í n ^ (‘ÍIỊÌ hạt d à n (ự cio : dien tử hýí\khòi lỉõn k('\ <>h('*p dỏi trờ th à n h hat lư do và cì('* lai 1 lif-n kõt lĩi khiiyê't ( l o t r nn j : ; ) . 'I Vôn đ ò t h ị viìU ịX n a n ^ l ư ơ n ^ h i n h 2.2h. dic' U n à y t ư ơ n ^ ứ n ^ v ớ i s ự c h u y ố n đi(;n từ tìí 1 lììức n a n g lượn^ tron^‘ vung h()'a tri lí‘*n 1 mức tr nn g vù n^ dan đõ‘ lại 1 ỉiuii' íU cỉo MrõnỊX) trong vùn^‘ hoa trị. (-;U‘ cạp hại dãn tự do nàv. dưới tac dụ ng rủa 1 ti-ưừnií n^oài hay mỏt (ỉracliíMì nòn^ độ có khã n a n g dịch chuyốiì t'f) hướn^ tron^' nìiỉiìí^ t iỉìh K('‘I C|uà I ' ÍCỈ1; : kich ỉhõ lạ o lìón CỈÒII^ (ìiôn tro n g C’hát là : li Muổn tao hạt dần tư df)tr on^ t'haí h;ín thich đ i ’i ỉớìì K . cán võ nang .■r T i' I I ó.* ... Ụ2eự Ị I l , r s dẫn thvián ki ú¿ :r:¿i han dãn th u a n . :*1 '1 tf i-/ . r '/ỷzý:ỹZy/^-Ầ ‘ í Ìlu ìh 2 . 2 ; (i) C ô n i r m h) f)ñ ilìi /ntit/ĩ^ Ii/th i h r m i n ( ỉ i i r u c ù t ỉ t h i ' i i hiiỉi í/í/// i h i i ó n -V/ v ũ h ị: ị:ì ()i l ỉ i i t lì iư t lít- Ị^ iìiií s in h íỉri!-^ cọ p h ití (l(h i ÍIÍ flí/. 2) Dòng điộn t r o n g chát hán dan thiián gốm hai t.hành ph ấn tư ơn g đươ ng qua tri nh phát sinh l.ửng c-ạp hat. dản tạo ra (n, = P | ) [2, 8]. nhau do c ~ ('hat hán ciỗn tạp chát ÌOỢI n Người t a t.iến hà nh pha thêm các nguyên từ thuộc nhrím 5 bàii4î Mendeleep vào m ạ n g tĩnh thế c h ấ t băn clản nguyòn chát nhở các công nghê đạc biệt, với nồng độ khoảng l o ’" đốn nguyên lử/cnv\ Khi đó các nguyên t.ử tạp c h át th ừa một điện tử vành ngoài, liên kết yêu với hạ t nhân, dề dàng bị ion hóa nhờ 1 nguốn n ã n g lượng yèu tạo nôn 1 cạp ion dương tạp chát - điện tử tự do. ơ điểu kiện binh th ư ờ n g (25''C) toàn hộ các Iif’uyên tử tạp chát đa bị ion hóa. Ngoài ra hiện tư ợn g ph á t sinh hạt. giống như cơ chố cùa chát bán dan th u á n van xảy ra như được mỏ tả trẽ n hinh 2 .-3a. với mức độ ycu hơn. TTi'ên đổ thị vùng n â n g lượng. các Uìức’ n à n g lượng tạ p chát loại này (gọi là t.ạp ch ất loại n hay loại cho điện tử - Donor) phàn bô' bên tr o n g vùjig cắm. nain sát đáy vùn g dẫn (khoảng cách cờ vài C'í eV). ĨO Kô't quà là tr o ng m ạ n g tinh th ế tổn tại nhiồu ion dương của lạp chát bát độ n^ và dòng điôn t r o n g c h át hán clản loại n gnni hai th à n h phán không bà ng n h a u lạo ra : á”; H n ìỊỉ 2 ..< : f)ó ịỊ ì ĩ f ì ( ì t ì \ ; Ịư (rfì^^ Ví) C ( f ( //{• SI/IỈÌ íj} liiọi n lia i lììiiì iru ỉiỊ: l ììủ i han lỉủ n íitp liìâ i : hi hnu Ị) điện tử được gọi là loại hạt dẫn đa số có nổng độ là nống độ (chênh nh au nhiều cấp ; Ĩ1|^ lỗ tr ống - loại thi ể u sỏ t’ó d - Clĩố.ỉ báĩi dồ n tạp chất loại p Nếu tiến hành pha tạp chất thuộc n h ó m 3 bảng t u ấ n hoàn Moncleloep vào m ạ ng tinh th ể chất bán dán t h u ẩ n ta được c h át bán dản tạ p chát loại p với đậc điểm chủ yếii là nguyên tử tạp chất thiếu một điện tử vành ngoài nên 1 liỏn kốt hcía í.rị ([Ịh(*p đỗi) bị khuyết, ta gọi đó là lỗ trốn g liên kết, có khả na ng nhận điện tử, khi nguyôn tử tạp chất bị ion hóa sẽ sinh ra đống thời 1 cạp : inn âm tạp chát - lỗ trống tự do. Mức n ă n g lượng tap ch át loại p nàm t r o n g vù ng cáiìì sát đinh vùn^ hóa trị. lĩ in h 2.3b cho phép giải thích cAch sinh hạt dản của chát bán dẵn loại này. Vcậy trong m ạ n g tinh i.hế châỉ- hãn clảìì tạp chát, loại p tốn tại nhiốu ion âiìì tạp chài ('() tỉnh (’h;it định xứ l ừn g vùng và dòng đìộn tr on g chát bán dẫ n loại p gổm hai th àn h phán không tương đương nhau : lỗ t r ố n g được gọi là các hạt. dẵn đa số, điện tử hạt. thiếu số, với các nồng độ t ư ơ n g ứ n g lả Pp và np (Pp »Tip). c ~ Vai hiện tượìig vật lí thường gặp ( ’ach sinh h ạ t dẫn và tạo th à n h dòn g trực tipp t.ới các hiện tượ ng vật lí sau ; điện tr ong chất bán ĩĩiện tượng ioĩi ỈIÓO nguyên tử (của chất lạp chất) là hiện tư ợn g gán liền với quá trỉn h n ă n g lượng của các hạt. Rõ rà n g sỏ' hạ t sinh trong vùng dần hay số mức bị trố ng đi t r o n g kẽ lượng tử cho phép tính nổng độ các loại hạ t [2 , 8 ] : n = / N(E)F(E)dE ; ^'c dẫn th ư ờ n g bán dẫn thuẩn hay của chất bán dẫn tạo h ạ t dẳn tự do hay chuyốn dời niức ra bằng số mức n à n g lượng bị chiếm vùng hda trị. Kết quả của vặt. lí th ổng này dựa vào hàm th ốn g kê F e r m i - D ir a c p = / N(E)F(E)dE ^ 'min với n, p là nố n g độ điện tử tr on g vù n g dẫn và lỗ t r ố n g tro ng vùng hóa trị. E^, là mức n ã n g lượng của đáy vùng dẫn, 20 liên qu an (2-1) Fj^. là mức năn g lượng của đinh vùng hda trị, [pì trạng thái nan g lượng cao nhát có điện tử, là t r ạ n g thái n à n g lượng thấ p n h ấ t của ỉỗ trông, N ( ị. j là hà m mật độ t r ạ n g thái hạt theo n a n g lượng, F(|,J là hàm phâ n bô th ong kê hạ t theo n ã n g lượng. Thoo đo' người ta xác định được : Kc - Eị. n = N,,exp ( ----- ) ; p = Ej.. - E, «xp ( ------------------ ) *2-2) với N^., N^, là mạt độ t r ạ n g thái hiệu dụng tr o n g các vùng tương ứng, E|,- là mức th ế hóa hoc' Ítìiứí^ Formi». Kôt (luá phán tích cho phóp có các kôl luận, chủ vếu sau ; • bát () t r ạ n ^ thái cân hảng, tích số nống độ hai loại h ạ t dẫn là một h à n g sớ (trong kị C'h;ĩí. b á n dẫn loại nào) = N^.N,,0xp ( - ■Pn = ) = co nst (2-3) nghỉa là viộc t ă n g nồng độ 1 loại hạ t này luỏn kèm theo việc giảm nồng độ tương ứng t*ủa lo;.ii hạt k ia. • Ti'ong ('hất hán dản loại n có > > ĩiị >>Pn tlo đd sô' điện tử tự do Ịuôn bàng sò lượn<;' ion dương tạp chất : Hj-, = N ịY Tương tư, trong chất bán dản loại p có P|, > > - Hj > > do đd rfổ ỉỗ trống luôn bàng số lượng ion àm tạp c h á i : Pp = ỉh.ên ỉi/nng tai hap của car hạt (ìầĩi lììõn t ư ơ n g riinh h ạ t dẫn p h á hủy t.rạng th á i cân b ả n g n h i ệ t đ ộ n g cẢia hệ h ạ t (n.p n^ì. Khi đó người ta thườ pg qua n tảiiì tới số gia ta n g nống độ của các hạt thiêu sò vi c húng có vai trò quyết, định tới nhiểu cờ chế phát sinh dòng điện trong các dung' cu hán dan. I'íiộn tượn^' tái hỢ]‘) hạt dan là quá trinh ngược lại, liên quan tới rá(' chuvôn dời điện tử từ Iiìức n;m^ lượng cao tr ong vùng dán vẽ mức thá p hơn trong vùng hóa trị. Iliộn t.ượng tái hợp làm lìiát đi đống thời 1 cập hạt dẫn và đưa hệ hạ t vể lại ] t r a n g thái càn bàng mới. Khi đd, t r o n g chất bán dẵn loại n, là sự điểu kiộn nồng độ điện tử cao : Ap(t) = Ap(0)exp ơ đáy :Ap(t) tái hợp của ỉỗ trố n g với ~ y: ) điện tử trong (2-4) là mức giảm của lỗ tr ống theo thời gian Ap(0) là 30 lượng lỗ trố n g lúc t — 0 (có được sau 1 q u á trỉ nh sinh hạt) làthời gian sống của lỗ trống tro n g chất bán dẫn loại n (là khoảng thời' gian trong đó nông độ lỗ trống dư giảm đi e lániTương tự, tr o n g c hát bán dẫn loại p có An(t) = An(0)exp^ ~ r~ ) (2-5) 21 ('■Ác thnn^^ so ciuìi;^- (‘U \vAn (.lãn, - ( ‘Ị ì ỉ t y c ì ì Di í í í i t ai } t‘u a (; ií ' và r,, quyôt định tới c;u' linh chât tan s6 (tac đông nha nh 1 rủa cnc (ỉò ìĩíĩ ỉỊÌa clunfî nf *n 1 d õ n o trường' í ’i i a Ịỏc ' clon^ t Ỉ’Õ 1 t ( . à n •líói = phan ' ‘) K ( n I .. iỉ'M + — 1 .. Itiun (2 - 7 » + 1 p//|,Ị i 2 - 8 i - Chi/vcỉì (ỉộng lìỉìnrch tàn của (ãc hạt (ỉán I)(ì ('.() sư chõnh lộch vố nổng đỏ thf’C) khón^' C*ỈU' híit clãn tliựi* hiộn ('huyôn động khuôfh tán từ iỏp co' nồng độ CÍVO tới lớp C(ì nông độ thà'p. Mát độ clòn^ khuóch lan th(*í) phương ^iàni cúíi nông độ có dạng' : fJSl cl n = ->1 n „ ( - I = q n„ ¿ - q cl n D , _ với ỉ) và D là các hộ s 6 ti lộ gọi là hệ số khuốrh lán của (])j^ = 32 cm-Zs ; = 12 cmVs) .2-101 các' hạt. t ư ơ n ^ Người ta ch ứn g minh được các tính chát sau : # 0 = KT ' - Ịi = U ị .,// q ' (hộ t h ứ ( ‘ E i n s t ( ‘in) ' Trong đó IJ'|- là thố nhiột <ư| ^ 25mV ở nhiột độ phòng T = 29Cì Ki • . T,, = ; D,, r,, = L^, 'lYong đó L^, L|, ỉà q u ã n g đường khuếch tan cùa hạt (là khoáng cách t r o n g đó nổng độ hạt khiiốch tán giám đi c lán thoo phương khu€‘ch tán) đó cũ ng chính là q u ã n g đường t r u n g binh hạt dịch chuy ển khuếch tán được tr on g thời gian riớng của nó. 2 . ỉ . 2 . Mâ( f*hép p -n và íin ỉĩ chỉnh a - Mật ghòp p - ì i hhi- chưa có diện áp ngoòi Khi cho hai n h a u , c‘á c h i ệ n đơn tinh th ế 22 iiỉỏt hán dẫn bán dẫn tạp chất loại n và loại p tiếp xúc công nghệ với t ư ợ n g v ậ t li x ả y r a bán dán điộn hiện đại [2, 8 ]. ỉtru cùa t ạ i n ơ i t i o p x ú c l à C’ơ s ở c h o h á u hốt c á c d ụ n g cụ ỉ linh 2.4 biốii dion hoa nũìt lììíit ^hÓỊì p - n ap n^oài đạt vào, Với độ phòng, các ngiiyỏn tử hóa hoàn toàn (n,-j mỏ hỉnh lí tưỏn^! khi chiía có điện già thiết ở nhiệì tạp chát đã bị ion = N|^ ; Pp - Các hiõn tư ợn g xáv ra tại nơi liếp xúc í-ó thô' Ì1 ÌÔ tá toiìì t á t n h ư sau ; Do có sự chôiìh lệch lởn vỗ nống độ (n,, »Hj, và » P n ^ tíìi vung tỉốp xúc (■() hi(‘ti tượng khuếch tân các hạt đa số (Ịua nơi tiốp g iáp , x u á t h iộ n 1 d ò n g đi ện khuôfh t;ín Í|^J hướng từ p sa n g n. Tai 1 víin^' làn cận ỉ,, hai bôn mặt. tiốp xúc, xu;'U hiộn niỏt lớp điộn Í.ích klìòi do ion t;ip chất tạo ra. trong đó nghẻ-o hạt dân đa sô và co điộn trở ỉớn (hơn nhiều cáp so với C’Ỉ K' th(íi xuàí v ù n g hiện còn lạiK 1 điộn cìo đó đông trường nội bộ hưííng từ víing N (ỉớp ion dương Npi san^ vùng p (lớp ion àni N,^^ ) gợi là đi('n trư ờn g tiê'p xúc (h. 2.4cì. Người la ndi đíi xuát hiôn ] hàng rào điện thô' hay một hiệu thố tiốp xúc Uix- Bế day lớp nghòo ỉn phụ thuộc vào nõng độ tạ p t’hàt, nếu N,\ - N|) thỉ 1,1 đỏi x ứ n g qua mạt tiếp xúc : lon ~ Kip ; thườ ng N,\ » N n nên 1,U1 »hiỊi và phắn I’hú yêu nảm bèn loại bán dần pha tạp ch át ít hơn (có điện tr ở suát. cao hơn). Diõn trường E(X cản trở chuyốn động cùa đòng khuếch tán và gây ra chuyến động gia tốc (tròi) của các hạt. thiếu số ({ua miền tiốp XIÌC, có chiều nt^ược lại với dòn g khuc'ch tán. Quá trinh này tiô'p diễn sẽ dẩn tới 1 trạng thái cản bang động : íki — Iir và không có dòng điộn qua tiếp xúc p - n . Hiệu th ế tiếp xúc có giá trị xác ìập, được xác định bởi ỉỉìn h ; \f ạ í p - n k ỉìi c h ira (7/ (ỊiOn irióna:, d ì M ó h in h c â ii trũi Ị i h ìC ii : h) r iìíu ì hô fí('fỉĩi; - Xem thêm -