半导体的基本知识.doc

徐州市高级技工学校电工电子授课教案备课日期2004年1月6日授课日期7适用班级03数控一、二等四个班授课教师闫长学课题§5-1半导体的基本知识教学目的、要求1、了解本征半导体的特点2、掌握N型和P型半导体特点3、掌握PN结的主要特性。教学重点、难点重点同上2、3授课方法讲授法教学参考及教具含电教设备教学环节授课提纲时间分配1、组织教学2、问题引入3、正课教学4、总结与作业1、导体电阻、电感、导线能导电的物体2、绝缘体橡胶不能导电的物体。3、半导体导电能力介于导体和绝缘体之间的物体如硅、锗、砷化镓等。§5-1半导体的基本知识一、本征半导体1、晶体结构2、本征激发二、杂质半导体1、N型半导体2、P型半导体三、PN结1、PN结的形成2、PN结的单向导电性3、PN结电容总结PN结的单向导电性作业P1321补充一题PN结的单向导电性1分钟14分钟15分钟30分钟30分钟5分钟教学过程教学内容备注问题引入正课教学1、导体电阻、电感、导线能导电的物体2、绝缘体橡胶不能导电的物体。3、半导体导电能力介于导体和绝缘体之间的物体如硅、锗、砷化镓等。§5-1半导体的基本知识一、本征半导体1、本征半导体的晶体结构一个硅原子最外层有四个价电子并且与相邻四个硅原子形成共价键达稳定状态。2、本征激发纯净的、晶体结构完整的半导体称为本征半导体不含杂质的单晶硅和单晶锗属于本征半导体其在绝对零度-273.15℃和没有外界其它因素影响时不存在可以自由运动的带电粒子故不显导电性。但是半导体中的价电子在温度升高、受外界光线照射或其它外界能量的激发时一些共价键中的价电子通过从外界获得的能量可能挣脱共价键的束缚而成为自由电子。形成电子—空穴对。二、杂质半导体1、N型半导体⑴、在硅或锗本征半导体中掺入微量的5价元素就成为N型半导体。掺入的5价元素称为N型杂质例如磷或锑元素。⑵、多数载流子是电子少数载流子是空穴因些又称为电子型半导体。如图5-5图5-5图5-62、P型半导体⑴、在硅或锗本征半导体中掺入微量的3价元素就成为N型半导体。掺入的3价元素称为P型杂质例如硼元素。⑵、多数载流子是空穴少数载流子是电子因些又称为空穴型半导体。如图5-6引入讲授讲授讲授讲授教学过程教学内容备注总结与作业3、小结导电性能三、PN结1、PN结的形成当P型半导体和N型半导体结合在一起时由于两半导体中电子和空穴的浓度相差很大所以P区的多数载流子空穴必然向空穴很少的N区扩散与N区的多数载流子电子复合这样在PN的交接面处形成一个内电场从N指向P即形成了PN结。2、PN结的单向导电性⑴、正向导通特性P接电源的正极N接电源的负极此时PN结导通相当于一个闭合的开关。⑵、反向截止特性P接电源的负极N接电源的正极此时PN结截止相当于一个断开的开关。总结1、PN结的单向导电性作业P1321补充一题PN结的单向导电性讲授讲授讲授板书设计备注§5-1半导体的基本知识一、本征半导体2、P型半导体1、本征半导体的晶体结构⑴、在硅或锗本征半导2、本征激发掺入微量的3价元素电子—空穴对。如硼元素。二、杂质半导体1、N型半导体⑵、多数载流子是空穴⑴、在硅或锗本征半导体中少数载流子是电子掺入微量的5价元素又称为空穴型半导体。如磷或锑元素。如图5-6⑵、多数载流子是电子少数载流子是空穴因些又称为电子型半导体。如图5-5第一次课三、PN结1、PN结的形成⑵、反向截止特性2、PN结的单向导电性P接电源的负极⑴、正向导通特性N接电源的正极P接电源的正极N接电源的负极此时PN结截止此时PN结导通相当于一个闭合相当于一个断开的开关的开关。正向导通反向截止第二次课授课执行情况及分析徐州市高级技工学校电工电子授课教案备课日期2004年1月8日授课日期8适用班级03数控一、二等四个班授课教师闫长学课题§5-2晶体二极管教学目的、要求1、了解晶体二极管的结构和分类及主要参数2、掌握二极管的主要特性和伏安特性。教学重点、难点重点同上2授课方法讲授法教学参考及教具含电教设备教学环节授课提纲时间分配1、组织教学2、复习提问3、正课教学4、总结与作业1、PN结的形成2、PN结的主要特性§5-2晶体二极管一、二极管的结构和分类1、结构2、分类二、二极管的伏安特性1、正向特性2、反向特性三、二极管的参数1、2、3、4四、发光二极管总结二极管的主要特性作业P132121分钟9分钟15分钟40分钟10分钟10分钟5分钟教学过程教学内容备注复习提问正课教学1、PN结的形成2、PN结的主要特性§5-2晶体二极管一、二极管的结构和分类1、结构及符号结构实质上就是一个PN结PNPN2、分类按材料分硅锗砷化镓按PN结结构分点接触、面接触、平面型按用途分整流、稳压、发光、光电、变容二、二极管的伏安特性定义是指二极管两端所加电压与通过它的电流之间的关系通常用曲线形象地表示这种关系