(完整版)电子技术教案——半导体二极管(2)

课题

1.1 半导体二极管

课型

新课授课班级授课时数 2 教学目标

1．熟识二极管的外形和符号。

2．掌握二极管的单向导电性。

3．理解二极管的伏安特性、理解二极管的主要参数。

教学重点

二极管的单向导电性。

教学难点

二极管的反向特性。

学情分析

教学效果

教后记

新课

A．引入

自然界中的物质，按导电能力的不同，可分为导体和绝缘体。人们又发现还有一类物质，它们的导电能力介于导体和绝缘体之间，那就是

半导体。

B．新授课

1.1半导体二极管

1.1.1什么是半导体

1．半导体：导电能力随着掺入杂质、输入电压（电流）、温度和光照条件的不同而发生很大变化，人们把这一类物质称为半导体。

2．载流子：半导体中存在的两种携带电荷参与导电的“粒子”。

（1）自由电子：带负电荷。

（2）空穴：带正电荷。

特性：在外电场的作用下，两种载流子都可以做定向移动，形成电流。

3．N型半导体：主要靠电子导电的半导体。

即：电子是多数载流子，空穴是少数载流子。

4．P型半导体：主要靠空穴导电的半导体。

即：空穴是多数载流子，电子是少数载流子。

1.1.2PN结

1．PN结：经过特殊的工艺加工，将P型半导体和N型半导体紧密地结合在一起，则在两种半导体的交界面就会出现一个特殊的接触面，称为PN结。

2．实验演示

（1）实验电路

（2）现象

所加电压的方向不同，电流表指针偏转幅度不同。

（3）结论

PN结加正向电压时导通，加反向电压时截止，这种特性称为PN结的单向导电性。

3．反向击穿：PN结两端外加的反向电压增加到一定值时，反向电流急剧增大，称为PN结的反向击穿。

4．热击穿：若反向电流增大并超过允许值，会使PN结烧坏，称为热击穿。

5．结电容（讲解）

（引入实验电路，观察现象）

PN结存在着电容，该电容称为PN结的结电容。

1.1.3半导体二极管

利用PN结的单向导电性，可以用来制造一种半导体器件——半导体二极管。

1．半导体二极管的结构和符号

（1）结构：由于管芯结构不同，二极管又分为点接触型（如图a）、面接触型（如图b）和平面型（如图c）。

（2）符号：如图所示，箭头表示正向导通电流的方向。

2．二极管的特性

二极管的导电性能由加在二极管两端的电压和流过二极管的电流来决定，这两者之间的关系称为二极管的伏安特性。硅二极管的伏安特性曲线如图所示。

（1）正向特性（二极管正极电压大于负极电压）（展示各种二极管）

（引导分析伏安特性）

① 死区：当正向电压较小时，正向电流极小，二极管呈现很大的电阻，如图中OA 段，通常把这个范围称为死区。

死区电压：硅二极管0.5 V 左右，锗二极管0.1 V ~ 0.2 V 。

② 正向导通：当外加电压大于死区电压后，电流随电压增大而急剧增大，二极管导通。

导通电压：硅二极管0.6 V ~ 0.7 V ，锗二极管0.2 V ~ 0.3 V 。 （2）反向特性（二极管负极电压大于正极电压）

① 反向饱和电流：当加反向电压时，二极管反向电流很小，而且在很大范围内不随反向电压的变化而变化，故称为反向饱和电流。

② 反向击穿：若反向电压不断增大到一定数值时，反向电流就会突然增大，这种现象称为反向击穿。普通二极管不允许出现此种状态。

由二极管的伏安特性可知，二极管属于非线性器件。 3．半导体二极管的主要参数

（1）最大整流电流F I ：二极管长时间工作时允许通过的最大直流电流。

（2）最高反向工作电压RM V ：二极管正常使用时允许加的最高反向电压。

（讲解）

练习

1．晶体二极管加一定的_____电压时导通，加_____电压时_____，这一导电特性称为二极管的_____特性。

2．二极管导通后，正向电流与正向电压呈_____关系，正向电流变化较大时，二极管两端正向压降近似于_____，硅管的正向压降为_____V ，锗管约为_____V 。

小结

1．PN 结具有单向导电性。

2．用PN 结可制成二极管。符号如图所示。

3．二极管的伏安特性分正向特性和反向特性两部分。

布置作业 P22习题一

1-1，1-2，1-3，1-4，1-5。

课题

1.2半导体三极管

课型

新课授课班级授课时数 2 教学目标

1．掌握三极管的结构、分类和符号。

2．理解三极管的电流放大作用。

3．掌握三极管的基本连接方式。

教学重点

三极管的结构、分类、电流放大作用。

教学难点

三极管的电流放大作用。

学情分析

教学效果

教后记

新课

A．引入

在半导体器件中，有一种广泛应用于各种电子电路的重要器件，那就是半导体三极管，通常也称为晶体管。

B．新授课

1.2半导体三极管

1.2.1半导体三极管的基本结构与分类

1．结构及符号

PNP型及NPN型三极管的内部结构及符号如图所示。

三区：发射区、基区、集电区。

三极：发射极E、基极B、集电极C。

两结：发射结、集电结。

实际上发射极箭头方向就是发射结正向电流方向。

2．分类：

（1）按半导体基片材料不同：NPN型和PNP型。

（2）按功率分：小功率管和大功率管。

（3）按工作频率分：低频管和高频管。

（4）按管芯所用半导体材料分：锗管和硅管。

（5）按结构工艺分：合金管和平面管。

（6）按用途分：放大管和开关管。

3．外形及封装形式

三极管常采用金属、玻璃或塑料封装。常用的外形及封装形式如图所示。（介绍，参考教材）

（展示各种二极管）