半导体的基础知识教案word版本

合集下载

1.1半导体基础知识电子(教案)教学设计

教学设计(第01章01节）PN结的形成及空间电荷区内多数载流子已扩散到对方并复合掉了,或者说消耗尽了,因此空间电荷区又称为耗尽层。

PN结特点：正偏导通，反偏截止，说明PN 结具有单相导电特性可分为空穴（P）型和电子(N)型半导体两类。

N型半导体：掺入5价磷元素（或砷元素）P型半导体：掺入3价铝元素（或硼元素）三、PN结的形成及特性PN 结的形成在一块完整的晶片上,通过一定的掺杂工艺,一边形成P型半导体,另一边形成N型半导体。

在交界面两侧形成一个带异性电荷的离子层,称为空间电荷区,并产生内电场,其方向是从N区指向P区,内电场的建立阻碍了多数载流子的扩散运动,随着内电场的加强,多子的扩散运动逐步减弱,直至停止,使交界面形成一个稳定的特殊的薄层,即PN结。

因为在2. PN结的单向导电特性1)PN结正向偏给PN结加正向偏置电压,即P区接电源正极,N区接电源负极,此时称PN结为正向偏置(简称正偏),如图1.6所示。

由于外加电源产生的外电场的方向与PN结产生的内电场方向相反,削弱了内电场,使PN结变薄,有利于两区多数载图1.6 PN结加正向电压流子向对方扩散,形成正向电流,此时PN结处于正向导通状态。

图1.7 PN结加反向电压2) PN结反向偏置给PN结加反向偏置电压,即N区接电源正极,P区接电源负极,称PN结反向偏置(简称反偏),如图1.7所示。

由于外加电场与内电场的方向一致,因而加强了内电场,使PN结加宽,阻碍了多子的扩散运动。

在外电场的作用下,只有少数载流子形成的很微弱的电流,称为反向电流。

此时PN结内几乎无电流流过，PN结处于反向截止状态＋＋＋＋－－－－空穴(少数)电子(少数)变厚P N内电场外电场AIRRU＋＋＋＋＋＋＋＋－－－－－－－－＋－＋＋＋＋－－－－空穴(多数)电子(多数)变薄P N内电场外电场mA＋－IRU。

半导体的基本知识教案

半导体的基本知识教案第一篇：半导体的基本知识教案电工电子技术教案第一章半导体二极管§1-1 教学目的：1、了解半导体导电性及特点。

2、初步掌握PN结的基本特性及非线性的实质。

3、熟悉二极管外形和电路符号，伏安特性和主要参数。

4、了解特殊功能的二极管及应用。

半导体的基本知识教学重点、难点：教学重点：1）半导体导电性及特点。

2）PN结的基本特性及非线性的实质3）二极管外形和电路符号，伏安特性和主要参数。

教学难点：二极管外形和电路符号，伏安特性和主要参数一、半导体的基本概念人们按照物质导电性能，通常将各种材料分为导体、绝缘体和半导体三大类。

导电性能良好的物质称为导体，例如金、银、铜、铝等金属材料。

另一类是几乎不导电的物质称为绝缘体，例如陶瓷、橡胶、塑料等材料。

再一类是导电性能介于导体与绝缘体之间的物质称为半导体，例如硅(Si)、锗(Ge)、砷化镓等都是半导体。

纯净半导体也叫本征半导体，这种半导体只含有一种原子，且原子按一定规律整齐排列。

如常用半导体材料硅（Si）和锗（Ge）。

在常温下，其导电能力很弱；在环境温度升高或有光照时，其导电能力随之增强。

常常在本征半导体中掺入杂质，其目的不单纯是为了提高半导体的导电能力，而是想通过控制杂质掺入量的多少，来控制半导体的导电能力的强弱。

在硅本征半导体中，掺入微量的五价元素(磷或砷)，就形成N型半导体。

在硅本征半导体中，掺入微量的三价元素(铟或硼)，就形成P 型半导体。

二、PN结及单向导电性1、当把一块P型半导体和一块N型半导体用特殊工艺紧密结合时，在二者的交界面上会形成一个具有特殊现象的薄 1电工电子技术教案层，这个薄层被称为PN结。

2、PN结的单向导电性1）PN结加正向电压――正向导通正极接Ｐ区，负极接Ｎ区，称“正向偏置”或正偏。

２）PN结加反向电压――反向截止电源负极接Ｐ区，正极接Ｎ区，称“反向电压”或反偏。

ＰＮ结加正向电压导通，加反向电压截止，即ＰＮ结的――单向导电性§1-２一、二极管的结构、符号和分类 1.二极管的结构、符号半导体二极管晶体二极管是由一个PN结构成的，从P区引出的电极为二极管正极，N区引出的电极为二极管负极，用管壳封装起来即成二极管。

半导体的基础知识教案

半导体的基础知识教案第一章：半导体概述1.1 半导体的定义与特性解释半导体的概念介绍半导体的物理特性讨论半导体的重要参数1.2 半导体的分类与制备说明半导体材料的分类探讨半导体材料的制备方法分析半导体器件的制备过程第二章：PN结与二极管2.1 PN结的形成与特性解释PN结的概念与形成过程探讨PN结的特性分析PN结的应用领域2.2 二极管的结构与工作原理介绍二极管的结构解释二极管的工作原理探讨二极管的主要参数与规格第三章：双极型晶体管（BJT）3.1 BJT的结构与分类解释BJT的概念介绍BJT的结构与分类分析BJT的运作原理3.2 BJT的特性与参数探讨BJT的输入输出特性讨论BJT的主要参数与规格分析BJT的应用领域第四章：场效应晶体管（FET）4.1 FET的结构与分类解释FET的概念介绍FET的结构与分类分析FET的运作原理4.2 FET的特性与参数探讨FET的输入输出特性讨论FET的主要参数与规格分析FET的应用领域第五章：半导体器件的应用5.1 半导体二极管的应用介绍半导体二极管的应用领域分析二极管在不同电路中的应用实例5.2 半导体晶体管的应用解释半导体晶体管在不同电路中的应用探讨晶体管在不同电子设备中的应用实例5.3 半导体集成电路的应用介绍半导体集成电路的概念分析集成电路在不同电子设备中的应用实例第六章：半导体存储器6.1 存储器概述解释存储器的作用与分类探讨半导体存储器的发展历程分析存储器的主要参数6.2 RAM与ROM介绍RAM（随机存取存储器）的原理与应用解释ROM（只读存储器）的原理与应用分析RAM与ROM的区别与联系6.3 闪存与固态硬盘探讨闪存（NAND/NOR）的原理与应用介绍固态硬盘（SSD）的结构与工作原理分析固态硬盘的优势与挑战第七章：太阳能电池与光电子器件7.1 太阳能电池解释太阳能电池的原理与分类探讨太阳能电池的优缺点分析太阳能电池的应用领域7.2 光电子器件解释光电子器件的分类与应用探讨光电子器件的发展趋势第八章：半导体传感器8.1 传感器的基本概念解释传感器的作用与分类探讨传感器的基本原理分析传感器的主要参数8.2 常见半导体传感器介绍常见的半导体传感器类型解释半导体传感器的原理与应用分析半导体传感器的优势与挑战8.3 传感器在物联网中的应用探讨物联网与传感器的关系介绍传感器在物联网应用中的实例分析物联网传感器的发展趋势第九章：半导体激光器与光通信9.1 半导体激光器解释半导体激光器的工作原理探讨半导体激光器的特性与参数分析半导体激光器的应用领域9.2 光通信原理解释光纤通信与无线光通信的区别探讨光通信系统的组成与工作原理9.3 光通信器件与技术介绍光通信器件的类型与功能解释光通信技术的分类与发展趋势分析光通信在现代通信系统中的应用第十章：半导体技术与未来趋势10.1 摩尔定律与半导体技术发展解释摩尔定律的概念与意义探讨摩尔定律对半导体技术发展的影响分析半导体技术的未来发展趋势10.2 纳米技术与半导体器件介绍纳米技术在半导体器件中的应用解释纳米半导体器件的特性与优势探讨纳米半导体器件的未来发展趋势10.3 新兴半导体技术与应用分析新兴半导体技术的种类与应用领域探讨量子计算、生物半导体等未来技术的发展前景预测半导体技术与产业的未来发展趋势重点和难点解析重点环节一：半导体的定义与特性重点环节二：半导体的分类与制备重点环节三：PN结与二极管重点环节四：双极型晶体管（BJT）重点环节五：场效应晶体管（FET）重点环节六：半导体存储器重点环节七：太阳能电池与光电子器件重点环节八：半导体传感器重点环节九：半导体激光器与光通信重点环节十：半导体技术与未来趋势全文总结和概括：本文主要对半导体的基础知识进行了深入的解析，包括半导体材料的分类与特性、半导体的制备方法、PN结与二极管、双极型晶体管（BJT）、场效应晶体管（FET）、半导体存储器、太阳能电池与光电子器件、半导体传感器、半导体激光器与光通信以及半导体技术与未来趋势等内容进行了详细的阐述。

第二节《半导体》教案1(20200818014941)

第二节《半导体》教案1教学目标1 •知识与技能明白导体、绝缘体、半导体导电性能的差异，明白半导体二极管的单向导电性.2•过程与方法通过探究实验认识导体、绝缘体、半导体二极管的电气特性. 3 •情感、态度与价值观了解半导体材料的广泛使用及其对科学、社会的促进作用. 教学预备实验器材：电源、灯泡、导线、假设干待测材料〔如铜、铁、铝等导体，酸、碱、盐的水溶液，纯水、自来水，玻璃、橡胶、铅笔杆、塑料圆珠笔杆等〕、接线板、接线柱〔或带导线的金属夹〕、开关、电阻、半导体二极管、光电二极管、热敏电阻、发光二极管、三极管及集成电路。

酒精灯、电磁继电器教学设计教师活动1、材料的物理性质有哪些？2、材料分为哪四大类？让学生摸索回答：引导学生摸索，依照材料的导电性可将材料分为哪几类？〔引入课题〕仪器与器材：电源、灯泡、导线、带导线的金属夹（俗称鳄鱼夹）、待测材料如硬币、铅笔芯、水湿木材、橡皮擦，塑料尺等（能够用其他材料代替，另教师提供部分待测材料）•学生活动1、导热性、导电性、磁性、密度、比热容、弹性、硬度、延展性、透光性、状态等2、金属、无机非金属、有机高分子材料及复合材料依照导电性可分为：导体、半导体及绝缘体。

1、读课本P156内容，了解材料按导电性分为导体、半导体及绝缘体三大类。

导电性介于导体和绝缘体之间，而且电阻随温度的增加而减小，这种材料叫做半导体。

常见的半导体材料有：硅、砷化镓、锑化铟、锗等. 学会设计判定导体与绝缘体的实验讲明复习引进行新课导体绝缘体定义种类作用缘故联系一、材料的导电性1、让学生读课本P156内容，口头填表2、实验探究：物质的导电性装置电路图，并用周围材料进行实验实验参考电路，如右图所示3、导体和绝缘体并没有绝对界限如右图甲，闭合开关灯不亮•用酒精灯给玻璃加热到红炽状态，小灯泡发光（如图乙）•这一现象讲明了什么？玻璃在通常情形下是相当好的绝缘体.当对其加热到红炽状态时，小灯泡发光，讲明玻璃变成导体了。

《半导体的基本知识》教学设计

《电子技术基础》1-1半导体的基本知识教学设计1教学重点1．半导体的导电特性；2．两种杂质半导体的形成、特点。

教学难点 1. PN结的形成及其特点。

教学资源及手段多媒体课件；智慧树平台；YN智慧校园；钉钉；智慧黑板以及彩色粉笔。

教学方法讲授法；提问法；练习法；演示法；讨论法；自主学习法。

教学环节教学内容及过程课前教学内容教师活动学生活动设计意图1.通过智慧树平台，让学生利用微课视频提前预习教学内容；2.通过钉钉线上布置任务，让学生明确学习任务；3.通过钉钉线上提交课前预习情况及时调整课堂教学内容；4.准备电子课件、电子教案；课前，教师通过钉钉平台家校本功能发布预习任务；根据学生提交的课前学习任务完成情况，适时调整教学内容。

查看钉钉课前预习任务并按时提交，“智慧树”平台观看电子技术概述微课视频。

提升学生学习电子技术这门技术的兴趣，把握学生预习情况。

中复习旧知(2min) 准备上课：用YN智慧校园点名功能，进行签到；上次课内容的回顾本节课是电子技术基础的第一节课，可以直接新课导入，通过多媒体播放图片、实物展示等让学生在直观上感知电子技术的魅力，激发学生学习的好奇心。

把全班学生进行分组，对每个小组课前预习情况及完成率进行总结，并计入课堂考核。

教师提问，电子技术这门课的初步印象。

（提问法）分小组回答老师提出的问题，并互相评价每个小组回答的是否准确。

（讨论法）让学生对本门课程产生兴趣和认知2新课导入(5min)多媒体播放图片、微视频演示、实物观察让学生在直观上感知学习任务，激发学生学习的好奇心和求知欲。

YN智慧校园点名；视频演示、电路板实物演示。

(演示法)学生在YN智慧校园APP完成本节课考勤；观看视频、观察电路板的组成。

提高学生课堂注意力，激发学生学习兴趣。

新课讲解(32min)一、概述(5min)1.半导体（semiconductor）指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料。

常见的半导体材料有硅、锗、砷化镓等，硅是各种半导体材料应用中最具有影响力的一种。

物理半导体教案设计

一、教案设计概述1. 教学目标：(1) 让学生了解半导体的基本概念及其在生活中的应用。

(2) 让学生掌握半导体的导电性能及其影响因素。

(3) 培养学生动手实验、观察、分析问题的能力。

2. 教学内容：(1) 半导体的概念及其分类。

(2) 半导体的导电性能及其影响因素。

(3) 半导体在生活中的应用实例。

(4) 简单半导体器件的工作原理。

3. 教学方法：(1) 采用讲授法讲解半导体的基本概念、分类及其导电性能。

(2) 采用实验法让学生观察半导体导电性能的变化。

(3) 采用案例分析法分析半导体在生活中的应用实例。

(4) 采用小组讨论法让学生探讨简单半导体器件的工作原理。

二、教学准备1. 教材：半导体物理教程。

2. 实验器材：半导体器件、导线、电源、灯泡等。

3. 课件：半导体物理性质、应用实例、器件工作原理等。

三、教学过程1. 导入：通过展示半导体器件在生活中应用的图片，引发学生对半导体的好奇心，激发学习兴趣。

2. 讲解：(1) 讲解半导体的基本概念及其分类。

(2) 讲解半导体的导电性能及其影响因素。

(3) 讲解半导体在生活中应用的实例。

3. 实验：让学生动手进行半导体导电性能实验，观察并记录实验现象。

4. 总结：对半导体的基本概念、导电性能及其应用进行总结。

四、作业布置1. 复习半导体物理性质及其导电性能。

2. 分析生活中的半导体应用实例。

五、教学反思本节课通过讲解、实验、总结的形式，使学生了解了半导体的基本概念、导电性能及其应用。

在教学过程中，要注意引导学生观察实验现象，培养学生的动手实验能力。

通过案例分析法让学生了解半导体在生活中的应用，提高学生的学习兴趣。

在下一节课中，将继续讲解半导体器件的工作原理，培养学生分析问题的能力。

六、教学拓展1. 讲解半导体器件的工作原理。

(1) 讲解二极管、三极管等基本半导体器件的工作原理。

(2) 分析半导体器件在电子电路中的应用。

2. 案例分析：分析半导体器件在现代通信、计算机、家用电器等领域的应用实例。

半导体基础知识教案

课序： 1课题：第一章第 1.1 节半导体基础知识目的要求： 1.了解本征半导体的结构和特征2.掌握杂质半导体的结构和特征3.牢固掌握P型和N型半导体的特点重点难点：重点P型和N型半导体的特点难点本征激发教学手段: 结合电子课件讲解教具：电子课件、计算机、投影屏幕复习提问 1.三、四、五价化学元素有哪些？2.惰性气体有何特点？课堂讨论 1.何谓本征半导体？其导电能力由什么因素决定。

2. P型和N型半导体的特点？3.半导体的导电能力与哪些因素有关？课时分配:2课时授课内容：引言模拟电子电路的核心是半导体器件，而半导体器件是由半导体材料制成的。

因此，我们必须首先了解半导体的有关知识，尤其应当了解半导体的导电特性。

1.1.1导体、绝缘和半导体物质按其导电能力的强弱，可分为导体、绝缘体和半导体。

一. 导体导电能力很强的物质，叫导体。

如低价元素铜、铁、铝等。

二、绝缘体导电能力很弱，基本上不导电的物质,叫绝缘体.如高价惰性气体和橡胶、陶瓷、塑料等高分子材料等.三. 半导体导电能力介于导体和绝缘体之间的物质，叫半导体。

如硅、锗等四价元素，其简化原子结构模型如图课本１.１所示。

为什么物质的导电能力有如此大的差别呢？这与它们的原子结构有关，即与它们的原子最外层的电子受其原子核束缚力的强弱有关。

１.１.２本征半导体纯净且呈现晶体结构的半导体，叫本征半导体。

一. 本征半导体结构通过特殊工艺加工，可以使硅或锗元素的原子之间靠共有电子对—共价键，形成非常规则的晶体点阵结构。

结果每个原子外层相对排满８个电子，形成相对稳定的状态。

这种结构整齐且单一的纯净半导体，叫本征半导体。

如课本图１-２所示二. 本征激发在常温下，由于热能的激发，使本征半导体共价键中的价电子获得足够的能量而脱离共价键的束缚，成为自由电子。

同时，在共价键中留下一个空位，叫空穴。

这种产生自由电子和空穴对的现象，叫本征激发。

温度一定，自由电子和空穴对的浓度也一定。

半导体基础知识教案

教学内容和教师活动学生活动教学设计意图
本征半导体又称纯净半导体。

本征半导体的特性：
当导体处于热力学温度0K 时，导体中没有自由电子。

当温度升高或受到光的照射时，价电子能量增高，有的价电子可以挣脱原子核的束缚，而参与导电，成为自由电子。

挣脱：这一现象称为本征激发，也称热激发。

4.自由电子和空穴
自由电子
空穴
电子空穴对
复合
5.本征半导体的另外一些性质本征激发和复合在一定温度下会达到动态平衡。

空穴的移动
空穴的导电能力不如自由电子学生思考：0K是多少摄氏度？
在本征半导体的特性中挣脱
和日常生活中的挣脱是有什
么区别？说出自己的理解。

学生通过阅读课本相关材料
分组学习自由电子、空穴及电
子空穴对和复合的基本意义，
并每个小组派出代表说出或
者表演这些基本概念的意义。

学生通过图片和动画认识本
征半导体的另外一些性质。

设计意图：10分钟
带着学生去思考问
题，渗透一些学习
的方法。

设计意图：10分钟
培养学生的阅读能
力，分析能力和理
解能力，能够从给
定的材料中找到问
题的答案。

设计意图：10分钟
对于比较难理解的
部分采用图片展示
及动画模拟等多媒
体手段，让学生能
够深入浅出的理解
本征半导体的特
性。

物理半导体教案设计

一、教案设计概述1. 教学目标：（1）让学生了解半导体的基本概念和性质；（2）让学生掌握半导体材料的制备方法和应用；（3）培养学生动手实验的能力和团队协作精神。

2. 教学内容：（1）半导体的基本概念和性质；（2）半导体材料的制备方法；（3）半导体应用实例；（4）实验操作技能培训；（5）团队协作与创新能力培养。

3. 教学方法：（1）讲授法：讲解半导体的基本概念、性质和制备方法；（2）实验法：进行semiconductor 材料的制备和应用实验；（3）讨论法：引导学生探讨半导体技术的未来发展；（4）案例分析法：分析半导体产业的发展现状和趋势。

4. 教学资源：（1）教材：半导体物理与器件；（2）实验设备：半导体制备设备、实验仪器；（3）多媒体课件：讲解半导体相关知识；（4）网络资源：了解半导体产业的发展动态。

二、第一章：半导体的基本概念和性质（1）让学生了解半导体的定义和分类；（2）让学生掌握半导体的基本性质。

2. 教学内容：（1）半导体的定义和分类；（2）半导体的基本性质：导电性、掺杂、能带结构等。

3. 教学方法：（1）讲授法：讲解半导体的定义、分类和基本性质；（2）案例分析法：分析具体半导体材料的性质及应用。

4. 教学活动：（1）课堂讲授：讲解半导体的基本概念和性质；（2）课后作业：让学生通过教材和网络资源了解常见半导体材料的性质及应用。

三、第二章：半导体材料的制备方法1. 教学目标：（1）让学生了解半导体材料的制备方法；（2）让学生掌握常见半导体材料的制备工艺。

2. 教学内容：（1）半导体材料的制备方法：氧化物法、CVD 方法、MOCVD 方法等；（2）常见半导体材料的制备工艺：硅、锗、砷化镓等。

3. 教学方法：（1）讲授法：讲解半导体材料的制备方法和工艺；（2）实验法：进行半导体材料的制备实验。

（1）课堂讲授：讲解半导体材料的制备方法和工艺；（2）实验操作：让学生动手进行半导体材料的制备实验。

(完整word版)半导体器件基础教案

第一章半导体器件基础【学习目标】1.了解PN结的单向导电性。

2.熟悉二极管的伏安特性3.了解开关二极管、整流二极管、稳压二极管的基本用途。

4.掌握三极管输出特性曲线中的截止区、放大区和饱和区等概念.5.熟悉三极管共发射极电流放大系数β的含义。

6.熟悉对三极管开关电路工作状态的分析方法.7.熟悉三极管的主要参数。

8.熟悉MOS场效应管的分类及符号.9.熟悉增强型NMOS管的特性曲线.10.了解MOS场效应管的主要参数。

【内容提要】本章介绍三种常用的半导体器件,即半导体二极管、三极管及MOS场效应管。

重点介绍这些器件的外部特性曲线、主要参数及电路实例。

一、教学内容(一）半导体二极管1．PN 结的伏安特性PN 结的伏安特性描述了PN 结两端电压u 和流过PN 结电流i 之间的关系。

图是PN 结的伏—安特性曲线。

可以看出：（1）当外加正向电压较小(u I <U ON )时，外电场不足以克服PN 结内电场对多子扩散所造成的阻力，电流i 几乎为0，PN 结处于截止状态；（2）当外加正向电压u I 大于U ON 时,正向电流i 随u 的增加按指数规律上升且i 曲线很陡。

（3）当外加反向电压(u<0）时，反向电流很小, 几乎为0，用I R 表示；（4）当u £ U （BR ）时，二极管发生电击穿,｜u| 稍有增加,|i ｜急剧增大, u » U BR 。

把PN 结外加正向电压导通、外加反向电压截止的性能称作单向导电特性。

U ON 称作导通电压，也叫开启电压, U （BR) 称作反向击穿电压，I R 称作反向电流。

2．半导体二极管应用举例半导体二极管是将PN 结用外壳封装、加上电极引线构成。

可以用作限幅电路、开关电路等。

（1）用作限幅电路图2.2(a)是二极管电路。

假设输入电压u I 是一周期性矩形脉冲,输入高电平U IH =+5V 、低电平U IL =-5V ，见图(b ）。

(完整word版)半导体基础知识

1.1 半导体基础知识概念归纳本征半导体定义：纯净的具有晶体结构的半导体称为本征半导体。

电流形成过程：自由电子在外电场的作用下产生定向移动形成电流。

绝缘体原子结构:最外层电子受原子核束缚力很强，很难成为自由电子。

绝缘体导电性:极差。

如惰性气体和橡胶.半导体原子结构：半导体材料为四价元素，它们的最外层电子既不像导体那么容易挣脱原子核的束缚，也不像绝缘体那样被原子核束缚得那么紧.半导体导电性能：介于半导体与绝缘体之间.半导体的特点：★在形成晶体结构的半导体中，人为地掺入特定的杂质元素，导电性能具有可控性。

★在光照和热辐射条件下，其导电性有明显的变化.晶格：晶体中的原子在空间形成排列整齐的点阵,称为晶格。

共价键结构:相邻的两个原子的一对最外层电子（即价电子)不但各自围绕自身所属的原子核运动，而且出现在相邻原子所属的轨道上，成为共用电子，构成共价键。

自由电子的形成：在常温下，少数的价电子由于热运动获得足够的能量，挣脱共价键的束缚变成为自由电子.空穴：价电子挣脱共价键的束缚变成为自由电子而留下一个空位置称空穴。

电子电流：在外加电场的作用下，自由电子产生定向移动,形成电子电流。

空穴电流:价电子按一定的方向依次填补空穴(即空穴也产生定向移动），形成空穴电流。

本征半导体的电流：电子电流+空穴电流.自由电子和空穴所带电荷极性不同，它们运动方向相反。

载流子：运载电荷的粒子称为载流子。

导体电的特点：导体导电只有一种载流子，即自由电子导电。

本征半导体电的特点:本征半导体有两种载流子，即自由电子和空穴均参与导电。

本征激发：半导体在热激发下产生自由电子和空穴的现象称为本征激发.复合：自由电子在运动的过程中如果与空穴相遇就会填补空穴，使两者同时消失，这种现象称为复合。

动态平衡：在一定的温度下,本征激发所产生的自由电子与空穴对,与复合的自由电子与空穴对数目相等,达到动态平衡。

载流子的浓度与温度的关系：温度一定，本征半导体中载流子的浓度是一定的，并且自由电子与空穴的浓度相等。

半导体器件的基础知识学习教案

(diànliú)随电压增大而急剧增大，二极管导通。
导通电压： Von
=
0.6 0）.2
V V
~ ~
0.7 0.3
V V
（Si （Ge）
结论：正偏时电阻小，具有非线性。
第8页/共49页
第九页，共49页。
1.1 半导体二极管
（2）反向特性（二极管负极电压(diànyā)大于正极电压 (diàn①yā反)）向饱和电流：当加反向电压时，二极管反向电流很小，而
1．半导体二极管的结构(jiégòu)和符号利用 PN 结的单向导电性，可以用来(yònɡ lái)制造一种半导体器件 —— 半导体二极管。电路符号如图所示。
箭头表示正向导(xiàngdǎo)通电流的方向。
第5页/共49页
第六页，共49页。
1.1 半导体二极管
由于管芯结构不同(bù tónɡ)，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）。
第9页/共49页
第十页，共49页。
1.1 半导体二极管
3．半导体二极管的主要参数
（1）最大整流(zhěngliú)电流 IF：
二极管长时间工作时允许(yǔnxǔ)通过的最大直流电流。
使用时应注意流过二极管的正向最大电流不能大于这个数值，否则可能损坏二极管。
（2）最高反向工作电压 VRM
二极管正常(zhèngcháng)使用时允许加的最高反向电压。使用中如果超过此值，二极管将有被击穿的危险。
第十四页，共49页。
1.2 半导体三极管
1.2.2 三极管的电流(diànliú)放大作用
1．三极管各电极上的电流(diànliú)分配三极管电流分配实验(shíyàn)电路如图所示。

半导体的基础知识教案

半导体的导电性：在外电场作用下，自由电子产生定向移动，形成电子电流；另一方面，价电子也按一定方向依次填补空穴，即空穴产生了定向移动，形成所谓空穴电流。

载流子：由此可见，半导体中存在着两种载流子：带负电的自由电子和带正电的空穴。

本征半导体中自由电子与空穴是同时成对产生的，因此，它们的浓度是相等的。

载流子的浓度：价电子在热运动中获得能量摆脱共价键的束缚，产生电子—空穴对。

同时自由电子在运动过程中失去能量，与空穴相遇，使电子—空穴对消失，这种现象称为复合。

在一定的温度下，载流子的产生与复合过程是相对平衡的，即载流的浓度是一定的。

本征半导体中的载流子浓度，除了与半导体材料本身的性质有关以外，还与温度有关，当本征半导体所处环境温度升高或有光照射时，其内部载流子数增多，导电能力随之增强。

所以半导体载流子的浓度对温度十分敏感。

上述特点称为本征半导体的热敏性和光敏性，利用这些特点可以制成半导体热敏元件和光敏元件。

半导体的导电性能与载流子的浓度有关，但因本征载流子在常温下的浓度很低，所以它们的导电能力很差。

当我们人为地、有控制地掺入少量的特定杂质时，其导电性将产生质的变化。

二、杂质半导体在本征半导体中掺入适量且适当的其他元素（叫杂质元素），就形成杂质半导体，其导电能力将大大增强。

因掺入杂质不同，杂质半导体可分为空穴（P）型和电子(N)型半导体两类。

1、P型半导体在硅（或锗）的晶体内掺入少量三价元素（如硼元素）。

硼原子只有3个价电子,它与周围硅原子组成共价键时,因缺少一个电子,在晶体中便产生一个空穴。

这个空穴与本征激发产生的空穴都是载流子,具有导电性能。

在P型半导体中,空穴数远远大于自由电子数,空穴为多数载流子(多子),自由电子为少数载流子(少子)。

导电以空穴为主,故此类半导体称为空穴(P)型半导体。

2、N型半导体在纯净的半导体硅（或锗）中掺入微量五价元素（如磷元素）后,就可成为N型半导体。

在这种半导体中,自由电子数远大于空穴数，自由电子为多数载流子(多子)；空穴为少数载流子(少子),导电以电子为主,故此类半导体称为电子（N）型半导体。

沪科版物理九年级19.2《半导体》WORD教案2

第二节半导体学案学习目标1）知道身边形形色色的材料中按导电性不同可分为导体、半导体、绝缘体三大类。

2）初步了解半导体的一些特点。

3）了解半导体材料的发展对社会的影响。

学法指导学习本节，要注意通过实验来探究、观察，对教材所涉及的内容有初步的感性认识。

释疑解难1、导体永远是导体，绝缘体永远是绝缘体吗?导体和绝缘体之间没有不可逾越的鸿沟。

导体和绝缘体的区分主要是内部能自由移动的电荷的数量，然而也跟外部条件(如电压、温度等)有关。

右图中表示常温下各种物体的导电和绝缘能力的排列顺序，导体和绝缘体之间并没有绝对的界限。

在常温下绝缘的物体，当温度升高到相当的程度，由于可自由移动的电荷数量的增加，会转化成导体。

2、导体容易导电、绝缘体不容易导电的原因是什么？在绝缘体中，电荷几乎都束缚在原子的范围之内，不能自由移动，也就是说，电荷不能从绝缘体的一个地方移动到另一个地方，所以绝缘体不容易导电。

相反，导体中有能够自由移动的电荷(如金属导体中的自由电子)，电荷能从导体的一个地方移动到另外的地方，所以导体容易导电。

一般说来，绝缘体的电阻比良导体的电阻约大1025倍。

3、半导体的奇妙电学特性有哪些？半导体的导电性能介于导体与绝缘体之间。

它的电阻比导体大得多，但又比绝缘体小得多。

当作导体来使用，它的电阻太大了。

当作绝缘材料来使用，它的电阻太小了。

但是，半导体有许多神奇而特殊的电学特性，使它获得了多方面的重要应用。

①有的半导体，在受到压力后，电阻发生较大的变化(可称为“压敏性”)。

利用这种半导体可以做成体积很小的压敏元件，它可以把压力变化转变成电流的变化，使人们在测出电流变化的情况后，从而也就知道了压力变化。

②有的半导体，在受热后电阻随温度的升高而迅速减小(可称为“热敏性”)。

利用这种半导体可以做成体积很小的热敏电阻。

热敏电阻可以用来测量很小范围内的温度变化，不仅反应快，而且精确度高。

③有的半导体在光照下的电阻会大为减小(可称为“光敏性”)。

教案1(半导体的基本知识)

课程名称
电工电子技术基础
教学主题
半导体的基本知识
授课班级
授课时间
第1次
第2周周一3--4节
授课地点
教学目标：
1.熟悉半导体基本知识
2.熟悉PN结特性
职业技能教学点：
能说出半导体及PN结特性
教学设计：
讲解示范——举例——提问——讲评——小结
教学手段：
讲授法、提问法、举例法等
教学过程
教学内容与板书
备注
组织教学：
T=0K时，不存在自由运动的电子；空穴与自由电子是成对出现的。在室温条件下，单晶的半导体中存在一定数量的电子－空穴对，这种现象称为热激发。
3.本征半导体电流的形成
当电子按某一方向填补空穴时，就像带正电荷的空穴按反方向移动，空穴和电子一样，也是一种载离子。
每形成一个自由电子，同时也出现一个空穴，它们成对出现，这种现象称为本征激发，热激发属于本征激发。
1.正向特性
当PN外加正向电压时，电源正极接P，负极接N的特性。
正向接法时，外电场与内电场方向相反。
外接正向电压使PN结处于导通状态，导电时电阻很小。
2.反向特性
当PN外加反向电压时，电源正极接N，负极接P的特性。
反向接法时，外电场与内电场方向相同。
外接正向电压使PN结处于截止状态，导电时电阻很大。
本征半导体的导电能力随温度的增加而显著增加。
10’
20’
教学内容与板书
备注
带负电的自由电子指向电源正极作定向运动，形成电子电流，带正电的空穴将向电源负极作定向运动，形成空穴电流，而外在电路中的电流为电子电流和空穴电流之和。
三、杂质半导体
1.为什么要有杂质半导体？
本征半导体的导电能力很差，实际用处不大。所以我们加入杂质，增大半导体的导电性。