半导体二极管的基本知识教案
电子技术教案——半导体二极管

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)。
半导体二极管教案
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半导体二极管教案教学目标:1.了解半导体材料的基本性质。
2.理解二极管的原理和工作方式。
3.掌握二极管的符号表示和常见的应用场景。
4.能够正确连接和使用二极管。
教学重点:1.半导体材料的性质和特点。
2.二极管的工作原理和特性。
3.二极管的应用。
教学难点:1.理解二极管的工作方式。
2.掌握二极管的符号表示和连接方法。
教学准备:1.二极管的样本和教具。
2.相关教学PPT。
教学过程:一、导入(10分钟)1.引入半导体材料的基本概念,与导体和绝缘体进行对比,让学生了解半导体的基本性质。
二、理论讲解(30分钟)1.介绍半导体的基本性质,如电导率和能带结构。
2.解释半导体元素的掺杂和杂质激活的概念。
3.分析P型和N型半导体的形成原理和特性。
4.详细讲解二极管的工作原理和特性,包括P-N结和正向、反向偏置的区别。
三、实验演示(20分钟)1.准备样本和教具,展示二极管在电路中的实际应用。
2.运用示波器和万用表等仪器,对二极管进行测试,观察其特性曲线和电流变化。
四、设计任务(30分钟)1.将学生分为小组,每个小组设计一个简单的电路,用到二极管。
2.要求学生根据电路设计要求,正确连接二极管和其他元件,实现特定功能。
3.每个小组通过实际调试和测试,验证电路的正确性和可行性。
五、总结归纳(10分钟)1.让学生总结半导体材料和二极管的基本特性。
2.引导学生回顾实验和设计任务过程中的收获和困难。
参考资料:1.《电子技术基础教程》2.《半导体物理与器件基础》教学反思:本节课对于半导体二极管的教学,其中可借助示波器和万用表等仪器,加深学生对二极管特性的理解。
在设计任务中,可以给学生提供一些实际应用场景的例子,激发学生的兴趣和创造力。
另外,教学过程中可以适当加入小组合作学习和讨论的环节,培养学生的团队合作能力。
大学半导体二极管教案
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教学目标:1. 了解半导体基础知识,掌握PN结的单向导电特性;2. 熟悉二极管的基本结构、伏安特性和主要参数;3. 掌握二极管电路的分析方法;4. 了解特殊二极管及其应用。
教学重点:1. 半导体二极管的伏安特性,主要参数,单向导电性;2. 二极管电路分析方法。
教学难点:1. 半导体二极管的伏安特性,主要参数,单向导电性;2. 二极管电路分析方法。
教学时间:2课时教学内容:一、导入1. 通过生活中的实例引入半导体二极管的概念,如LED灯、太阳能电池等。
2. 引导学生思考半导体二极管的作用和原理。
二、半导体基础知识1. 介绍本征半导体、N型半导体、P型半导体的概念和区别。
2. 讲解半导体中的载流子(自由电子和空穴)的形成。
3. 分析PN结的形成过程和特点。
三、二极管的结构与特性1. 介绍二极管的基本结构,包括PN结、引线、外壳等。
2. 讲解二极管的伏安特性,包括正向导通、反向截止和反向击穿等特性。
3. 分析二极管的主要参数,如正向电压、反向电压、反向饱和电流等。
四、二极管电路分析方法1. 介绍二极管电路的基本分析方法,如等效电路法、伏安特性法等。
2. 通过实例讲解二极管电路的分析方法,如整流电路、限幅电路等。
五、特殊二极管及其应用1. 介绍稳压二极管、变容二极管等特殊二极管的结构、特性和应用。
2. 分析特殊二极管在电路中的应用,如稳压电路、频率调谐电路等。
六、总结与练习1. 总结本节课的主要内容,强调重点和难点。
2. 布置课后练习题,巩固所学知识。
教学过程:1. 导入新课,激发学生学习兴趣。
2. 讲解半导体基础知识,使学生掌握PN结的形成和特性。
3. 介绍二极管的结构与特性,分析二极管的主要参数。
4. 讲解二极管电路分析方法,通过实例讲解分析方法。
5. 介绍特殊二极管及其应用,分析特殊二极管在电路中的应用。
6. 总结本节课的主要内容,布置课后练习题。
教学评价:1. 课堂提问:检查学生对半导体二极管知识的掌握程度。
二极管教案
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二极管教案二极管是电子学中常见的一种元件,具有众多应用。
它是一种具有两个电极的器件,包括一个p型半导体和一个n型半导体。
本教案将以二极管为主题,介绍二极管的基本概念、工作原理、常见应用以及相关实验。
一、二极管的基本概念二极管是一种非线性器件,主要有以下两个特性:1. 电流只能在一个方向上通过:当电流沿着p型区域的正向流动时,二极管处于导通状态,形成低电阻通路;而当电流沿着相反方向流动时,二极管处于截止状态,电阻很高。
2. 二极管具有一个额定反向电压:在截止状态下,二极管能够承受特定的反向电压而不会发生击穿。
二、二极管的工作原理二极管的工作原理基于PN结的特性。
当p型半导体与n型半导体相连接时,形成一个PN结。
在正向偏置情况下,当外加电压大于二极管的开启电压(通常为0.7V),正向电流会开始流过二极管,二极管处于导通状态。
而在反向偏置情况下,外加电压小于开启电压,二极管处于截止状态,反向电流非常小。
三、二极管的应用1. 整流器:二极管最常见的应用之一是作为整流器。
在交流电源中,二极管能够将交流电转换为直流电,使得只有正半周或负半周的电流通过。
2. 电压调节器:通过将二极管与电阻相连接,可以实现电压的稳定与调节。
3. 灯泡保护器:在电路中,通过将二极管与灯泡串联,可以保护灯泡免受反向电压的损害。
4. 发光二极管(LED):发光二极管是一种能够将电能转换为光能的二极管,广泛应用于照明、指示灯等领域。
四、二极管实验实验1:二极管的导通和截止特性材料:二极管、电源、电阻、万用表。
操作步骤:1. 将二极管与电阻串联,连接好电路。
2. 将电源正极与p型半导体连接,负极与n型半导体连接。
3. 调整电源电压,观察二极管的导通和截止状态。
4. 使用万用表检测电流和电压。
实验2:二极管的整流作用材料:二极管、交流电源、负载电阻、示波器。
操作步骤:1. 将二极管与负载电阻串联,连接好电路。
2. 连接交流电源,调节电压。
半导体二极管教(学)案
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半导体二极管3.PN结原理当N型半导体和P型半导体用特殊工艺结合在一起时,由于P 型半导体中空穴浓度高、电子浓度低,而N型半导体中电子浓度高、空穴浓度低,因此在交界面附近电子和空穴都要从浓度高的地方向浓度低的地方扩散。
P区的空穴要扩散到N区,且与N区的电子复合,在P区一侧就留下了不能移动的负离子空间电荷区。
同样,N区的电子要扩散到P区,且与P区的空穴复合,在N区一侧就留下了不能移动的正离子空间电荷区。
空间电荷区形成了一个方向由N区指向P 区的电场,电场的作用是阻碍多数载流子的继续扩散。
这种动态稳定的结构称之为PN结。
当加入外电场时动态平衡被打破,略讲PN 结单向导电性,即正偏(P接“+”,N接“-”)时,正向电流大;反偏(P接“-”,N接“+”)时,反向电流小。
二、半导体二极管(20分钟)1.二极管概述利用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。
半导体二极管又称晶体二极管。
几乎在所有的电子电路中,都要用到半导体二极管。
结构半导体二极管是由一个PN结加上电极引线和外壳封装而成。
P区引出的电极称为阳极,或叫正极,用A表示;N区引出的电极称为阴极,或叫负极,用K表示。
半导体二极管的外形与符号符号半导体二极管在电路中的符号如上图所示,箭头指向表示二极管正向导通时电流的方向。
分类按结构的不同来分,可分为点接触型和面接触型;若按应用场合的不同来分,可分为整流二极管、稳压二极管、检波二极管、限幅二极管、开关二极管、发光二极管等;若按功率的不同可分为小功率、中功率和大功率;若按制作材料的不同,可分为锗二极管和硅二极管等。
为学生展示几种常见二极管本节的重难点主要就在二极管的外部特性。
通过二极管的检测加深理解二极管单向导电特性。
通过知识拓展了解二极管的作用引发兴趣。
重点练习恒压降模型的分析方法。
我们已经知道了PN结具有单向导电性,但是二极管具体的外部特性是怎样的呢?下面给出二极管的伏安特性曲线。
第一章 半导体二极管教案
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乌海市职业技术学校教案傅晓瑞教学内容第一章半导体二极管1-1半导体的基本知识1-2半导体二极管教学目的通过本节内容的学习,能够了解二极管的基本结构、种类、工作原理。
理解二极管的单向导电特性、伏安特性曲线。
教学目标能力(技能)目标知识目标1、学会用万用表判断二极管的质量好坏2、继续学习万用表的使用能力3、能测定二极管的极性1、了解二极管的结构、类型及工作原理2、理解二极管的单向导电性重点难点及解决方法重点:二极管的单向导电性,二极管的伏安特性难点:二极管的伏安特性解决方法:在理论讲授的基础上,让学生通过实验加深,得出必要的结论学时4学时教学教具多媒体教学系统、元件教学方法讲授(PPT)、学生实践操作研究教学过程课程导入提问:二极管的结构、型号、种类及工作原理如何?二极管有哪些应用?这就是本课的教学目标。
教学过程§1-1 半导体的基本知识一、半导体的基本概念1、什么是半导体2、半导体的导电特性3、杂质半导体二、PN 结及其单向导电性1、PN 结2、PN 结的单向导电性1)PN 结加正向电压,PN 结导通。
2)PN 结加反向电压,PN 结截止。
§1-2 半导体二极管一、二极管的结构、符号和分类二、二极管的伏安特性三、二极管的主要参数1.最大整流电流I FM2.最高反向工作电压U RM3.反向电流I R四、二极管的识别与检测使用万用表欧姆档判断二极管的好坏,检测其正负极 硅管锗管死区 导通区截止区反向击穿区 当二极管加正向电压时并不一定能导通,必须是正向电压达到和超过死区电压时,二极管才能导通。
⨯1k∞ 0 当二极管加反向电压时不能导通,但反向电压达到反向击穿电压(很高的反向电压)时,二极管会反向击穿。
半导体二极管备课教案1

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)。只有少数载流子形成的很微弱的电流,称为反向电流。
如上图所示。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,应当指出,少数载流子是由于热激发产生的,因而PN结的反向电流受温度影响很大。结论:PN结具有单向导电性。即加正向电压时导通,加反向电压时截止。
(4)按封装形式分:有塑封及金属封等二极管。
(5)按功率分:有大功率、中功率及小功率等二极管。
二)、二极管的伏安特性
二极管伏安特性曲线
若以电压为横坐标,电流为纵坐标,用作图法把电压、电流的对应值用平滑的曲线连接起来,就构成二极管的伏安特性曲线,如上图所示(图中虚线为锗管的伏安特性,实线为硅管的伏安特性)。下面对二极管伏安特性曲线加以说明。
(二)、杂质半导体
1)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)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,导电以电子为主,故此类半导体亦称电子型半导体。
自由电子--多数载流子(简称多子),空穴--少数载流子(简称少子)
2)P型半导体
在硅(或锗)的晶体内掺入少量三价元素杂质,如硼(或铟)等,就构成了P型半导体,在这种半导体中,自由电子数远小于空穴数,导电以空穴为主,故此类半导体亦称为空穴型半导体。
备课教案
第周
课题
§1.1半导体二极管
所需课时
教学目的
1、了解半导体材料,2、知道PN结的特性,
3、了解晶体二极管的结构和工作原理,4、掌握基本二极管电路的分析方法
重点
1、PN结导电特性,2、二极管的导电特性及主要参数
半导体二极管的基本知识教案
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第1课时 半导体二极管的基本知识课题名称半导体二极管的基本知识 授课对象课型 理论课 学情分析总体文化基础较差,自制力较差,爱玩手机,普遍厌学,教学目的 了解半导体的基本知识 教学重点难点 1. 熟识半导体二极管的外形2. 半导体的主要材料3. PN 结的结构教学方法 演示法、讲授法、教学过程一、导入新课:科学技术的发展使我们的生活越来越丰富多彩,也越来越方便。
图1.1所示的生活情景体现了计算机、手机、MP3等电子产品的广泛使用。
图1.1而这些产品都离不开电子元器件,下面我们一起来学习讨论构成这些产品的基本半导体器件—二极管、三极管等。
二、二极管的外形展示:(图片+实物)真好听!整流二极管稳压二极管发光二极管光电二极管二极管是什么?它的主要由什么材料?三、半导体的概念:1、什么是半导体?人们根据物质导电性能,通常将其分为导体、绝缘体和半导体3大类。
导电性能良好的物质称为导体,如金、银、铜、铝等。
几乎不导电的物质称为绝缘体,如陶瓷、橡胶、塑料等。
导电性能介于导体与绝缘体之间的物质称为半导体,如硅(Si)、锗(Ge)等。
图1.2所示为用于制造半导体器件的硅单晶材料。
图1.2 硅单晶材料2、半导体的导电性半导体之所以得到广泛的应用,主要在于它具有以下特性。
(1)热敏性。
大多数半导体对温度都比较敏感,且随温度的升高导电能力增强,电阻减小。
(2)掺杂性。
许多半导体在爱光照射后,导电能力会增强,电阻减小。
(3)光敏性。
在纯净的半导体中掺入微量的某种杂质元素,导电能力会增强很多,电阻急剧减小。
3、杂质半导体纯净半导体也叫做本征半导体,这种半导体只含有一种原子,且原子按一定规律整齐排列。
利用半导体的掺杂特性,可制成N型和P型两种杂质半导体。
四、PN结及其单向导电性1、用特殊的工艺使P型半导体和N型半导体结合在一起,就会在交界处形成一个特殊薄层,该薄层称为“PN结”,如图所示。
PN结是制造半导体二极管、半导体三极管、场效应管等各种半导体的基础。
二极管教案(5篇)
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二极管教案(5篇)第一篇:二极管教案教师班级日期课时 1课时课型新课地点教学楼204室科目电工电子技术与技能课题二极管教学目标一、知识目标1.了解二极管的结构、符号2.掌握二极管的特性3.掌握用数字万用表测量二极管的方法二、能力目标1.能够认识二极管,由外观判断极性2.学会用面包板搭接一般电路3.掌握二极管的导电特性4.掌握万用表的使用,判断二极管好坏和极性的方法三、情感态度与价值观通过观看图片、动手做实验,激发学生对学习二极管的求知欲,进而增进学生学习电工电子课程的兴趣。
教学重点1.二极管的结构、符号2.二极管的特性3.万用表测量二极管的方法教学难点1.学生自主发现二极管的单向导电性2.数字万用表判断二极管好坏的方法教学方法讲授法、实验法教学准备多媒体、任务书小组分发实验器材实验器材:数字万用表、电池、面包板、多种类型二极管教学过程设计教学环节教师教学生学设计意图导入新课PPT上打出日常生活中身边二极管的图片,让学生观查,引入新题。
学生观看图片,与老师互动,发现身边中的二极管,提升学生学习兴趣。
用熟悉的生活实例导入新课,激发学生学习兴趣、求知欲。
二极管就在我们身边。
明确任务1.学习二极管的基本结构2.学习二极管的特性3.学习万用表测量二极管认真倾听,明确这节课所要学习的主要内容。
使学生知道这节课的主要内容是什么,重点掌握什么。
认识二极管结构1.首先通过PPT动画演示介绍什么是PN结,然后讲解PN结如何封装成二极管,最后指出PN结的重要性。
通过二级管用途的介绍,指出“二极管改变了世界”。
2.给出二极管的图形符号文字符号:VD3.通过PPT结合发给学生的二极管元件,学习如何从外观判断二极管的极性。
同时简单介绍下面三种二极管的用途。
整流VD负极:银色色环;稳压VD负极:黑色色环;发光VD负极:短引脚。
认真看、认真听,了解二极管是有极性的电子器件。
学生记忆,并在任务书上写下来,总结讨论记忆VD正负极的小技巧,在任务书中写下。
半导体二极管的基本知识教案
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半导体二极管的基本知识教案教案主题:半导体二极管的基本知识教学目标:1.了解半导体二极管的基本结构和工作原理;2.掌握二极管的正向导通和反向截止的条件和特点;3.理解二极管的特性曲线和特殊用途。
教学内容:一、半导体二极管的基本结构和工作原理(200字)1.半导体材料的基本原理;2.半导体二极管的结构组成;3.P-N结的形成和特点;4.二极管的工作原理。
二、二极管的正向导通和反向截止条件和特点(400字)1.正向偏置的条件和特点;2.正向截止的条件和特点;3.反向偏置的条件和特点;4.反向击穿的条件和特点。
三、二极管的特性曲线(300字)1.静态特性曲线的形状和解读;2.动态特性曲线的形状和解读;3.特殊二极管的特性曲线解读。
四、二极管的应用(300字)1.整流二极管的应用;2.稳压二极管的应用;3.发光二级管的应用;4.激光二级管的应用;5.双极型晶体管的应用。
教学过程:一、导入(100字)1.通过展示实际应用中常见的二极管图标引起学生兴趣;2.提问:你了解二极管吗?你知道它有什么作用吗?二、引入新知(400字)1.介绍半导体材料的基本知识,引出半导体二极管的概念;2.讲解半导体二极管的结构组成和工作原理;3.演示实验:用示波器观察二极管的导通和截止过程。
三、学习重点(300字)1.引导学生理解正向导通和反向截止的条件和特点;2.演示实验:观察不同偏置条件下二极管的特性曲线。
四、拓展应用(300字)1.介绍不同类型的二极管的特点和应用;2.分组讨论:学生选择一个特殊二极管进行详细解读。
五、巩固练习(200字)1.课堂练习:选择题和解答题;2.讲解答案,提醒学生注意知识点。
六、总结与评价(100字)1.总结课堂内容,强调重点;2.鼓励学生将所学知识应用到实际问题中。
教学方法:讲授、演示、实验、讨论、练习教学辅助工具:白板、投影仪、示波器、二极管模块、试卷布置作业:让学生自主选择一个二极管的应用领域,撰写一篇短文介绍该应用领域及二极管的作用。
半导体二极管教案
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本次授课的课题绪论半导体二极管课型讲授本次授课的目的和要求 1. 低频电路在本专业的地位、作用、能力要求、电子技术发展史及趋势;2.了解半导体特性、P型N型半导体的形成及特性;3.了解二极管构造;熟悉二极管单向导电性、电路符号;4.熟悉二极管伏安特性、主要参数涵义;温度对特性影响。
本次授课的重点、难点及解决措施重点:二极管特性、电路符号本次授课采用的教具挂图及参考书名称《模拟电子技术基础》周良权主编高教出版社《模拟电子技术基础》沈任元主编机械工业出版社课后作业内容与估计完成时间1.1 21.3. (b)(c)本此课的小结与改进措施完成教学任务,结合课程进行爱国主义及职业道德教育和专业教育。
第一次课绪论、半导体二极管一、半导体基础知识1.半导体:导电性能介于导体和绝缘体之间的物质。
常用的半导体材料有硅(Si)、锗(Ge)、硒(Se)和砷化镓(GaAs)等。
2.本征半导体: 纯净的不含任何杂质、晶体结构排列整齐的半导体。
3.共价键:相邻原子共有价电子所形成的束缚。
4.半导体中有自由电子和空穴两种载流子参与导电。
5.空穴产生:价电子获得能量挣脱原子核吸引和共价键束缚后留下的空位,空穴带正电。
图1.1.1 共价健结构与空穴产生示意图6.半导体的特性半导体的特性热敏特性温度升高或受到光照,半导体材料的导电能力增强。
光敏特性 本征半导体中掺入某种微量元素(杂质)后,它的导电能力增强,利用该特性可形成杂质半导体。
7.杂质半导体的分类:(1)N 型半导体(N-type semiconductor):在四价的本征半导体(硅)中掺入微量五价元素磷,就形成了N 型半导体。
(2)P 型半导体(P-type semiconductor):在四价的本征半导体(硅)中掺入微量三价元素(硼)就形成P 型半导体。
8.杂质半导体中多数载流子的产生见图1.1.2。
图1.1.2 掺杂半导体共价健结构示意图a)N 型半导体 b)P 型半导体9.总结:(1)N 型半导体中自由电子为多数载流子,简称多子,空穴为少数载流子,简称少子。
半导体二极管 教案
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高级技工学校
文化理论课教案
编号:QD-0707-03 流水号:
:备课日期:年月日日期:年月日
一、教学回顾及导入课题
图1--3二极管的结构和图形符号
a)结构 b)图形符号
所示,文字符号用V表示。
图形符号中箭头的方向表示二极管正向导通时电流的方向,正常工作时电流由正极流向负极。
二极管是电子线路经常使用的器件,图1—4是几种常见
图1—4几种常见二极管外形
塑料封装c)金属封装
—5所示为一种特殊的片状封装形式,它具有体积小、形状规整、便于自动化装配等优点,目前得到广泛应用。
图1—5片状二极管
a)二脚封装b)SOT一23封装c)SOT一89封装
2、二极管的分类
图1—8单相半波整流电路
a)原理电路 b)波形图
稳压二极管又称齐纳二极管,简称稳压管。
它是一种用特殊工艺制造的面接触型硅二
图1--10稳压二极管
b)外形 e)伏安特性曲线
三、课堂小结。
半导体基本知识教案
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其中,大家听说过的晶体二极管、三极管,它们的制作材料就是这种半导体。目前,制造半导体器件用的最多的是硅和锗两种材料。
今天,我们主要学习半导体的相关知识。
拓展
由于从化学的角度上看,硅和锗是原子规则排列的单晶体,因此用半导体材料制成的半导体管通常也称为晶体管。
一起参与讨论
2 min
过渡
既然半导体的导电性介于导体和绝缘体之间,那么我们来看一下,半导体的特性。
而对于不同物质,其导电性是不相同的。
提问:你认为哪一类物质的导电性最好?哪一类物质的导电性最差?
学生思考
5 min
教师听取学生的回答,并做出解答。
绝缘体:最外层电子不易摆脱原子核的束缚,很难挣脱成为自由电子,因此导电性极差;
导体:一般为金属,最外层电子受到的束缚很小,极易挣脱成为自由电子,因此导电性较好;
讲解
纯净的半导体称为本征半导体,在本征半导体中,有选择地掺入少量其它元素,会使其导电性能发生显著的变化。这也就是刚才讲过的半导体的“掺杂特性”。
其中,这些加入的少量元素统称为杂质。掺பைடு நூலகம்杂质的半导体称为杂质半导体。根据掺入的杂质不同,有N型半导体和P型半导体两种。
听讲
过渡
如果将P型半导体和N型半导体结合在一起,会有什么特殊的性质呢?接下来我们就来学习第二部分内容——PN结及其性质。
本章将介绍与半导体器件有关的基础知识及半导体二极管的结构、工作原理和特性等知识。
学生可以回答自己所认识的关于半导体材料的相关内容。
2 min
板书
第一章半导体二极管
做课堂笔记
3 min
过渡
首先来学习一下半导体的基本知识。
板书
§1—1半导体的基本知识
半导体二极管教案
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课堂教学安排教学过程主要教学内容及步骤一、晶体二极管1、几个基本概念(1)什么叫半导体?(2)有哪两种杂质半导体?(3)在半导体中有哪两种导电的物质?(4)P型半导体和N型半导体中多数载流子分别是什么?(5)什么叫PN结?将 P 型半导体和 N 型半导体使用特殊工艺连在一起,则二者之间的特殊导电薄层叫作 PN 结。
2、PN结的特性(就是二极管的特性)PN 结具有单向导电特性:P 区接电源正极,N 区接电源负极,PN 结导通,有电流通过;P 区接电源负极,N 区接电源正极,PN 结截止,没有电流通过也就是说:(1)正极电位>负极电位,二极管导通;(2)正极电位<负极电位,二极管截止。
即二极管正偏导通,反偏截止。
这一导电特性称为二极管的单向导电性。
3、二极管的伏安特性(1).正向特性【1】正向电压小于门坎电压时,二极管V截止,正向电流;其中,门坎电压(截止电压)【2】正向电压时,二极管 V 导通,正向电流从零随端电压增加,开始增加较为缓慢,以后急剧增大。
此时二极管 V 两端电压基本恒定:特点:正偏时电阻小,具有非线性。
(2).反向特性【1】反向电压小于某一电压值时,反向电流很小,且近似为常数,其值称为反向饱和电流。
【2】反相电压大于时,I R剧增,此现象称为反向电击穿。
对应的电压值称为反向击穿电压。
特点:反偏时电阻大,并存在电击穿现象。
4、二极管的测量(a)正向电阻很小(约在几百欧到几千欧)(b)测出反向电阻大(大于几百千欧)若两次测得的阻值都很小,表明管子内部已经短路,若两次测得的阻值都很大,则管子内部已经断路。
课堂练习:1、如把一发光二极管直接接到1.5V的电源上会出现什么现象?讨论:如加的是反向电压,不亮如加的是正向电压,闪一下就会歇灭,为什么?2 当晶体二极管的 PN 结导通后,则参加导电的是()。
A.少数载流子B.多数载流子C.既有少数载流子又有多数载流子3 PN 结具有_________性能,即:加_____电压时 PN 结导通;加_____电压时 PN 结截止。
模拟电子技术电子教案第一章半导体二极管及其电路分析教案
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1.半导体二极管及其电路分析【重点】半导体特性、杂质半导体、PN结及其单向导电特性。
【难点】PN结形成及其单向导电特性。
1.1 半导体的基本知识1.1.1 半导体的基本知识(1)导电能力对温度的反应非常灵敏。
(2)导电能力受光照非常敏感。
(3)在纯净的半导体中掺入微量的杂质(指其他元素),它的导电能力会大大增强。
1.1.2 本征半导体纯净的半导体称为本征半导体,常用的本征半导体是硅和锗二晶体。
半导体有两种载流子,自由电子和空穴,如果从本征半导体引出两个电极并接上电源,此时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,而在外电路中的电流为电子电流和空穴电流之和。
1.1.3 杂质半导体1.N型半导体在硅晶体中掺入微量5价元素,如磷(或者砷、锑等),如图所示。
这种半导体导电主要靠电子,所以称为电子型半导体,简称N型半导本。
在N型半导体中,自由电子是多数载流子,而空穴2.P型半导体如果在硅晶体中,掺入少量的3价元素硼(铟、钾等),如图1-5所示。
这种半导体的导电主要靠空穴,因此称为空穴型半导体,有称P型半导体。
P型半导体的空穴是多数载流子,电子是少数载流子。
结论:N型半导体、P型半导体中的多子都是掺入杂质而造成的,尽管杂质含量很微,但它们对半导体的导电能力却有很大影响。
而它们的少数载流子是热运动产生的,尽管数量很少,但对温度非常敏感,对半导体的性能有很大影响。
1.1.4 PN结及其单向导电特性1.PN结的形成结论:在无外电场或其它因素激发时,PN结处于平衡状态,没有电流通过,空间电荷区是恒定的。
另外,在这个区域内,多子已扩散到对方并复合掉了,好像耗尽了一样,因此,空间电荷区又叫做耗尽层。
2.PN结单向导电性(1)正向特性当PN结外加正向电压(简称正偏),电源正极接P,负极接N,PN结处于导通状态,导电时电阻很小。
(2)反向特性当外加反向电压(简称反偏),电源正极接N,负极接P,PN结处于截止状态结论:PN结正偏时电路中有较大电流流过,呈现低电阻,PN结导通;PN结反偏时电路中电流很小,呈现高电阻,PN结截止,可见PN结具有单向导电性。
半导体二极管电子教案
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半导体二极管电子教案第一篇:半导体二极管电子教案第一章半导体二极管内容简介本章首先介绍半导体的导电性能和特点,进而从原子结构给与解释。
先讨论PN结的形成和PN结的特性,然后介绍半导体二极管特性曲线和主要参数。
分析这些管子组成的几种简单的应用电路,最后列出常用二极管参数及技能训练项目。
知识教学目标1.了解半导体基础知识,掌握PN结的单向导电特性;2.熟悉二极管的基本结构、伏安特性和主要参数;3.掌握二极管电路的分析方法;4.了解特殊二极管及其应用。
技能教学目标能够识别和检测二极管,会测定二极管简单应用电路参数。
本章重点1.要求掌握器件外特性,以便能正确使用和合理选择这些器件。
如:半导体二极管:伏安特性,主要参数,单向导电性。
2.二极管电路的分析与应用。
本章难点1.半导体二极管的伏安特性,主要参数,单向导电性。
2.二极管电路分析方法。
课时 4课时题目:半导体、PN结教学目标:了解本征半导体,杂质半导体的区别,从而得出半导体特性。
记住半导体PN结的特性。
教学重点:1、半导体特性;2、半导体PN结的特性;教学难点:1、半导体单向导电性。
2、半导体PN结分别加正反向电压导通与截止的特性。
教学方法:讲授教具:色粉笔新课导入:电子技术基础是我们这学期新开的一门专业课,它包含各个基本小型电路的介绍及使用分析,这次课我们来学习一种材质:半导体。
为以后的电路分析打下基础。
新授:从导电性能上看,通常可将物质为三大类:导体:电阻率,缘体:电阻率,半导体:电阻率ρ介于前两者之间。
目前制造半导体器件材料用得最多的有:单一元素的半导体——硅(Si)和锗(Ge);化合物半导体——砷化镓(GaAs)。
图1.1.1 半导体示例1.1.1 本征半导体了解:纯净的半导体称为本征半导体。
用于制造半导体器件的纯硅和锗都是四价元素,其最外层原子轨道上有四个电子(称为价电子)。
在单晶结构中,由于原子排列的有序性,价电子为相邻的原子所共有,形成图1.1.2所示的共价健结构,图中+4代表四价元素原子核和内层电子所具有的净电荷。
半导体二极管教案
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电工电子技术教案
③单向导电性
A:正向导通:正向电压 P正 N负削弱内电场,PN结变窄
B: 反向截止:反向电压 P负 N正加强内电场 PN结变宽
五、二极管的结构、符号、分类
1、结构和符号
2、分类
材料不同:分为硅二极管、锗二极管
用途不同:整流二极管、发光二极管、光电二极管
封装不同:玻璃、塑料、金属
3、二极管的伏安特性
四个区:导通区、死区、反向截止区、反向击穿区
导通区:加正向电压,大于死区电压(硅、锗死区电压的不同)
死区:加正向电压,小于死区电压
反向截止区:加反向电压,未击穿
反向击穿区:加反向电压,二极管击穿(不可逆,稳压二极管除外)
4、二极管型号和含义
5、二极管的主要参数
Ifm 最大整流电流
Urm最高反向工作电压
Ir反向电流
5、二极管的监测图示讲解PPT演示
练习题讲解。
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第1课时 半导体二极管的基本知识
课题名称
半导体二极管的基本知识 授课对象
课型 理论课 学情分析
总体文化基础较差,自制力较差,爱玩手机,普遍厌学,
教学目的 了解半导体的基本知识 教学重点难点 1. 熟识半导体二极管的外形
2. 半导体的主要材料
3. PN 结的结构
教学方法 演示法、讲授法、
教学过程
一、导入新课:
科学技术的发展使我们的生活越来越丰富多彩,也越来越方便。
图1.1所示的生活情景体现了计算机、手机、MP3等电子产品的广泛使用。
图1.1
而这些产品都离不开电子元器件,下面我们一起来学习讨论构成这些产品的基本半导体器件—二极管、三极管等。
二、二极管的外形展示:
(图片+实物)
真好听!
整流二极管稳压二极管
发光二极管光电二极管
二极管是什么?它的主要由什么材料?
三、半导体的概念:
1、什么是半导体?
人们根据物质导电性能,通常将其分为导体、绝缘体和半导体3大类。
导电性能良好的物质称为导体,如金、银、铜、铝等。
几乎不导电的物质称为绝缘体,如陶瓷、橡胶、塑料等。
导电性能介于导体与绝缘体之间的物质称为半导体,如硅(Si)、锗(Ge)等。
图1.2所示为用于制造半导体器件的硅单晶材料。
图1.2 硅单晶材料
2、半导体的导电性
半导体之所以得到广泛的应用,主要在于它具有以下特性。
(1)热敏性。
大多数半导体对温度都比较敏感,且随温度的升高导电能力增强,电阻减小。
(2)掺杂性。
许多半导体在爱光照射后,导电能力会增强,电阻减小。
(3)光敏性。
在纯净的半导体中掺入微量的某种杂质元素,导电能力会增强很多,电阻急剧减小。
3、杂质半导体
纯净半导体也叫做本征半导体,这种半导体只含有一种原子,且原子按一定规律整齐排列。
利用半导体的掺杂特性,可制成N型和P型两种杂质半导体。
四、PN结及其单向导电性
1、用特殊的工艺使P型半导体和N型半导体结合在一起,就会在交界处形成一个特殊薄
层,该薄层称为“PN结”,如图所示。
PN结是制造半导体二极管、半导体三极管、场效应管等各种半导体的基础。
2、PN结的单向导电性动画
(1)PN结加正向电压,PN结导通。
(2)PN结加反向电压,PN结截止。
小结:PN结加正向电压导通,加反向电压截止,
这就是PN结的“单向导电性”
六、小结
通过本课时的学习,同学们初步熟知电子产品常用元件半导体二极管的外形、半导体的特性、PN结的导电性。
七、作业:请同学们观察生活哪些地方需要用到半导体二极管?。