半导体器件基本构造.docx

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1、半导体器件基本构造课题4.1半导体器件基本构造4.2晶体二极管教学目的【知识目的】把握PN结单向导体的原理【能力目的】1.懂得什么是半导体2.理解PN结的单向导电性3.把握半导体的分类4.懂得半导体的主要参数【德育目的】培养学生的抽象理解能力教学重点半导体的主要参数教学难点PN结单向导体的原理教学时间2课时第11周教具准备半导体、电阻、电流表教学组织与施行老师活动学生活动【新课导入】提问1：【新课讲授】1.导体绝缘体和半导体各种物体对电流的通过有着不同的阻碍能力，这种不同的物体允许电流通过的能力叫做物体的导电性能。通常把电阻系数小的电阻系数的范围约在0.011欧毫米/米、导电性能好的物体叫做导

2、体。例如：银、铜、铝是良导体。含有杂质的水、人体、潮湿的树木、钢筋混凝土电杆、墙壁、大地等，也是导体，但不是良导体。电阻系数很大的电阻系数的范围约为1010欧姆毫米/米、导电性能很差的物体叫做绝缘体。例如：陶瓷、云母、玻璃、橡胶、塑料、电木、纸、棉纱、树脂等物体，以及枯燥的木材等都是绝缘体也叫电介质。举例讲明哪些是导体哪些是绝缘体哪些是半导体导电性能介于导体和绝缘体之间的物体叫做半导体。例如：硅、锗、硒、氧化铜等都是半导体。半导体在电子技术领域应用越来越广泛。2.PN结PN结PNjunction。采用不同的掺杂工艺，通过扩散作用，将P型半导体与N型半导体制作在同一块半导体通常是硅或锗基片上，在

3、它们的交界面就构成空间电荷区称PN结。PN结具有单向导电性。P型半导体P指positive，带正电的：由单晶硅通过特殊工艺掺入少量的三价元素组成，会在半导体内部构成带正电的空穴；N型半导体N指negative，带负电的：由单晶硅通过特殊工艺掺入少量的五价元素组成，会在半导体内部构成带负电的自由电子。3.PN结的单向导电性PN结具有单向导电性，若外加电压使电流从P区流到N区，PN结呈低阻性，所以电流大；反之是高阻性，电流小。假如外加电压使PN结P区的电位高于N区的电位称为加正向电压，简称正偏；PN结P区的电位低于N区的电位称为加反向电压，简称反偏。(1)PN结加正向电压时的导电情况外加的正向电压

4、有一部分降落在PN结区，方向与PN结内电场方向相反，削弱了内电场。于是，内电场对多子扩散运动的阻碍减弱，扩散电流加大。扩散电流远大于漂移电流，可忽略漂移电流的影响，PN结呈现低阻性。(2)PN结加反向电压时的导电情况外加的反向电压有一部分降落在PN结区，方向与PN结内电场方向一样，加强了内电场。内电场对多子扩散运动的阻碍加强，扩散电流大大减小。此时PN结区的少子在内电场作用下构成的漂移电流大于扩散电流，可忽略扩散电流，PN结呈现高阻性。分清楚P型半导体和N型半导体4.晶体二极管的构造和分类它是一种具有1个零件号接合的2个端子的器件，具有根据外加电压的方向，使电流流动或不流动的性质。晶体二极管按

5、基片材料分可锗二极管和硅二极管。前者允许工作温度低，一般做成小中功率二极管。后者允许工作温度高，可做成中大功率二极管。按构造可分为点接触和面接触两类。点接触二极管由于PN结接触面积小，不能通过很大的正向电流和承受很高的反向工作电压，但工作频率高，常用来作为检波器件。而面接触二极管的PN结面积大，能允许通过较大的电流，可用作整流器件。按用处可分为检波二极管、整流二极管和稳压二极管、发光二极管、光电二极管、变容二极管和开关二极管。5.晶体二极管的主要参数1额定正向工作电流指二极管长期连续工作时所允许通过的最大正向电流值。由于电流通过二极管时会导致管芯发热，温度上升，当温度超过容许限度时硅管为140

6、t左右，锗管为90左右，就会使管芯过热而损坏。所以，二极管在使用中不能超过二极管额定正向工作电流值。2最高反向工作电压加在二极管两端的反向电压高到一定值时，会将二极管击穿，失去单向导电能力。为了保证使用安全，规定了最高反向工作电压值简称耐压。明白二极管分类的根据和二极管的种类理解二极管的主要参数【课堂小结】今天我们学习了半导体器件的基本构造和晶体二极管。电阻系数小的叫做导体，电阻系数大的叫做绝缘体，介于导体和绝缘体之间的叫做半导体。半导体分为P型半导体和N型半导体。半导体具有单向导电性。另外我们学习的晶体二极管的分类，按构造可分为点接触和面接触两类，按基片材料分可锗二极管和硅二极管，按用处可分

7、为检波二极管、整流二极管和稳压二极管、发光二极管、光电二极管、变容二极管和开关二极管。晶体二极管的主要参数有额定正向工作电流和最高反向工作电压。【布置作业】课后习题100页第一题板书设计教学随笔1.导体绝缘体和半导体电阻系数小的叫做导体，电阻系数大的叫做绝缘体，介于导体和绝缘体之间的叫做半导体。2.PN结PN结PNjunction。采用不同的掺杂工艺，通过扩散作用，将P型半导体与N型半导体制作在同一块半导体通常是硅或锗基片上，在它们的交界面就构成空间电荷区称PN结。PN结具有单向导电性。3.PN结的单向导电性PN结具有单向导电性，若外加电压使电流从P区流到N区，PN结呈低阻性，所以电流大；反之是高阻性，电流小。4.晶体二极管的构造和分类按构造可分为点接触和面接触两类，按基片材料分可锗二极管和硅二极管，按用处可分为检波二极管、整流二极管和稳压二极管、发光二极管、光电二极管、变容二极管和开关二极管5.晶体二极管的主要参数晶体二极管的主要参数有额定正向工作电流和最高反向工作电压。