授 课 计 划
授课时数: 2 授课教师: 赵启学 授课时间: 课 题:半导体二极管 教学目的:
1、理解PN结及其单向导电性 2、了解半导体二极管的构成与类型
教学重点:1、PN结及其单向导电性2、二极管结的构成 教学难点:PN结及其单向导电性 教学类型:理论课
教学方法:讲授法、启发式教学 教学过程: 引入新课:
模拟电子技术基础是一门入门性质的技术基础课,没有哪一门课程像电子技术的发展可以用飞速发展,日新月异。从1947年,贝尔实验室制成第一只晶体管;1958年,集成电路;1969年,大规模集成电路;1975年,超大规模集成电路,一开始集成电路有4只晶体管,1997年,一片集成电路有40亿个晶体管。不管怎么变化,但是万变不离其宗,这门课我们所讲的就是这个“宗”。(10分钟)
讲授新课:
一:PN结(30分钟)
1、什么是半导体,什么是本证半导体?(10分钟) 半导体:导电性介于导体和绝缘体之间的物质
本征半导体:纯净(无杂质)的晶体结构(稳定结构)的半导体,所有半导体器件的基本材料。常见的四价元素硅和锗。
2、杂质半导体(20分钟)
N型半导体:在本征半导体中参入微量5价元素,使自由电子浓度增大,成为多数载流子(多子),空穴成为少数载流子(少子)。如图(a)
P型半导体:在本证半导体中参入微量3价元素,使空穴浓度增大,成为多子,电子成为少子,以空穴导电为主的杂志半导体称为P型半导体。如图(b) 3、PN结
P型与N型半导体之间交界面形成的薄层为PN结。
二:PN结的单项导电性(20分钟)
PN结加正向电压时,可以有较大的正向扩散电流,即呈现低电阻, 我们称PN结导通; PN结加反向电压时,只有很小的反向漂移电流,呈现高电阻, 我们称PN结截止。 这就是PN结的单向导电性。
1、正偏
加正向电压(正偏)——电源正极接P区,负极接N区 外电场的方向与内电场方向相反。
外电场削弱内电场→耗尽层变窄→扩散运动>>漂移运动→多子扩散形成正向电流(与外电场方向一致)I F
2、反偏
加反向电压(反偏)——电源正极接N区,负极接P区 外电场的方向与内电场方向相同。
外电场加强内电场→耗尽层变宽→漂移运动>>扩散运动→少子漂移形成反向电流I R
三:半导体二极管的构成与类型(20分钟)
1、半导体二极管的构成
一个PN结加上相应的电极引线并用管壳封装起来,就构成了半导体二极管,简称二极管。
2、半导体二极管的类型
(1)二极管按半导体材料的不同可分为:硅二极管、锗二极管和砷化镓二极管等。 (2)二极管按其结构不同可分为:点接触型、面接触型和平面型二极管三类。
点接触型二极管PN结面积很小,结电容很小,多用于高频检波及脉冲数字电路中的开关元件。面接触型二极管PN结面积大,结电容也小,多用在低频整流电路中。平面型二极管PN结面积有大有小。
本课小结:
1、 N型半导体,自由电子为多数载流子,热激发形成的空穴为少数载流子。P型半导
体,空穴为多数载流子,热激发形成的自由电子是少数载流子
2、 PN结的单向导电性是指PN结外加正向电压时处于导通状态,外加反向电压时处
于截止状态。
3、 半导体二极管的构成:一个PN结加上相应的电极引线并用管壳封装起来。
作业布置: P22 1、2、3题 板书设计:
PN结及其单项导电性 N型半导体:自由电子为多数载流子
空穴为少数载流子
P型半导体:空穴为多数载流子
自由电子为少数载流子
单项导电性: PN
结
外
加
正
作业:P22 1、2、3
外加反向电压时处于截止状态
教学反思:
向
电
压
时
处
于
导
通
状
态
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