半导体的基本知识_第1页
半导体的基本知识_第2页
半导体的基本知识_第3页
半导体的基本知识_第4页
半导体的基本知识_第5页
已阅读5页,还剩1页未读 继续免费阅读

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

1、 1-1半导体的基本知识教学目标知识目标:1、使学生认识掌握半导体的导电原理;2、掌握PN结的单向导电性。能力目标:1、让学生掌握解决问题,分析问题的能力;2、培养学生团队合作精神,锻炼学生推理能力。授课对象本教案针对的是电工电子专业二年级的学生。授课学时2重点难点分析PN结的单向导电性是半导体器件工作原理的基础,也是理解半导体器件伏安特性及主要参数的基础。因此,PN结的单向导电性是本章重点。相对导体及绝缘体,半导体元件的导电原理学生是难以理解的,故半导体元件的导电原理是本章难点。教材处理思路这两节课是电子技术基础科目里的的重要章节,半导体的导电原理及PN结的单向导电性是电子技术的基本内容,只

2、有理解相关原理,才能掌握电子电路正确的分析设计方法。技校学生,他们普遍对学习欠缺主动性,所以教师必须用各种方法激发其兴趣,吸引其注意力。而这两节课采用多种教学方法,让学生成为课堂的主角,通过对教学内容的分解,同时培养学生的竞争意识,预计能收到良好的教学效果。时间分配教学内容教学方法教学手段板书讨论引入:引导法。指1-1半导体的基本知在自然界中,存在着很多不导学生分识同的物质,用其导电能力来衡量,组讨论,点一、什么是半导体可以分成几种不同类别。名回答,教1、半导体定义:5分请同学们讨论并回答以下问题:师针对性导电能力介于导体与钟按其导电能力来划分,可以分的补充说PPT课件绝缘体之间的物质是成哪几

3、种类别?明,设下悬运行,出半导体。(答案:一类是导体;另一类念,提高学示题目。2、半导体的分类:是几乎不能导电的物质,叫绝缘生对本堂本征半导体:完全纯净体;而导电能力介于导体与绝缘体之间的一类是半导体。)课的兴趣。的、具有晶体结构的半导体,称为本征半导体。杂质半导体:本征半新课讲授:1-1半导体的基本知识导体经过掺杂就形成一、什么是半导体杂质半导体。10分自然界的物质若按导电能力钟划分,可分为导体、半导体和绝3、N型和P型半导体缘体三种。半导体的导电能力介讲授法。PPT图片(1)N型电子型于导体和绝缘体之间,电阻率通演示。多数载流子自由电子,常为10-310-9cm。少数载流子空穴(2)P型空

4、穴型1、半导体的导电特性多数载流子自由电子,(1)半导体材料(如硅、锗)的少数载流子空穴模型二、PN结及其单向导半导体原子核最外层都有4电性个价电子,其导电能力介于导体1、PN结的形成和绝缘体之间。空间电荷区、阻挡层、耗尽层二、2、PN结的单向导电性(1)PN结加正向电压:X二2夕导通(2)PN结加反向电压:截止(2)半导体导电的方式三、课堂小结既有电子载流子,又有空穴难点化解1、半导体导电原理。载流子。方法:2、什么是PN结。当半导体两端加上外电压由物理现3、PN结的形成原理。时,半导体中将出现两部分电流:象开始,引4、PN结的单向导电性。一是自由电子作定向运动所形成导学生明动画演示四、课堂

5、练习的电子电流,一是应被原子核束确区分电载流子的五、作业布置缚的价电子(注意,不是自由电子载流子形成。P91.2.子)递补空穴所形成的空穴电流。和空穴载5分钟5分钟在半导体中,同时存在着电子导电和空穴导电,这是半导体导电方式的最大特点,也是半导体和金属在导电原理上的本质差别。自由电子和空穴都成为载流子。本征半导体中的自由电子和空穴总是成对出现的,同时又不断地复合。(3)半导体与金属导体导电方式的不同之处金属导体:载流子只有自由电子。半导体:载流子是自由电子和空穴。(4)多数载流子和少数载流子多数载流子:少数载流子:2、半导体的分类本征半导体:纯净的单晶半导体称为本征半导体。本征半导体中的载流子

6、(自由电子空穴对)在常温下数量少、导电能力差。杂质半导体:在本征半导体中掺入微量有用元素后形成的半导体称为杂质半导体。根据掺入杂质的不同可分为:P型半导体和N型半导体两种。3、N型和P型半导体(1)N型半导体:电子型在本征半导体中掺入五价杂质原子,例如掺入磷原子,可形成N型半导体。多数载流子自由电子,少数载流子空穴。1吕$价J流子的差别,从而深入理解半导体导电的方式。提问:半导体的分类?总结对比法。讲授法。讲授法。动画演示。PPT课件运行。动画演示电子-空穴对的形成。5分钟5分钟(2)P型半导体:空穴型在本征半导体中掺入三价杂质原子,如硼等形成了P型半导体。多数载流子自由电子,少数载流子空穴。

7、厂p型半导轅一”11191空穴O电子V匸北价业_J由上述分析我们得出:杂质半导体内部有两种载流子(自由电子、空穴)参与导电。当杂质半导体加上电场时,两种载流子产生定向运动共同形成半导体中的电流。主要靠自由电子导电的杂质半导体是N型半导体,主要靠空穴导电的杂质半导体是P型半导体。二、PN结及其单向导电性、1、PN结的形成在同一块本征半导体晶片上,采用特殊的掺杂工艺,在两侧分别掺入三价元素和五价元素,一侧形成P型半导体,另一侧形成N型半导体,则在这两种半导体交界面的两侧分别留下了不能移动的正负离子,形成一个具有特殊导电性能的空间电荷区。刚开始时,扩散运动强于漂移运动,使空间电荷区不断加宽,内电场也

8、随之增强,这又使漂移运动增强,空间电荷区变窄,最后当两种运动达到动态平衡时,内电场不再变化,空间电荷区的宽度稳定了(阻挡层的厚度保持不变),便形成了PN结。2、PN结的单向导电性(1)正向偏置再次总结半导体的导电原理。讲授法。启发法。动画演示PN结的形成。总结实验现象,得出结论。实验动画演示PN结的单向导电性。PN结加正向电压时的导电情况:P区接外加电源正极,N区接负极时称PN结加正向电压(也称正向偏置),外加的正向电压有8分一部分降落在PN结区,方向与PN钟结内电场方向相反,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,故PN

9、结呈现低阻性。我们称PN结加正向电压时导通。PN结加正向电压时的导电情况:总结实验现象,得出结论。实验动画演示PN结的单向导电性。P区接外加电源负极,N区接正极时称PN结加反向电压(也称反向偏置),外加的反向电压有一部分降落在PN结区,方向与PN结内电场方向相同,加强了内电场。内电场对多子扩散运动的阻碍增强,扩散几乎无法进行,扩散电流大大减小。此时PN结区的少子在内电场的作用下形成的漂移电流大于扩散电流,可忽略扩散电流,形成较小的漂移电流,PN结呈现高阻性。导通、反偏截止。举例说明单向导电性。请两个学PPT课件运行。生在黑板上完成,其例题讲15分他学生独解。钟三、小结及知识回顾1、半导体导电原理。立完成后,教师点评讲解8分

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论