半导体的基本知识教案

.第一章半导体二极管§1-1半导体的根本学问教学目的：1、了解半导体导电性及特点。2PN结的根本特性及非线性的实质。3、生疏二极管外形和电路符号，伏安特性和主要参数。4、了解特别功能的二极管及应用。教学重点、难点：教学重点：1〕半导体导电性及特点。PN结的根本特性及非线性的实质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、半导体的根本概念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。纯洁半导体也叫本征半导体如常用半导体材料硅〕和锗e。在常温下，其导电力气很弱；在环境温度上升或有光照时，其导电力气随之增加。过把握杂质掺入量的多少，来把握半导体的导电力气的强弱。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P二、PN结及单向导电性1P型半导体和一块N型半导体用特别工艺紧..密结合时，在二者的交界面上会形成一个具有特别现象的薄层，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半导体二极管一、二极管的构造、符号和分类1.二极管的构造、符号晶体二极管是由一个PN构造成的，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。二极管的符号用Ｖ表示..２、二极管的分类表达书本上的表１－２二极管的命名方法由五局部组成，见书本Ｐ４讲解由五局部组成。第一局部——用阿拉伯数字表示器件的电极数目；其次局部——用汉语拼音字母表示器件的材料和极性；第三局部——用汉语拼音字母表示器件的类型；第四局部——用阿拉伯数字表示器件序号；第五局部——用汉语拼音字母表示规格号。二、二极管的伏安特性正向特性〔图中OAB段〕①当二极管两端所加的正向电压由零开头增大时，在正向电压比较小的围，正向电流很小，二极管呈现很大的电阻，如图中OA段，通常把这个围称为死区，相应的电压叫死区电压。硅二极管的死区电压0.5V0.1～0.2V。ID导通状态，如图中AB段为导通区，此时管子两端电压降变化不大，该电压值称为正向压降反向特性〔图中OCD段〕①当给二极管加反向电压时，所形成的反向电流是很小的，而且在很大围根本不随反向电压的变化而变化，即保持恒定。如曲线OC段称为反向截止区，此处的IR称为反向饱..和电流。UBR时，反向电流会急剧增大，如图中CD段，这种现象称为反向击穿，相应的电压叫反向击穿电压。正常使用二极管时〔稳压二极管除外允许消灭这种现象的，由于击穿后电流过大将会使管子损坏。三、二极管的主要参数选择二极管时主要考虑以下三个参数；最大整流电流、最高反向工作电压、反向电流。1IFM是二极管允许通过的最大正向工作电流的平均值PN2URM压是反向击穿电压的一半或三分之一。3IR单向导电性能越好。硅是非金属，其反向漏电流较小，在纳安数量级，而锗是金属，其反向漏电流较大，在微安数量级。表达书上例题１－１四、二极管的识别与检测１、识别可依据其外部标志来识别管脚极性２、二极管的检测用指针式万用表判别二极管的极性和好坏。如图5.5所示，将万用表拔至电阻档的R×100ΩR×1KΩ档。此时，万用表的红表笔二极管的两端，测量此时的电阻..值。正常时，图〕测得的正向电阻比较小〔几Ω以下；图〔〕大〔几百KΩ。测得电阻值小的那一次，黑表笔接的是二极管的正极。假设测得二极管的正、反向电阻都很小，甚至于为零，说明管子部已短路。假设测得二极管的正、反向电阻都很大，则说明管子部已断路。五、其他二极管发光二极管发光二极管(简称LED)的PN结工作在正向偏置状态。它是利用电信号变成光信号的一种半导体器件，它具有功耗低、体积小、工作牢靠等特点。光敏二极管光敏二极管又称光电二极管，其PN结工作在反向偏置状态。目前使用最多的是硅〔Si〕光电二极管。3、变容二极管变容二极管的特性曲线及符号工作原理应用板间的介质，当PN结的面积确定时，结电容Cj与耗尽层的宽度成反比；当外加反向电压减小时，耗尽层变窄，Cj增大，反之,Cj减小。所以，变容二极管相当于用电压来把握容量的可变电容，即压控电容。..课堂小结：半导体中有两种载流子：电子和空穴。半导体的导电性是靠本征激发产生的电子--广泛应用。杂质半导体有两类：N型半导体和P型半导体，N型半导体中电子是多数载流子，空穴是少子；P型半导体中空穴是多数载流子，电子是少子。PN结的根本特性是单向导电性。二极管是由一个PN结组成，所以具有单向导电性。二极管的伏安特性是非线性的，故称它是非线件。二极管的门坎电压〔也称死区电压，硅管约，锗管约；正0.3V。特别二极管主要有稳压二极管、变容二极管、