模擬電子技術教案(已修改)
2025-04-29 04:22 本頁面
【正文】 授 課 計 劃授課時數(shù)： 2 授課教師： 趙啟學 授課時間： 課 題：半導體二極管教學目的：理解PN結及其單向導電性了解半導體二極管的構成與類型教學重點：PN結及其單向導電性二極管結的構成教學難點：PN結及其單向導電性教學類型：理論課教學方法：講授法、啟發(fā)式教學教學過程：引入新課：模擬電子技術基礎是一門入門性質的技術基礎課，沒有哪一門課程像電子技術的發(fā)展可以用飛速發(fā)展，日新月異。從1947年，貝爾實驗室制成第一只晶體管；1958年，集成電路；1969年，大規(guī)模集成電路；1975年，超大規(guī)模集成電路，一開始集成電路有4只晶體管，1997年，一片集成電路有40億個晶體管。不管怎么變化，但是萬變不離其宗，這門課我們所講的就是這個“宗”。（10分鐘）講授新課：一：PN結（30分鐘）什么是半導體，什么是本證半導體？（10分鐘）半導體：導電性介于導體和絕緣體之間的物質 本征半導體：純凈（無雜質）的晶體結構（穩(wěn)定結構）的半導體，所有半導體器件的基本材料。常見的四價元素硅和鍺。雜質半導體（20分鐘）N型半導體：在本征半導體中參入微量5價元素，使自由電子濃度增大，成為多數(shù)載流子（多子），空穴成為少數(shù)載流子（少子）。如圖（a）P型半導體：在本證半導體中參入微量3價元素，使空穴濃度增大，成為多子，電子成為少子，以空穴導電為主的雜志半導體稱為P型半導體。如圖（b）PN結P型與N型半導體之間交界面形成的薄層為PN結。二：PN結的單項導電性（20分鐘）PN結加正向電壓時，可以有較大的正向擴散電流，即呈現(xiàn)低電阻， 我們稱PN結導通； PN結加反向電壓時，只有很小的反向漂移電流，呈現(xiàn)高電阻， 我們稱PN結截止。 這就是PN結的單向導電性。正偏加正向電壓（正偏）——電源正極接P區(qū)，負極接N區(qū)外電場的方向與內電場方向相反。外電場削弱內電場→耗盡層變窄→擴散運動漂移運動→多子擴散形成正向電流（與外電場方向一致）I F反偏加反向電壓（反偏）——電源正極接N區(qū)，負極接P區(qū)外電場的方向與內電場方向相同。外電場加強內電場→耗盡層變寬→漂移運動擴散運動→少子漂移形成反向電流I R三：半導體二極管的構成與類型（20分鐘）半導體二極管的構成一個PN結加上相應的電極引線并用管殼封裝起來，就構成了半導體二極管，簡稱二極管。半導體二極管的類型（1）二極管按半導體材料的不同可分為：硅二極管、鍺二極管和砷化鎵二極管等。（2）二極管按其結構不同可分為：點接觸型、面接觸型和平面型二極管三類。點接觸型二極管PN結面積很小，結電容很小，多用于高頻檢波及脈沖數(shù)字電路中的開關元件。面接觸型二極管PN結面積大，結電容也小，多用在低頻整流電路中。平面型二極管PN結面積有大有小。本課小結： N型半導體，自由電子為多數(shù)載流子，熱激發(fā)形成的空穴為少數(shù)載流子。P型半導體，空穴為多數(shù)載流子，熱激發(fā)形成的自由電子是少數(shù)載流子 PN結的單向導電性是指PN結外加正向電壓時處于導通狀態(tài)，外加反向電壓時處于截止狀態(tài)。 半導體二極管的構成：一個PN結加上相應的電極引線并用管殼封裝起來。作業(yè)布置： P22 3題板書設計： PN結及其單項導電性 N型半導體：
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