(完整版)電子技術教案

2024年1月10日發(作者：愛好廣泛)

第1.2課時

教學內容：1、半導體的基本知識

2、PN結的形成及特點，半導體二極管的結構、特性、參數、應用電路

教學目標：

知識目標：讓學生了解半導體材料的基本結構及PN結的形成，掌握PN結的單向導電工作原理

技能目標：能運用常用公式解題。

情感目標：1.養成良好的學習習慣

2.樹立堅強樂學的意識

教學重點：從半導體材料的基本結構及PN結的形成入手，重點介紹PN結的單向導電工作原理、

教學難點：PN結的單向導電工作原理

教學準備：教學PPT。

教學過程：

引述導入：今天我們來學習交流電路。

板書課題：半導體的基本知識

新授內容：

1 半導體的基本知識

1.1 半導體材料

根據物體導電能力(電阻率)的不同，來劃分導體、絕緣體和半導體。導電性能介于導體與絕緣體之間材料，我們稱之為半導體。在電子器件中，常用的半導體材料有：元素半導體，如硅（Si）、鍺（Ge）等；化合物半導體，如砷化鎵（GaAs）等；以及摻雜或制成其它化合物半導體材料，如硼（B）、磷（P）、錮（In）和銻（Sb）等。其中硅是最常用的一種半導體材料。

半導體有以下特點：

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1．半導體的導電能力介于導體與絕緣體之間

2．半導體受外界光和熱的刺激時，其導電能力將會有顯著變化。

3．在純凈半導體中，加入微量的雜質，其導電能力會急劇增強。

1.2 雜質半導體

在本征半導體中摻入某些微量元素作為雜質，可使半導體的導電性發生顯著變化。摻入的雜質主要是三價或五價元素。摻入雜質的本征半導體稱為雜質半導體。

N型半導體——摻入五價雜質元素（如磷）的半導體。

P型半導體——摻入三價雜質元素（如硼）的半導體。

在N型半導體中自由電子是多數載流子，在P型半導體中空穴是多數載流子.

2 PN結的形成及特性

2.1 PN結的形成：

在P型半導體和N型半導體結合后，由于N型區內電子很多而空穴很少，而P型區內空穴很多電子很少，在它們的交界處就出現了電子和空穴的濃度差別。在P和N區交界面附近，形成了一個很薄的空間電荷區，就是所謂的PN結。

2.2 PN結的單向導電性

當外加電壓使PN結中P區的電位高于N區的電位，稱為加正向電壓，簡稱正偏；反之稱為加反向電壓，簡稱反偏。

PN結加正向電壓時，呈現低電阻，具有較大的正向擴散電流；

PN結加反向電壓時，呈現高電阻，具有很小的反向漂移電流。

由此可以得出結論：PN結具有單向導電性。

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2.3 PN結的反向擊穿

當PN結的反向電壓增加到一定數值時，反向電流突然快速增加，此現象稱為PN結的反向擊穿。反向擊穿分為電擊穿和熱擊穿，電擊穿包括雪崩擊穿和齊納擊。PN結熱擊穿后電流很大，電壓又很高，消耗在結上的功率很大，容易使PN結發熱,把PN結燒毀。

熱擊穿——不可逆；電擊穿——可逆

3 半導體二極管

2.3.1 半導體二極管的結構

在PN結上加上引線和封裝，就成為一個二極管。二極管按結構分有點接觸型、面接觸型和平面型三大類。

(1) 點接觸型二極管：PN結面積小，結電容小，用于檢波和變頻等高頻電路。

(2) 面接觸型二極管：PN結面積大，用于工頻大電流整流電路。

(3) 平面型二極管：往往用于集成電路制造藝中。PN 結面積可大可小，用于高頻整流和開關電路中。

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