半导体的基础知识.doc

北京市电气工程学校专业课课时授课计划 教 师 专 业 科 目 日 期 班 级 教研组长 高铮 电力/电气 电子技术基础与技能训练 月 日 高一5、6班 陈红 课题 项目一：简易报警灯的制作—半导体的基础知识 课 时 数 课 型 2 讲 授 教 学 目 标 知识目标： 掌握半导体的基本概念。 了解PN结的概念。 3、掌握PN结的单向导电性。 能力目标： 培养学生分析问题的能力。 情感目标： 使学生感受到半导体在实际生活中应用广泛。 重 点 1、半导体的基本概念。 2、PN结的概念。 3、PN结的单向导电性。 难 点 1、PN结的概念。 2、PN结的单向导电性。 教 学 辅 助 手 段 投影、板书 课 后 作 业 简述半导体的概念 简述PN结单向导电性的由来 课 后 教 学 反 思 教 学 内 容 教 师活 动 学 生活 动 时 间 分 配 引 入： 随着电子技术的不断发展，新的半导体器件层出不穷，使各种工业设备、家用电器、电子设备等在微型化，可靠性等方面不断更新换代。为了正确和有效地运用半导体器件，因此要对半导体有一定认识。 新 课： 一、物质的分类 我们大家都知道铜线是导电的，而铜线外包一层塑料或橡胶就不会导电了。而自然界中有很多物质。我们用其导电能力来衡量大致可分为三类。 导体：导电性能较强的物质。 例：金、银、铜、铁等金属。 绝缘体：几乎不能导电的物质。 例：塑料、橡皮、陶瓷、玻璃等。 3、半导体：导电性能介于导体和绝缘体之间的物质。 例：硅、锗。 二、半导体结构 1、半导体分类： 本征半导体 —— 纯净的半导体（无杂质）。 杂质型半导体 2、半导体材料： 硅（Si） 4价元素 —— 最外层电子数决定 锗 (Ge) 硅、锗原子结构图： 举例 说明 讲授 讲授 举例 笔记 笔记 5’ 5’ 15’ 教 学 内 容 教 师活 动 学 生活 动 时间 分配 3、共价键结构：两个共用的价电子形成的束缚叫做共 价键。这种结合方式叫共价键结构。 4、半导体特性： 光敏特性：半导体导电能力随光照的增强而增强。 热敏特性：纯净的半导体导电能力随着温度改变。 掺杂特性：往本征半导体中掺入微量的五价或三 价元素时，导电性能就会急剧增强。 三、杂质半导体 1、定义：在本征半导体中适量地掺入3价或5价元素， 这种半导体称为杂质半导体。 2、掺入杂质目的：提高半导体的导电能力。 3、类型：N型半导体、P型半导体 （1）N型半导体 定义：在本征半导体中掺入适量的5价磷元素，就得到N型半导体。 （2）P型半导体 定义：在本征半导体中掺入适量的3价硼元素，就 得到P型半导体。 P型半导体和N型半导体的导电能力虽然有所加强，但还不能满足应用要求。在实际应用中，是将P型半导体和N型半导体相结合，形成PN结，再制成各种半导体器件。 四、PN结 1、定义：当采用特殊的工艺把P型半导体和N型半导体结合在一起时，在交界面将形成一层带电的区域，该区域称为PN结。 讲授 讲授 笔记 笔记 10’ 5 教 学 内 容 教 师活 动 学 生活 动 时 间 分 配 2、PN结的性质——单向导电性 （1）加正向电压 1）接法：P —— 正 N —— 负 2）内电场情况： 内、外电场方向相反，带电区变薄。有电流从P区通过PN结流向N区。这时，称PN结正向导通，流过的电流称为正向电流。 （2）加反向电压 1）接法：P —— 负 N —— 正 内电场情况： 内、外电场方向相同，带电区变厚，只有微弱的电流从N区通过PN结流向P区。这时称PN结反向截止，流过的电流称为反向电流，一般可以忽略不计。 （3）PN结具有单向导电性——正向导通，反向截止。 （加正向电压PN结导通，加反向电压PN结截止。） 讲授 师生 共同 分析 笔记 笔记 笔记 15’ 15’ 5’ 教 学 内 容 教 师活 动 学 生活 动 时 间 分 配 课后小结： 1、物质的分类 2、半导体结构： （1）半导体分类 （2）半导体材料 （3）半导体的特性 3、杂质半导体 （1）定义 （2）掺入杂质的目的 （3）类型 4、PN结 （1）定义 （2）性质 独立分析 回答 15’ 板 书 设 计： 半导体的基础知识 物质的分类 导体： 绝缘体： 半导体： 半导体结构 半导体分类：