课题：第1章半导体二极管及其基本应用
教学目的：1、区分本征半导体、导体、绝缘体、半导体结构差异；2、掌握它们的导电特性；3、掌握N型及P型半导体的形成及特点；4、掌握PN结的形成过程、PN结的单向导电特性和伏安特性，了解势垒电容和扩散电容的形成过程，认识结电容。教学重点：N型及P型半导体的形成及特点教学难点：PN结的形成过程教学方法：讲练结合，以投影仪辅助讲解为主，利用多媒体计算机、投影仪和黑板进行穿插教学教学用具：黑板、多媒体计算机、投影仪、电子课件、multisim软件学时安排：8学时教学过程：11PN结半导体的基础知识本征半导体：纯净的具有晶体结构的半导体称为本征半导体。1．半导体的特性物质的分类：自然界中的各种物质按导电能力划分为导体、绝缘体、半导体。它具有热敏性、光敏性和掺杂性。利用光敏性可制成光电二极管和光电三极管及光敏电阻利用热敏性可制成各种热敏电阻利用掺杂性可制成各种不同性能、不同用途的半导体器件例如二极管、三极管、场效应管等。导体的特点：导体为低价元素，它们的最外层电子极易挣脱原子核的束缚成为自由电子，在外电场的作用下产生定向移动形成电流。绝缘体的特点：高价元素（如惰性气体和橡胶。）最外层电子受原子核束缚力很强，很难成为自由电子。导电性极差，成为绝缘体。半导体的特点：半导体材料硅（Si）和锗（Ge）均为四价元素，它们的最外层电子既不像导体那么容易挣脱原子核的束缚，也不像绝缘体那样被原子核束缚得那么紧。导电性能介于半导体与绝缘体之间。它具有热敏性、光敏性和掺杂性。利用光敏性可制成光电二极管和光电三极管及光敏电阻利用热敏性可制成各种热敏电阻利用掺杂性可制成各种不同性能、不同用途的半导体器件例如二极管、三极管、场效应管等。2．半导体的共价键结构在电子器件中用得最多的材料是硅和锗硅和锗都是四价元素最外层原子轨道上具有4个电子称为价电子。每个原子的4个价电子不仅受自身原子核的束缚而且还与周围相邻
f的4个原子发生联系这些价电子一方面围绕自身的原子核运动另一方面也时常出现在相邻原子所属的轨道上。这样相邻的原子就被共有的价电子联系在一起称为共价键结构。如图12所示。
＋4
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大块晶体中的局部结构两个电子的共价键
＋4
＋4
＋4正离子核
＋4
＋4
＋4
图12
硅和锗的共价键结构
3、本征半导体中的两种载流子当温度升高或受光照时由于半导体共价键中的价电子并不像r