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授课计划
授课时数:2授课教师:赵启学授课时间:课题:半导体二极管教学目的:
1、理解PN结及其单向导电性2、了解半导体二极管的构成与类型
教学重点:1、PN结及其单向导电性2、二极管结的构成教学难点:PN结及其单向导电性教学类型:理论课教学方法:讲授法、启发式教学教学过程:引入新课:
模拟电子技术基础是一门入门性质的技术基础课,没有哪一门课程像电子技术的发展可以用飞速发展,日新月异。从1947年,贝尔实验室制成第一只晶体管;1958年,集成电路;1969年,大规模集成电路;1975年,超大规模集成电路,一开始集成电路有4只晶体管,1997年,一片集成电路有40亿个晶体管。不管怎么变化,但是万变不离其宗,这门课我们所讲的就是这个“宗”。(10分钟)
讲授新课:
一:PN结(30分钟)
1、什么是半导体,什么是本证半导体?(10分钟)半导体:导电性介于导体和绝缘体之间的物质本征半导体:纯净(无杂质)的晶体结构(稳定结构)的半导体,所有半导体器件的基本材料。常见的四价元素硅和锗。
f2、杂质半导体(20分钟)N型半导体:在本征半导体中参入微量5价元素,使自由电子浓度增大,成为多
数载流子(多子),空穴成为少数载流子(少子)。如图(a)P型半导体:在本证半导体中参入微量3价元素,使空穴浓度增大,成为多子,
电子成为少子,以空穴导电为主的杂志半导体称为P型半导体。如图(b)3、PN结
P型与N型半导体之间交界面形成的薄层为PN结。
二:PN结的单项导电性(20分钟)
PN结加正向电压时,可以有较大的正向扩散电流,即呈现低电阻,我们称PN结导通;PN结加反向电压时,只有很小的反向漂移电流,呈现高电阻,我们称PN结截止。这就是PN结的单向导电性。
1、正偏加正向电压(正偏)电源正极接P区,负极接N区外电场的方向与内电场方向相反。外电场削弱内电场→耗尽层变窄→扩散运动漂移运动→多子扩散形成正向电
流(与外电场方向一致)IF
f2、反偏加反向电压(反偏)电源正极接N区,负极接P区外电场的方向与内电场方向相同。外电场加强内电场→耗尽层变宽→漂移运动扩散运动→少子漂移形成反向电
流IR
三:半导体二极管的构成与类型(20分钟)
1、半导体二极管的构成一个PN结加上相应的电极引线并用管壳封装起来,就构成了半导体二极管,简称二
极管。
2、半导体二极管的类型(1)二极管按半导体材料的不同可分为:硅二极管、锗二极管和砷化镓二极管等。(2)二极管按其结构不同可分为:点接触r
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