资源简介

课题名称 任务一半导体二极管的识别与检测 知识点一半导体基本知识
授课课时 2课时 授课形式 新授课
教学目标 一、知识与技能目标： 掌握PN结的单向导电特性; 二、过程与方法目标： 引导式教学,教师要注意激发学生学习兴趣,引导学生积极思考、讨论,解决问题;应答性学习、自主学习; 三、情感态度价值观目标： 1.激发学生浓厚的学习兴趣,培养学生严谨的科学态度 2.培养学生的观察能力和理论联系实际的能力
教学重点 本征半导体,杂质半导体 PN结的单向导电特性;
教学难点 本征半导体,杂质半导体 PN结的单向导电特性;
教学方法 讲解法、观察法、讲授法、分组讨论法
教学资源准备 基本教学用具
教学情境创设
更新、补充、删节的内容
教学环节 教学内容知识或技能点 教师活动 学生活动 信息技术
复习提问 引入新课 讲授新课 课堂小结 一、半导体及其特点 自然界的物质按其导电能力可分为导体、绝缘体和半导体三大类,半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间;半导体器件具有重量轻、体积小、耗电少、寿命长、工作可靠等突出优点,在电子技术中得到了广泛的应用; 半导体的常用材料为锗、硅等,因其材料的敏感性,半导体的导电能力受外界条件的影响较大,具体特点如下： 1．半导体的导电性能与温度有关; 2．半导体的导电性能与光照有关; 3．在形成晶体结构的半导体中,人为地掺入特定的杂质元素,导电性能具有可控性; 二、本征半导体 纯净的半导体称为本征半导体; 常用的半导体材料硅Si和锗Ge均为4价元素,最外层有4个电子;其晶体结构中,相邻两个原子的一对最外层电子价电子成为共用电子,形成共价键结构,如图1.1.1所示; 在共价键结构中,价电子如果由于热运动热激发获得足够的能量,就会挣脱共价键的束缚变成为自由电子;与此同时,在共价键中留下一个空位置,称为空穴,半导体在热激发下产生自由电子和空穴对的现象称为本征激发,如图1.1.2所示; 三、杂质半导体 1．N型半导体 若在四价硅或锗晶体中掺入少量的五价元素磷P,五价的磷原子在晶体中占据了原来硅原子的一个位置,如图1.1.3所示;在这种半导体中,自由电子是多数载流子,而空穴是少数载流子; 2．P型半导体 若在硅或锗晶体中掺入三价元素硼B,由于每个硼原子只有三个价电子,因而在构成共价键结构时,将因缺少一个价电子而形成一个空穴,如图1.1.4所示,这种半导体中空穴是多数载流子,自由电子是少数载流子; 四、PN结 1．PN结的形成 一块半导体晶片两边经不同掺杂后分别形成P型和N型半导体,如图1.1.5a所示,由于P区空穴浓度大,而N区空穴浓度小,这样由于浓度差 产生了扩散运动,因此空穴要从P区向N区扩散,N区的自由电子要向P区扩散; 这样,在P型半导体和N型半导体交界面的两侧就形成了一个空间电荷区,这个空间电荷区就是PN结;如图1.1.5b所示; 正负空间电荷在交界面形成一个内电场,它推动两个区域内的少数载流子越过空间电荷区,进人另一区域,如图1.1.6所示;这种少数载流子在内电场作用下的有规则运动称为漂移运动; 2．PN结的单向导电性 1PN结加正向电压 所谓PN结加正向电压,是指外电源的正极接PN结的P区,外电源的负极接PN结的N区,如图1.1.7a所示;由图可知,外电场将削弱内电场的作用,从而使得多数载流子的扩散运动得到加强,形成较大的正向电流; 2PN结加反向电压 PN结加反向电压,即外电源的正端接N区,负端接P区,如图1.1.7b所示;此时内电场增强,多数载流子的扩散运动减弱,少数载流子的漂移运动加强,在电路中形成了反向电流;但由于少数载流子的数量很少,因此反向电流不大; 课堂小结 组织教学,创设情境引入新课; 分析讲解,运用引导启发式教学模式,激发学生思考; 分析讲解,引导学生总结; 分析讲解 引导学生思考,并总结; 教师和学生一起总结本节课的知识点,巩固本节课所学知识; 思考分析、回答提问,复习旧知识; 认真听讲,分析思考,讨论 认真听讲 思考、小组讨论 总结梳理本节课知识点;
课外作业 P26一判断题
板书设计 一、半导体及其特点 二、本征半导体 纯净的半导体称为本征半导体; 常用的半导体材料硅Si和锗Ge均为4价元素,最外层有4个电子; 三、杂质半导体 1．N型半导体 若在四价硅或锗晶体中掺入少量的五价元素磷P,五价的磷原子在晶体中占据了原来硅原子的一个位置;在这种半导体中,自由电子是多数载流子,而空穴是少数载流子; 2．P型半导体 若在硅或锗晶体中掺入三价元素硼B,由于每个硼原子只有三个价电子,因而在构成共价键结构时,将因缺少一个价电子而形成一个空穴,这种半导体中空穴是多数载流子,自由电子是少数载流子; 四、PN结 1．PN结的形成 2．PN结的单向导电性 1PN结加正向电压 所谓PN结加正向电压,是指外电源的正极接PN结的P区,外电源的负极接PN结的N区,如图1.1.7a所示;由图可知,外电场将削弱内电场的作用,从而使得多数载流子的扩散运动得到加强,形成较大的正向电流; 2PN结加反向电压 PN结加反向电压,即外电源的正端接N区,负端接P区,如图1.1.7b所示;此时内电场增强,多数载流子的扩散运动减弱,少数载流子的漂移运动加强,在电路中形成了反向电流;但由于少数载流子的数量很少,因此反向电流不大;

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