半导体二极管教案
课题序号第五章授课班
级
13汽修1、2
授课课时 2 授课形
式
理论授课
授课章节
名称
半导体二极管
使用教具多媒体
(1) 了解半导体的基本知识，本征半导体、掺杂半导体；掌握PN 结的基本特性。
(2) 理解半导体二极管的伏安特性和主要参数；了解几种常用的二极管：硅稳压
二极管、变容二极管、发光二极管、光电二极管等。
教学重点掌握PN 结的基本特性
教学难点半导体二极管的伏安特性
课堂教学安排
教学过
主要教学内容及步骤
程
一、晶体二极管
1、几个基本概念
（1）什么叫半导体？
（2）有哪两种杂质半导体？
（3）在半导体中有哪两种导电的物质？
（4）P型半导体和N型半导体中多数载流子分别是什么？
（5）什么叫PN结？
将 P 型半导体和 N 型半导体使用特殊工艺连在一起，则二者之间的特殊导电薄层叫作 PN 结。
2、PN结的特性（就是二极管的特性）
PN 结具有单向导电特性：
P 区接电源正极，N 区接电源负极，PN 结导通，有电流通过；
P 区接电源负极，N 区接电源正极，PN 结截止，没有电流通过
也就是说：
（1)正极电位＞负极电位，二极管导通；
(2)正极电位＜负极电位，二极管截止。
即二极管正偏导通，反偏截止。这一导电特性称为二极管的单向导电性。
3、二极管的伏安特性
（1）．正向特性
【1】正向电压小于门坎电压时，
二极管V截止，正向电流；
其中，门坎电压（截止电压）
【2】正向电压时，二极管 V 导通，正向电流从零随端电压增加，开始增加较为缓慢，以后急剧增大。此时二极管 V 两端电压基本恒
定：
特点：正偏时电阻小，具有非线性。
（2）．反向特性
【1】反向电压小于某一电压值时，反向电流很小，且近似为常数，其值称为反向饱和电流。
【2】反相电压大于时，I R剧增，此现象称为反向电击穿。
对应的电压值称为反向击穿电压。
特点：反偏时电阻大，并存在电击穿现象。
4、二极管的测量
（a）正向电阻很小（约在几百欧到几千欧）
（b）测出反向电阻大（大于几百千欧）
若两次测得的阻值都很小，表明管子内部已经短路，
若两次测得的阻值都很大，则管子内部已经断路。
课堂练习：
1、如把一发光二极管直接接到1.5V的电源上会出现什么现象？
讨论：如加的是反向电压，不亮
如加的是正向电压，闪一下就会歇灭，为什么？
2 当晶体二极管的 PN 结导通后，则参加导电的是（）。
A．少数载流子
B．多数载流子
C．既有少数载流子又有多数载流子
3 PN 结具有_________性能，即：加_____电压时 PN 结导通；加_____电压时 PN 结截止。
4 当晶体二极管导通后，则硅二极管的正向压降_____为V，锗二极管的正向压降______为V
半导体二极管参数符号
半导体二极管参数符号 CT-势垒电容 Cj-结（极间）电容，表示在二极管两端加规定偏压下，锗检波二极管的总电容 Cjv-偏压结电容 Co-零偏压电容 Cjo-零偏压结电容 Cjo/Cjn-结电容变化 Cs-管壳电容或封装电容 Ct-总电容 CTV-电压温度系数。在测试电流下，稳定电压的相对变化与环境温度的绝对变化之比 CTC-电容温度系数 Cvn-标称电容 IF-正向直流电流（正向测试电流）。 锗检波二极管在规定的正向电压VF下，通过极间的电流；硅整流管、硅堆在规定的使用条件下，在正弦半波中允许连续通过的最大工作电流（平均值），硅开关二极管在额定功率下允许通过的最大正向直流电流；测稳压二极管正向电参数时给定的电流 IF（AV）-正向平均电流 IFM（IM）-正向峰值电流（正向最大电流）。在额定功率下，允许通过二极管的最大正向脉冲电流。发光二极管极限电流。 IH-恒定电流、维持电流。 Ii-发光二极管起辉电流 IFRM-正向重复峰值电流 IFSM-正向不重复峰值电流（浪涌电流） Io-整流电流。在特定线路中规定频率和规定电压条件下所通过的工作电流 IF(ov)-正向过载电流 IL-光电流或稳流二极管极限电流 ID-暗电流 IB2-单结晶体管中的基极调制电流
IEM-发射极峰值电流 IEB10-双基极单结晶体管中发射极与第一基极间反向电流 IEB20-双基极单结晶体管中发射极向电流 ICM-最大输出平均电流 IFMP-正向脉冲电流 IP-峰点电流 IV-谷点电流 IGT-晶闸管控制极触发电流 IGD-晶闸管控制极不触发电流 IGFM-控制极正向峰值电流 IR（AV）-反向平均电流 IR（In）-反向直流电流（反向漏电流）。在测反向特性时，给定的反向电流；硅堆在正弦半波电阻性负载电路中，加反向电压规定值时，所通过的电 流；硅开关二极管两端加反向工作电压VR时所通过的电流；稳压二极管在反向电压下，产生的漏电流；整流管在正弦半波最高反向工作电压下的漏电流。 IRM-反向峰值电流 IRR-晶闸管反向重复平均电流 IDR-晶闸管断态平均重复电流 IRRM-反向重复峰值电流 IRSM-反向不重复峰值电流（反向浪涌电流） Irp-反向恢复电流 Iz-稳定电压电流（反向测试电流）。测试反向电参数时，给定的反向电流 Izk-稳压管膝点电流 IOM-最大正向（整流）电流。在规定条件下，能承受的正向最大瞬时电流；在电阻性负荷的正弦半波整流电路中允许连续通过锗检波二极管的最大工作电流 IZSM-稳压二极管浪涌电流 IZM-最大稳压电流。在最大耗散功率下稳压二极管允许通过的电流 iF-正向总瞬时电流 iR-反向总瞬时电流 ir-反向恢复电流
二极管教案
二极管 电工电子组
方法 教学准备 多媒体、任务书 小组分发实验器材 实验器材：数字万用表、电池、面包板、多种类型二极管 教学过程设计 教 学环 节 教师教学生学设计意图 导入新课PPT上打出日常生活中 身边二极管的图片，让学生观查，引入新题。 学生观看图片，与 老师互动，发现身边中 的二极管，提升学生学 习兴趣。 用熟悉的生活实 例导入新课，激发学 生学习兴趣、求知欲。 二极管就在我们身 边。 明确任务1.学习二极管的基本 结构 2.学习二极管的特性 3.学习万用表测量二极管 认真倾听，明确这 节课所要学习的主要内 容。 使学生知道这节课的 主要内容是什么，重 点掌握什么。 认识二极管结构1.首先通过PPT动画 演示介绍什么是PN结，然后讲解PN结如何封装成二极管，最后指出PN结的重要性。 通过二级管用途的介绍，指出“二极管改变了世界”。 2.给出二极管的图 形符号 文字符号：VD 3.通过PPT结合发给 认真看、认真听， 了解二极管是有极性的 电子器件。 学生记忆，并在任 务书上写下来，总结讨 论记忆VD正负极的小 技巧，在任务书中写下。 认真观察手里的元 件，感性学习二极管极 性判断，并写入任务书。 用PPT拆解并讲 解PN结的构成，让学 生掌握P区正极、N 区负极这一知识点。 “二极管改变了 世界”为下面的实验 埋伏笔。 让学生总结规 律，发散思维，边学 边写边记忆，随堂巩 固，加深印象。要求 熟记。 锻炼学生观察 力，巩固前面的符号
学生的二极管元件，学习如何从外观判断二极管的极性。同时简单介绍下面三种二极管的用途。 整流VD负极：银色色环； 稳压VD负极：黑色色环； 发光VD负极：短引脚。 听老师讲解学习二 极管用途。 极性，也为下一步单 向导电实验做准备。 要求熟练掌握。 做中教 做中教：二极管的单向导电性实验引入：电子产品引领人类文明的进化，作为常见电子器件，二极管 改变了世界，下面做个试验，看二极管是靠什么改变世界的。 激发学生兴趣，引发学生自主动手自主发现问题的主观愿望。 1.教师明确实验步骤， 讲解要领，明确注意事项。 2.按照电路图连接元件。 根据实验现象讨论总结正向偏置下二极管的导电性。 3.把VD连入电路的两极进行对调，观察实验现象，总结VD在反向偏置下的导电性。 4.结合两次实验，教师总结二极管单向导电性：正 根据电路图，按照 实验步骤用面包板搭建 电路，观察实验现象。 总结：VD正极连电 源正极，负极连电源负 极------正向偏置，此 时VD内部导通电阻很 小。 发现VD反偏时，其 内部截止，电阻很大。 结合两次实验学生 思考讨论，得出结论， 最后全体同学一起朗读 让学生通过实验自己 慢慢的去发现二极管 的单向导电性。 教师走入学生， 指导学生操作，观察 学生情况，掌握学生 进度。 通过一步步实 验，锻炼学生们的动 手能力，培养学生发 现问题解决问题的能 力，进而归纳实验现 象推导实验结论，教 师也在这个过程中把 知识传授给了学生，
模拟电子技术教案
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。
2、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）I F
极管入门知识：二极管结构和工作原理
在自然界中，根据材料的导电能力，我们可以将他们划分导体、绝缘体和半导体。常见的导体如铜和铝、常见的绝缘体如橡胶、塑料等。什么是半导体呢半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间，常见的半导体材料有硅（Si）和锗（Ge）。到此，请记住两种半导体材料：硅、锗。因为以后你会听说硅管、锗管。意思很明显，说明这种二极管或三极管是用硅或锗作为基材的。 半导体硅原子结构图 半导体有几个特性有必要了解一下：热敏性、光敏性和掺杂性； 半导体的热敏性：半导体的导电能力受温度影响较大，当温度升高时，半导体的导电能力大大增强，被称为半导体的热敏性。利用半导体的热敏性可制成热敏元件，在汽车上应用的热敏元件有温度传感器，如水温传感器、进气温度传感器等。 半导体硅的空穴和自由电子示意图 半导体的光敏性：半导体的导体的导电能力随光照的不同而不同。当光照增强时，导电能力增强，称为半导体光敏性。利用光敏性可制成光敏元件。在汽车上应用的光敏元件有汽车自动空调上应用的光照传感器。 半导体的掺杂性：当在导体中掺入少量杂质，半导体的导电性能增加。 什么是本征半导体、P型半导体和N型半导体，有哪些区别 本征半导体：纯净的半导体称为本征半导体。 P型半导体：在本征半导体硅或锗中掺入微量的三价元素硼（B）或镓，就形成P型半导体。 P型半导体示意图－空穴是多数载流子 N型半导体：在本征半导体硅或锗中掺入微量的五价元素磷（P）就形成N型半导体。 N型半导体中自由电子是多数载流子
PN结和二极管 在半导体硅或锗中一部分区域掺入微量的三价元素硼使之成为P型，另一部分区域掺入微量的五价元素磷使之成为N型半导体。在P型和N型半导体的交界处就形成一个PN 结。一个PN结就是一个二极管，P区的引线称为阳极，N区的引线称为阴极。 二极管结构图：P区引线成为阳极、N区引线成为阴极 二极管的单向导电性能 二极管具前单向导电性能， （1）正向导通：当PN结加上正向电压，即P区接蓄电池正级，N区接蓄电池负极时，PN结处于导通状态，如图所示，试灯有电流通过，点亮。 二极管正向导通示意图 注意二极管正向导通时存在着电压降，什么意思呢如果蓄电池电压是12V，则试灯上的电压一定小于12V，大约是吧，哪在那里呢在二极管上，这就是二极管的电压降。二极管的电压降取决于二极管采用的是锗管还是硅管：锗管的电压降是左右；而硅管的电压降是左右。如果蓄电池电压低于二极管正常导通的电压降，则二极管将不能导通。这个原理的重要性在二极管你可能体会不到，但是到了三极管就显的非常重要了。 （2）反向截止：当PN结加上反正电压，即P区接蓄电池负极，N区接蓄电池正极时，PN结处于截止状态，如图所示，试灯没有电流通过，不能点亮。 二极管反向截止示意图 二极管接反向电压时，存在着一个耐压的问题：如果加在二极管的反向电压过高，二极管受不了，就会击穿，此时二极管不在处于截止状态，而是处于导通状态。如果我们设定一个击穿电压，当达到反向击穿电压时，二极管会击穿导通。如果现在电压又小于了
(完整版)电子技术教案——半导体二极管(2)
课题 1.1 半导体二极管 课型 新课授课班级授课时数 2 教学目标 1．熟识二极管的外形和符号。 2．掌握二极管的单向导电性。 3．理解二极管的伏安特性、理解二极管的主要参数。 教学重点 二极管的单向导电性。 教学难点 二极管的反向特性。 学情分析 教学效果 教后记
新课 A．引入 自然界中的物质，按导电能力的不同，可分为导体和绝缘体。人们又发现还有一类物质，它们的导电能力介于导体和绝缘体之间，那就是 半导体。 B．新授课 1.1半导体二极管 1.1.1什么是半导体 1．半导体：导电能力随着掺入杂质、输入电压（电流）、温度和光照条件的不同而发生很大变化，人们把这一类物质称为半导体。 2．载流子：半导体中存在的两种携带电荷参与导电的“粒子”。 （1）自由电子：带负电荷。 （2）空穴：带正电荷。 特性：在外电场的作用下，两种载流子都可以做定向移动，形成电流。 3．N型半导体：主要靠电子导电的半导体。 即：电子是多数载流子，空穴是少数载流子。 4．P型半导体：主要靠空穴导电的半导体。 即：空穴是多数载流子，电子是少数载流子。 1.1.2PN结 1．PN结：经过特殊的工艺加工，将P型半导体和N型半导体紧密地结合在一起，则在两种半导体的交界面就会出现一个特殊的接触面，称为PN结。 2．实验演示 （1）实验电路 （2）现象 所加电压的方向不同，电流表指针偏转幅度不同。 （3）结论 PN结加正向电压时导通，加反向电压时截止，这种特性称为PN结的单向导电性。 3．反向击穿：PN结两端外加的反向电压增加到一定值时，反向电流急剧增大，称为PN结的反向击穿。 4．热击穿：若反向电流增大并超过允许值，会使PN结烧坏，称为热击穿。 5．结电容（讲解） （引入实验电路，观察现象）
半导体二极管和三极管分析
第7章半导体二极管和三极管 7.1 半导体的基本知识 7.2 PN结 7.3 半导体二极管 7.4 稳压二极管 7.5 半导体三极管
第7章半导体二极管和三极管 本章要求： 一、理解PN结的单向导电性，三极管的电流分配和 电流放大作用； 二、了解二极管、稳压管和三极管的基本构造、工 作原理和特性曲线，理解主要参数的意义；三、会分析含有二极管的电路。
对于元器件，重点放在特性、参数、技术指标和正确使用方法，不要过分追究其内部机理。讨论器件的目的在于应用。 学会用工程观点分析问题，就是根据实际情况，对器件的数学模型和电路的工作条件进行合理的近似，以便用简便的分析方法获得具有实际意义的结果。 对电路进行分析计算时，只要能满足技术指标，就不要过分追究精确的数值。 器件是非线性的、特性有分散性、RC 的值有误差、工程上允许一定的误差、采用合理估算的方法。
7.1 半导体的基本知识 半导体的导电特性： (可做成温度敏感元件，如热敏电阻)。 掺杂性：往纯净的半导体中掺入某些杂质，导电 能力明显改变(可做成各种不同用途的半导 体器件，如二极管、三极管和晶闸管等）。 光敏性：当受到光照时，导电能力明显变化 (可做 成各种光敏元件，如光敏电阻、光敏二极 管、光敏三极管等)。 热敏性：当环境温度升高时，导电能力显著增强
7.1.1 本征半导体 完全纯净的、具有晶体结构的半导体，称为本征半导体。 晶体中原子的排列方式 硅单晶中的共价健结构 共价健 共价键中的两个电子，称为价电子。 Si Si Si Si 价电子
Si Si Si Si 价电子 价电子在获得一定能量（温度升高或受光照）后，即可挣脱原子核的束缚，成为自由电子（带负电），同时共价键中留下一个空位，称为空穴（带正电）。 本征半导体的导电机理这一现象称为本征激发。 空穴温度愈高，晶体中产 生的自由电子便愈多。 自由电子 在外电场的作用下，空穴吸引相邻原子的价电子来填补，而在该原子中出现一个空穴，其结果相当于空穴的运动（相当于正电荷的移动）。
半导体二极管及其应用习题解答
第1章半导体二极管及其基本电路 教学内容与要求 本章介绍了半导体基础知识、半导体二极管及其基本应用和几种特殊二极管。教学内容与教学要求如表所示。要求正确理解杂质半导体中载流子的形成、载流子的浓度与温度的关系以及PN结的形成过程。主要掌握半导体二极管在电路中的应用。 表第1章教学内容与要求 内容提要 1.2.1半导体的基础知识 1．本征半导体 高度提纯、结构完整的半导体单晶体叫做本征半导体。常用的半导体材料是硅(Si)和锗(Ge)。本征半导体中有两种载流子：自由电子和空穴。自由电子和空穴是成对出现的，称为电子空穴对，它们的浓度相等。 本征半导体的载流子浓度受温度的影响很大，随着温度的升高，载流子的浓度基本按指数规律增加。但本征半导体中载流子的浓度很低，导电能力仍然很差， 2．杂质半导体 (1)N型半导体本征半导体中，掺入微量的五价元素构成N型半导体，N型半导体中的多子是自由电子，少子是空穴。N型半导体呈电中性。 (2) P型半导体本征半导体中，掺入微量的三价元素构成P型半导体。P型半导体中的多子是空穴，少子是自由电子。P型半导体呈电中性。 在杂质半导体中，多子浓度主要取决于掺入杂质的浓度，掺入杂质越多，多子浓度就越大。而少子由本征激发产生，其浓度主要取决于温度，温度越高，少子浓度越大。 1.2.2 PN结及其特性
1．PN 结的形成 在一块本征半导体上，通过一定的工艺使其一边形成N 型半导体，另一边形成P 型半导体，在P 型区和N 型区的交界处就会形成一个极薄的空间电荷层，称为PN 结。PN 结是构成其它半导体器件的基础。 2．PN 结的单向导电性 PN 结具有单向导电性。外加正向电压时，电阻很小，正向电流是多子的扩散电流，数值很大，PN 结导通；外加反向电压时，电阻很大，反向电流是少子的漂移电流，数值很小，PN 结几乎截止。 3. PN 结的伏安特性 PN 结的伏安特性： )1(T S -=U U e I I 式中，U 的参考方向为P 区正，N 区负，I 的参考方向为从P 区指向N 区；I S 在数值上等于反向饱和电流；U T =KT /q ，为温度电压当量，在常温下，U T ≈26mV 。 (1) 正向特性 0>U 的部分称为正向特性，如满足U ??U T ，则T S U U e I I ≈，PN 结的正向电流I 随正向电压U 按指数规律变化。 (2) 反向特性 0>，则S I I -≈，反向电流与反向电 压的大小基本无关。 (3) 击穿特性 当加到PN 结上的反向电压超过一定数值后，反向电流急剧增加，这种现象称为PN 结反向击穿，击穿按机理分为齐纳击穿和雪崩击穿两种情况。 4. PN 结的电容效应 PN 结的结电容C J 由势垒电容C B 和扩散电容C D 组成。C B 和C D 都很小，只有在信号频率较高时才考虑结电容的作用。当PN 结正向偏置时，扩散电容C D 起主要作用，当PN 结反向偏置时，势垒电容C B 起主要作用。 1.2.3 半导体二极管 1. 半导体二极管的结构和类型 半导体二极管是由PN 结加上电极引线和管壳组成。 二极管种类很多，按材料来分，有硅管和锗管两种；按结构形式来分，有点接触型、面接触型和硅平面型几种。 2. 半导体二极管的伏安特性 半导体二极管的伏安特性是指二极管两端的电压u D 和流过二极管的电流i D 之间的关系。它的伏安特性与PN 结的伏安特性基本相同，但又有一定的差别。在近似分析时，可采用PN 结的伏安特性来描述二极管的伏安特性。 3. 温度对二极管伏安特性的影响 温度升高时，二极管的正向特性曲线将左移，温度每升高1o C ，PN 结的正向压降约减小（2~）mV 。 二极管的反向特性曲线随温度的升高将向下移动。当温度每升高10 o C 左右时，反向饱和电流将加倍。 4. 半导体二极管的主要参数 二极管的主要参数有：最大整流电流I F ；最高反向工作电压U R ；反向电流I R ；最高工作频率f M 等。由于制造工艺所限，即使同一型号的管子，参数也存在一定的分散性，因此手册上往往给出的是参数的上限值、下限值或范围。 5. 半导体二极管的模型 常用的二极管模型有以下几种：
电子技术基础与技能电子教案(综合)
《电子技术基础与技能》电子教案 项目一二极管单向导电板的制作 教案编号：01—01—01 一、教学目标 1、了解什么是半导体、P型半导体和N型半导体； 2、了解PN结的形成过程及其特性； 3、掌握二极管的符号、特性及特性曲线等； 4、会用万用表判断二极管的质量。 二、重点难点 重点：二极管的符号及单向导电特性。 难点：PN结的形成过程 三、学情分析 有关半导体、二极管等概念，学生第一次接触到，而且这些内容十分抽象难理解，所以学生学起来有一定困难。但学生在初中阶段已经接触到了电阻、导体及绝缘体等相关内容，而半导体就是导电能力介于导体和绝缘体之间的物质，因此，教师要如此引入过渡，学生是容易接受的。 四、教学方法 讲解法、观察法、图形演示法 五、教具准备 各种不同形状的二极管、幻灯片及幻灯机、实物投影仪等 六、课时安排：2课时 七、教学过程 1、导入新课： 大家在初中学习了电阻，电阻就是导体对电流的阻碍作用。而导体就是能够导电的物质，如铁、铝、铜等金属；不能导电的物质就是绝缘体，如干木头、黑板等。那么世界上有没有导电能力介于导体和绝缘体之间的物质呢？这就是今天我们要学习的内容——半导体 2、新授阶段
（1）出示投影（课本图1-1 二极管单向导电电路图） 让生认识电路图，了解图中的各元器件。并强调指出其中的二极管是电路中的关键元件，今天我们就来重点学习这种元件。 （2）先了解半导体、P型半导体和N型半导体以及PN结等。 1）半导体：由自然界的物质按导电性能的分类引出半导体。半导体的最外层有4个价电子。如硅和锗等。半导体有光敏性、热敏性和掺杂性三种特性，特别是其掺杂性是形成半导体元件的重要基础。 2）P型半导体和N型半导体 先介绍本征半导体，然后根据在本征半导体中掺入不同的杂质离子可形成两种半导体，即N型半导体和P型半导体。（可结合投影出示本征半导体的原子排列图以及和掺入两种不同杂质时形成两种半导体的形成过程图）。 3）PN结：出示投影（课本图1-2 PN的结构示意图），简单从电子转移的角度介绍PN结的形成过程。 给生时间理解并自己动手画图记忆 （3）二极管 1）出示投影（课本图1-3 二极管的结构示意图及其符号） 讲解二极管的定义、结构及其符号等 给生时间理解并自己动手画图记忆 2）实物投影展示各种不同形状的二极管外形，之后拿出实物让生观察，增强学生的感性意识。 3）二极管的特性曲线 出示投影（课本图1-5 二极管的伏安特性曲线） 讲解二极管特性曲线的定义、二极管的正向电压和反向电压等概念。 讲述二极管特性曲线的形成规律及其特点。要让学生记住死区电压：对于硅管是0.5V，锗管是0.2V；导通电压：对于硅管是0.7V；对于锗管是0.3V。 给生时间理解并自己动手画图记忆 4）二极管的种类及参数：师简单介绍
半导体二极管的单向导电性教学设计说明
教学设计 科目：电子技术基础 题目：半导体二极管的单向导电性：守龙 单位：乾县职业教育中心 ： 邮编：713300
半导体二极管的单向导电性教学设计 【教材依据】本节容是龙兴主编，高等教育《电子技术基础》第一章第一节半导体二极管的容，是认识半导体器件，学好模电技术的起点，对激发学生学习兴趣，热爱上这门课以及了解电子技术在生产生活中的作用有举足轻重的作用。 一、设计思路 1.指导思想 中职学生基础知识差，单一理论学习兴趣低，注意力集中时间短，善于感性认识，通过联系现实生活，直观、生动、形象激发学生兴趣。教材容知识体系虽然完善缜密，但理论教学容多，中职学生难以学懂和理解，学习兴趣就不高。半导体二极管的单向导电性是二极管的主要特性，掌握其主要特性便可理解其主要应用，所以将半导体二极管的单向导电性作为一节容讲解很有必要。 2.教学目标 知识目标:熟悉二极管的外形和封装形式；掌握二极管的图形符号和极性判断；掌握二极管的单向导电性。 能力目标：培养学生观察电子元件、简单电路的能力；培养学生搭建简单电路的能力。 情感目标：激发学生学习兴趣，培养团队合作能力。 3.教学重点与难点 重点：二极管的单向导电性。难点:对二极管单向导电性的理解。通过二极管具有单向导电性的实验和微课视频加强重点，通过类比实验突破对二极管单向导电性难点的理解。 二、教学准备 通过展示手机充电器，提出问题：为什么手机充电器插到交流电插座上能给手机充电，充电宝直接可给手机充电，引起学生好奇和思考，然后展示二极管的一些图片和封装形式，在课堂上可展示一些二极管实物，增强学生感性认识，对学生分组，2-3人为一实验小组，并任命一名小组长。老师先演示实验，然后学生分组实验、讨论、探究，教师分析总结，用微课视频形式进行课堂小结。课堂的准备容有：提前制作微课(5分钟），准备手机充电器、充电宝、各种形式二极
半导体二极管教案-中职教师资格证面试
半导体二极管教案 1
新 课 讲 授 （27 分钟） 一、半导体部分（4分钟） 1.半导体概述 半导体是个熟悉的名词，但是什么是半导体呢？ 自然界的物质按导电能力的强弱可分为如下几类： 一类是导电能力特别强的物质叫导体（如银、铜、铝等），另一 类是导电能力非常差，几乎可以看成不能导电的物质，叫绝缘体（如 塑料、橡胶、陶瓷等）还有一类是半导体，其导电能力介于导体和 绝缘体之间（如锗、硅、砷化镓等）叫半导体 2.半导体特性 半导体除了在导电能力方面与导体和绝缘体不同外，它还具有 不同于其它物质的特点，例如，当半导体受到外界光和热的照射时， 或掺入某些杂质时其导电能力将发生显著的变化。这个特点说明， 半导体的导电机构必然不同于其它物质。为了理解这个特点，我们 必须先从了解半导体的结构入手，来了解半导体的基本知识。 二、半导体二极管（20分钟） 1.二极管概述 利用PN结的单向导电性，可以用来制造一种半导体器件——半 导体二极管。半导体二极管又称晶体二极管。几乎在所有的电子电 路中，都要用到半导体二极管。 结构 半导体二极管是由一个PN结加上电极引线和外壳封装而成。P 区引出的电极称为阳极，或叫正极，用A表示；N区引出的电极称为 阴极,或叫负极,用K表示。 半导体二极管的外形与符号 符号 半导体二极管在电路中的符号如上图所示，箭头指向表示二极管 正向导通时电流的方向。 分类 按结构的不同来分，可分为点接触型和面接触型； 若按应用场合的不同来分，可分为整流二极管、稳压二极管、检 波二极管、限幅二极管、开关二极管、发光二极管等； 若按功率的不同可分为小功率、中功率和大功率； 复习上一节 课的知识内 容，巩固知识 点的同时有 助于本节课 的讲授。 本节课我重 点应放在二 极管的结构 与器件的图 形和文字符 号，加深学生 对器件理解。 2
完整版电子线路陈其纯主编第一章教案
第1章晶体二极管和 二极管整流电路 教学重点 1?了解半导体的基本知识：本征半导体、掺杂半导体；掌握PN结的基本特性。 2 ?理解半导体二极管的伏安特性和主要参数。 3 .了解几种常用的二极管：硅稳压二极管、变容二极管、发光二极管、光电二极管等。 4 ?掌握单相半波、桥式全波整流电路的电路组成、工作原理与性能特点；了解电容滤波电路的工作原理。 5 ?了解硅稳压管的稳压特性及稳压电路的稳压原理。 教学难点 1 . PN结的单向导电特性。 2 .整流电路和滤波电路的工作原理。 3 .硅稳压管稳压电路的稳压过程。 学时分配 1.1晶体二极管 1.1.1晶体二极管的单向导电特性 元件：电阻（R）、电容（C）、电感（L）、变压器 （T）等
器件：晶体二极管、晶体三极管等
1 ?晶体二极管 (1) 外形 如图1.1.1(a)所示，晶体二极管由密封的管体和两条正、负电极引线所组成。管体外 壳的标记通常表示正极。 (2) 图形、文字符号 如图1.1.1(b)所示，晶体二极管的图形由三角 形和竖杠所组成。其中，三角形表示正极，竖杠表 示负极。V 为晶体二极管的文字符号。 2 ?晶体二极管的单向导电性 动画 晶体二极管的单向导电性 (1) 正极电位〉负极电位，二极管导通； (2) 正极电位V 负极电位，二极管截止。 即二极管正偏导通，反偏截止。这一导电特性称为二 极管的单向导电性。 ［例1.1.1］图1.1.3所示电路中，当开关 S 闭合后， H 1、H 2两 个指示灯，哪一个可能发光？ 解 由电路图可知，开关 S 闭合后，只有二极管 V 1 正极电位高于负极电 位，即处于正向导通状态，所以 H 1 指示灯发光。 1.1.2 PN 结 二极管由半导体材料制成。 动画 PN 结 1 .半导体 导电能力介于导体与绝缘体之间的一种物质。如硅 半导体中，能够运载电荷的的粒子有两种： 载流子：在电场的作用下定向移动的自由电子和空 穴，统称载流子。如图 1.1.4所示。 2 ?本征半导体 不加杂质的纯净半导体晶体。如本征硅或本征锗。 本征半导体电导率低，为提高导电性能，需掺杂, 形成杂质半导体。 图1.1.4 半导体的两种载流子 为了提高半导体的导电性能，在本征半导体 (4价) 中掺入硼或磷等杂质所形成的半导体。 根据掺杂的物质不同，可分两种: (Si)或锗(Ge)半导体。 自由电子：带负电 空穴：带与自由电子等 量的正电 均可运载电荷——载流子 3 .杂质半导体 外廨 垮用文字将好 图1.1.1晶体二极管的外形和符号
半导体二极管及其应用
第 1 章半导体二极管及其应用本章要点 半导体基础知识 PN 结单向导电性 半导体二极管结构、符号、伏安特性及应用 特殊二极管 本章难点 半导体二极管伏安特性 半导体二极管应用 半导体器件是近代电子学的重要组成部分。只有掌握了半导体器件的结构、性能、工作原理和特点，才能正确地选择和合理使用半导体器件。半导体器件具有体积小、重量轻、功耗低、可靠性强等优点，在各个领域中得到了广泛的应用。半导体二极管和三极管是最常用的半导体器件，而PN 结又是组成二极管和三极管及各种电子器件的基础。本章首先介绍有关半导体的基础知识，然后将重点介绍二极管的结构、工作原理、特性曲线、主要参数以及应用电路等，为后面各章的学习打下基础。 1.1 PN 结 1.1.1 半导体基础知识 1. 半导体特性自然界中的各种物质，按其导电能力划分为：导体、绝缘体、半导体。导电能力介于导体与绝缘体之间的，称之为半导体。导体如金、银、铜、铝等；绝缘体如橡胶、塑料、云母、陶瓷等；典型的半导体材料则有硅、锗、硒及某些金属氧化物、硫化物等，其中，用来制造半导体器件最多的材料是硅和锗。 半导体之所以用来制造半导体器件，并不在于其导电能力介于导体与绝缘体之间，而在于其独特的导电性能，主要表现在以下几个方面。 (1) 热敏性：导体的导电能力对温度反应灵敏，受温度影响大。当环境温度升高时，其导电能力增强，称为热敏性。利用热敏性可制成热敏元件。 (2) 光敏性：导体的导电能力随光照的不同而不同。当光照增强时，导电能力增强，称为光敏性。利用光敏性可制成光敏元件。 (3) 掺杂性：导体更为独特的导电性能体现在其导电能力受杂质影响极大，称为掺杂性。这里所说的“杂质”，是指某些特定的纯净的其他元素。在纯净半导体中，只要掺入极微量的杂质，导电能力就急剧增加。一个典型的数据是：如在纯净硅中，掺入百万分之 一的硼，其导电能力增加约50万倍。 2. 本征半导体
半导体二极管及其应用
第1章半导体二极管及其应用 本章要点 ●半导体基础知识 ●PN结单向导电性 ●半导体二极管结构、符号、伏安特性及应用 ●特殊二极管 本章难点 ●半导体二极管伏安特性 ●半导体二极管应用 半导体器件是近代电子学的重要组成部分。只有掌握了半导体器件的结构、性能、工作原理和特点，才能正确地选择和合理使用半导体器件。半导体器件具有体积小、重量轻、功耗低、可靠性强等优点，在各个领域中得到了广泛的应用。半导体二极管和三极管是最常用的半导体器件，而PN结又是组成二极管和三极管及各种电子器件的基础。本章首先介绍有关半导体的基础知识，然后将重点介绍二极管的结构、工作原理、特性曲线、主要参数以及应用电路等，为后面各章的学习打下基础。 1.1 PN结 1.1.1 半导体基础知识 1. 半导体特性 自然界中的各种物质，按其导电能力划分为：导体、绝缘体、半导体。导电能力介于导体与绝缘体之间的，称之为半导体。导体如金、银、铜、铝等；绝缘体如橡胶、塑料、云母、陶瓷等；典型的半导体材料则有硅、锗、硒及某些金属氧化物、硫化物等，其中，用来制造半导体器件最多的材料是硅和锗。 半导体之所以用来制造半导体器件，并不在于其导电能力介于导体与绝缘体之间，而在于其独特的导电性能，主要表现在以下几个方面。 (1) 热敏性：导体的导电能力对温度反应灵敏，受温度影响大。当环境温度升高时，其导电能力增强，称为热敏性。利用热敏性可制成热敏元件。 (2) 光敏性：导体的导电能力随光照的不同而不同。当光照增强时，导电能力增强，称为光敏性。利用光敏性可制成光敏元件。 (3) 掺杂性：导体更为独特的导电性能体现在其导电能力受杂质影响极大，称为掺杂性。这里所说的“杂质”，是指某些特定的纯净的其他元素。在纯净半导体中，只要掺入极微量的杂质，导电能力就急剧增加。一个典型的数据是：如在纯净硅中，掺入百万分之
半导体与二极管教案
应用项目教学法进行《电子线路》教学教案 项目一：半导体与二极管 授课班级 一、项目要求： 利用万用表测量各电学的基本物理量，该项目分以下四个分项目： （1）熟悉二极管的伏安特性。 （2）利用万用表判断二极管的极性。 （3）利用万用检测二极管的质量。 （4）了解二极管的主要参数。 二、教学目标： 知识技能：学生在实际工作的过程中，了解二极管导电的基本原理，掌握万用表判断、检测二极管方法。 过程与方法：通过教师指导及同学的实际操作，感受实际工作中二极管的用途及使用，学会判断二极管的极性和质量. 情感、态度、价值观：培养学生实际操作能力，以及与同伴合作交流的意识和能力。 三、项目分析： 本项目是在学习万用表的基本原理的基础上，对电学各物理量实际测量，让学生从亲身的感受中说、做、学，优化教学过程，改进学习方式，并倡导学生主动参与学习和同学交流合作，用不同的方式来学习知识。通过讨论交流进行探索和实现问题的解决，形成一定的知识解决模型，并最终解决实际问题，从而能够与行业零距离接轨。 重点：二极管的单向导电性。 难点：灵活运用所学各种知识，准确判断出二极管的极性和质量。 突破重点、难点：①学生在老师的引导下完成项目。 ②教师帮助个别学生提高水平。 四、教学策略分析 1.学习者分析 学生学习该项目之前已经了解了电路的基本知识。 2．教学理念和教学方式 教学是师生之间、学生之间交往互动与共同发展的过程。电工电子教学，要紧密联系学生的生活实际。采用项目教学法学习，教师可以采用实践的方法，传播知识。学生是学习的主人，在教师的指导下及小组合作交流中，利用动手操作，探索、发现新知识，自主学习。 教学评价方式多样化，包括教师评价、学生评价、小组评价等多种方式。对学生的学习和练习作出评价，让每个学生都能体验到成功的乐趣。采用项目教学法，让学生把分散知识的各知识点综合起来，应用于实际工作中。 五、教学准备
电子技术教案课程
第1.2 课时 教学内容：1、半导体的基本知识 2、PN结的形成及特点，半导体二极管的结构、特性、参数、应用电路 教学目标： 知识目标：让学生了解半导体材料的基本结构及PN结的形成，掌握PN结的单向导电工作原理 技能目标：能运用常用公式解题。 情感目标：1. 养成良好的学习习惯 2. 教学重点： 树立坚强乐学的意识 从半导体材料的基本结构及PN结的形成入手，重点介绍PN结的单向导电工作原理、 教学难点：PN结的单向导电工作原理 教学准备：教学PPT。 教学过程： 引述导入：今天我们来学习交流电路。 板书课题：半导体的基本知识 新授内容： 1 半导体的基本知识 1.1 半导体材料 根据物体导电能力（电阻率）的不同，来划分导体、绝缘体和半导体。导电性能介于导体与绝缘体之间材料，我们称之为半导体。在电子器件中，常用的半导体材料有：元素半导体，如硅（Si）、锗（Ge）等；化合物半导体，如砷化傢（GaAS等；以及掺杂或制成其它化合物半导体材料，如硼（B）、磷（卩）、锢（In ）和锑（Sb）等。其中硅是最常用的一种半导体材料。
半导体有以下特点： 1 ．半导体的导电能力介于导体与绝缘体之间 2 ．半导体受外界光和热的刺激时，其导电能力将会有显着变化。 3．在纯净半导体中，加入微量的杂质，其导电能力会急剧增强。 1.2 杂质半导体 在本征半导体中掺入某些微量元素作为杂质，可使半导体的导电性发生显着变化。掺入的杂质主要是三价或五价元素。掺入杂质的本征半导体称为杂质半导体。 N型半导体一一掺入五价杂质元素（如磷）的半导体。 P型半导体一一掺入三价杂质元素（如硼）的半导体。 在N型半导体中自由电子是多数载流子，在P型半导体中空穴是多数载流子? 2PN 结的形成及特性 2.1PN结的形成： 在P型半导体和N型半导体结合后，由于N型区内电子很多而空穴很少，而P型区内空穴很多电子很少，在它们的交界处就出现了电子和空穴的浓度差别。在P和N区交界面附近，形成了一个很薄的空间电荷区，就是所谓的PN结。 2.2PN结的单向导电性 当外加电压使PN结中P区的电位高于N区的电位，称为加正向电压，简称正偏；反之称为加反向电压，简称反偏。 PN结加正向电压时，呈现低电阻，具有较大的正向扩散电流； PN结加反向电压时，呈现高电阻，具有很小的反向漂移电流。
练习1半导体和二极管(精)
练习1 半导体和二极管 1.在绝对零度（0K）时，本征半导体中________ 载流子。 A. 有 B. 没有 C. 少数 D. 多数 2.在热激发条件下，少数价电子获得足够激发能，进入导带，产生_________。 A. 负离子 B. 空穴 C. 正离子 D. 电子-空穴对 3.半导体中的载流子为_________。 A. 电子 B. 空穴 C. 正离子 D. 电子和空穴 4.N型半导体中的多子是________。 A. 电子 B. 空穴 C. 正离子 D. 负离子 5.P型半导体中的多子是_________。 A. 电子 B. 空穴 C. 正离子 D. 负离子 6.在杂质半导体中，多数载流子的浓度主要取决于_________。 A. 温度 B. 掺杂工艺 C. 杂质浓度 D. 晶体缺陷 7.在杂质半导体中，少数载流子的浓度主要取决于________。 A. 温度 B. 掺杂工艺 C. 杂质浓度 D. 晶体缺陷 8.在下列说法中只有_________说法是正确的。 A. P型半导体可通过在纯净半导体中掺入五价磷元素而获得。 B. 在N型半导体中，掺入高浓度的三价杂质可以改型为P型半导体。 C. P型半导体带正电，N型半导体带负电。 D. PN结内的扩散电流是载流子在电场作用下形成的。 9.在下列说法中只有________说法是正确的。 A. 漂移电流是少数载流子在内电场作用下形成的。 B. 由于PN结交界面两边存在电位差，所以，当把PN结两端短路时就有电流流过。 C. PN结方程可以描述PN结的正向特性和反向特性，也可以描述PN结的反向击穿特性。 10.当PN结外加正向电压时，扩散电流_________漂移电流。 A. 大于 B. 小于 11.当PN结外加反向电压时，扩散电流_________漂移电流。 A. 大于 B. 小于 C. 等于 12.在如图所示的电路中，当电源V1＝5V时，测得I＝1mA。若把电源电压调整到V1＝10V， 则电路中的电流的值将是_________。 A. I = 2mA B. I < 2mA C. I > 2mA D. I = 0mA 13.在如图所示电路中，已知二极管的反向击穿电压为20V，当V1=5V、温度为20℃时，I=2 μA。若电源电压由5V增大到10V，则电路中的电流I 约为________。 A. 10μA B. 4μA C. 2μA D. 1μA
电子技术教案完整版说课讲解
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收集于网络，如有侵权请联系管理员删除 编号：1—1 教研室主任签字:王亚君 课题名称 第一章 常用半导体器件 §1-1 半导体的基本知识 教学目的 1. 知道半导体的导电特性 2．知道两种杂质半导体的形成、特点 3．提高学生学习本课程的兴趣。 4．对学生进行养成教育；安全及就业观的引导。 教学重点 半导体的导电特性、两种杂质半导体的形成、特点 教学难点 PN 结的形成及其特性 教学方法 讲练法 课题类型 新授课 课的结构 组织教学→复习→导入新课→讲授新课→练习→小结 →作业
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N型半导体的结构 P型半导体的结构 三、PN结及其单向导电性 1、PN结的形成 1）扩散运动：物质从浓度高的地方向浓度低的地方的运动 2）漂移运动：载流粒子在电场的作用下发生的移动 3）PN结的形成 扩散运动和漂移运动达到动态平衡时形成的空间电荷区即是PN结。空间电荷区也叫阻挡层、耗尽层 2、PN结的特点 PN结正偏时，电阻小导通，PN结反偏时，电阻大截止。总结PN 结的形成及特点 板书 教学环节教学内容教学活动时 间 收集于网络，如有侵权请联系管理员删除
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收集于网络，如有侵权请联系管理员删除 编号：2—1 教研室主任签字:王亚君 课题名称 第一章 常用半导体器件 §1-2 二极管 教学目的 1 、认识二极管的结构和符号 2、记忆二极管的伏安特性. 3、注意养成教育，安全、择业观的引导 教学重点 二极管的符号、伏安特性 教学难点 二极管的符号、伏安特性 教学方法 讲练法 课题类型 新授课 课的结构 组织教学→复习→导入新课→讲授新课→练习→小结 →作业
半导体二极管和晶体管
第6章集成运算放大器的单元电路 习题解答 【6-1】填空 1. 为了放大从热电偶取得的反映温度变化的微弱信号，放大电路应采用耦合方式。 2. 若两个放大电路的空载放大倍数分别为20和30，则将它们连成两级放大电路，其放大倍数为（a. 600，b. 大于600，c. 小于600） 3. 在三级放大电路中，已知|A u1|=50，|A u2|=80，|A u3|=25，则其总电压放大倍数|A u|= ，折合为dB。 解： 1.直接； 2. c 小于600； 3.105，100； 【6-2】填空 1．放大电路产生零点漂移的主要原因是。 2．在相同的条件下，阻容耦合放大电路的零点漂移比直接耦合放大电路。这是由于。 3．差分放大电路是为了而设置的。 4．抑制零漂的主要措施有种，它们是。 解： 1. 环境温度变化引起参数变化； 2. 小；零点漂移是缓慢变化的信号，将难于通过耦合电容； 3. 克服（抑制）零点漂移； 4. 3，差分放大电路、调制解调放大器和温度补偿元件。 【6-3】某差分放大电路如题图6-3所示，设对管的β=50，r bb′=300Ω,U BE=0.7V，R W的影响可以忽略不计，试估算： 1．VT1，VT2的静态工作点； 2．差模电压放大倍数A ud； 3．仿真验证上述结果。 V EE =-12V 图6-3 题6-3电路图 解： 1．静态工作点计算，令 I1I20 u u ==
E E B E B 1B 2 b e 10.9μA 2(1)V U I I R R β-===++ C 1C 2B 1 0.54m A I I I ===β C E 1C E 2 C C E E C c e ()(2)7.70V U U V V I R R ==+-+≈ 2．be bb'E 26mV (1) 2.75k mA r r I β=++? ≈Ω o c ud I1I2b be 22.0U R A U U R r β==-≈--+ 【6-4】 在题图6-4所示的差分放大电路中，已知两个对称晶体管的β=50，r be =1.2k Ω。 1．画出共模、差模半边电路的交流通路； 2．求差模电压放大倍数ud A ； 3．求单端输出和双端输出时的共模抑制比K CMR 。 V V EE 图6-4题6-4电路图 解： 1. 在共模交流通路中，电阻R 开路，故其半边电路的射极仅接有电阻R e ；在差模交流通路中，电阻R 的中点电压不变，相当于地，故其半边电路的发射极电阻为R e 和R /2 的并联。 + - Oc u 图6-4 （a ）共模 （b ）差模