半导体二极管教案
(完整版)电子技术教案——半导体二极管
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）PN结存在着电容，该电容称为PN结的结电容。
1.1.3半导体二极管利用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。
1．半导体二极管的结构和符号（1）结构：由于管芯结构不同，二极管又分为点接触型（如图a）、面接触型（如图b）和平面型（如图c）。
大学半导体二极管教案
教学目标：1. 了解半导体基础知识，掌握PN结的单向导电特性；2. 熟悉二极管的基本结构、伏安特性和主要参数；3. 掌握二极管电路的分析方法；4. 了解特殊二极管及其应用。
教学重点：1. 半导体二极管的伏安特性，主要参数，单向导电性；2. 二极管电路分析方法。
教学难点：1. 半导体二极管的伏安特性，主要参数，单向导电性；2. 二极管电路分析方法。
教学时间：2课时教学内容：一、导入1. 通过生活中的实例引入半导体二极管的概念，如LED灯、太阳能电池等。
2. 引导学生思考半导体二极管的作用和原理。
二、半导体基础知识1. 介绍本征半导体、N型半导体、P型半导体的概念和区别。
2. 讲解半导体中的载流子（自由电子和空穴）的形成。
3. 分析PN结的形成过程和特点。
三、二极管的结构与特性1. 介绍二极管的基本结构，包括PN结、引线、外壳等。
2. 讲解二极管的伏安特性，包括正向导通、反向截止和反向击穿等特性。
3. 分析二极管的主要参数，如正向电压、反向电压、反向饱和电流等。
四、二极管电路分析方法1. 介绍二极管电路的基本分析方法，如等效电路法、伏安特性法等。
2. 通过实例讲解二极管电路的分析方法，如整流电路、限幅电路等。
五、特殊二极管及其应用1. 介绍稳压二极管、变容二极管等特殊二极管的结构、特性和应用。
2. 分析特殊二极管在电路中的应用，如稳压电路、频率调谐电路等。
六、总结与练习1. 总结本节课的主要内容，强调重点和难点。
2. 布置课后练习题，巩固所学知识。
教学过程：1. 导入新课，激发学生学习兴趣。
2. 讲解半导体基础知识，使学生掌握PN结的形成和特性。
3. 介绍二极管的结构与特性，分析二极管的主要参数。
4. 讲解二极管电路分析方法，通过实例讲解分析方法。
5. 介绍特殊二极管及其应用，分析特殊二极管在电路中的应用。
6. 总结本节课的主要内容，布置课后练习题。
教学评价：1. 课堂提问：检查学生对半导体二极管知识的掌握程度。
第二个教案 2.1 半导体二极管
二极管的伏安特性曲线 二极管的伏安特性曲线： 伏安特性曲线： 硅管
UBE(on)= 0.7V IS=(10-9~10-16)A UBE(on)= 0.25V IS=(10-6~10-8)A
PN结导通； PN结导通； 结导通
锗管
U >UBE(on)时
随着U
↑
I
↑↑
正向R很小 正向R
很小( U < UBE(on)时 IR很小(IR≈ 反向R PN结截止 结截止。 反向R很大 PN结截止。 I S) 温度每升高1℃ 1℃， 约减小2.5mV 2.5mV。 温度每升高1℃， UBE(on)约减小2.5mV。 温度每升高10℃ 10℃， 约增加一倍。 温度每升高10℃，IS约增加一倍。
1.1 半导体的特性
半导体：指导电能力介于导体与绝缘体之间的物质。 半导体：指导电能力介于导体与绝缘体之间的物质。
大多数半导体器件所用的主要材料是硅 (Si) 、锗 (Ge) 大多数半导体器件所用的主要材料是硅
原子结构及简化模型： 硅 、锗 原子结构及简化模型：
+4 +14 2 8 4 +32 2 8 18 4
当原子中的价电子在光照或温度升高时获得能量挣脱共价键的束 缚而成为自由电子，原子中留下空位（即空穴），（即产生自由电 同时原子因失去价电子而带正电。 子－空穴对）同时原子因失去价电子而带正电。 当邻近原子中的价电子释放能量不断填补这些空位时（ 当邻近原子中的价电子释放能量不断填补这些空位时（自由电子与空穴 的复合）形成一种运动，该运动可等效地看作是空穴的运动 空穴的运动。 的复合）形成一种运动，该运动可等效地看作是空穴的运动。空穴运动方向 与价电子填补方向相反。 与价电子填补方向相反。即自由电子和空穴都能在晶格中自由移动。因 而统称它们为半导体的载流子。
半导体二极管教(学)案
半导体二极管3.PN结原理当N型半导体和P型半导体用特殊工艺结合在一起时，由于P 型半导体中空穴浓度高、电子浓度低，而N型半导体中电子浓度高、空穴浓度低，因此在交界面附近电子和空穴都要从浓度高的地方向浓度低的地方扩散。
P区的空穴要扩散到N区，且与N区的电子复合，在P区一侧就留下了不能移动的负离子空间电荷区。
同样，N区的电子要扩散到P区，且与P区的空穴复合，在N区一侧就留下了不能移动的正离子空间电荷区。
空间电荷区形成了一个方向由N区指向P 区的电场，电场的作用是阻碍多数载流子的继续扩散。
这种动态稳定的结构称之为PN结。
当加入外电场时动态平衡被打破，略讲PN 结单向导电性，即正偏(P接“＋”，N接“－”)时，正向电流大；反偏(P接“－”，N接“＋”)时，反向电流小。
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；若按制作材料的不同，可分为锗二极管和硅二极管等。
为学生展示几种常见二极管本节的重难点主要就在二极管的外部特性。
通过二极管的检测加深理解二极管单向导电特性。
通过知识拓展了解二极管的作用引发兴趣。
重点练习恒压降模型的分析方法。
我们已经知道了PN结具有单向导电性，但是二极管具体的外部特性是怎样的呢？下面给出二极管的伏安特性曲线。
第一章 半导体二极管教案
乌海市职业技术学校教案傅晓瑞教学内容第一章半导体二极管1-1半导体的基本知识1-2半导体二极管教学目的通过本节内容的学习，能够了解二极管的基本结构、种类、工作原理。
理解二极管的单向导电特性、伏安特性曲线。
教学目标能力（技能）目标知识目标1、学会用万用表判断二极管的质量好坏2、继续学习万用表的使用能力3、能测定二极管的极性1、了解二极管的结构、类型及工作原理2、理解二极管的单向导电性重点难点及解决方法重点：二极管的单向导电性，二极管的伏安特性难点：二极管的伏安特性解决方法：在理论讲授的基础上，让学生通过实验加深，得出必要的结论学时4学时教学教具多媒体教学系统、元件教学方法讲授（PPT）、学生实践操作研究教学过程课程导入提问：二极管的结构、型号、种类及工作原理如何？二极管有哪些应用？这就是本课的教学目标。
教学过程§1-1 半导体的基本知识一、半导体的基本概念1、什么是半导体2、半导体的导电特性3、杂质半导体二、PN 结及其单向导电性1、PN 结2、PN 结的单向导电性1）PN 结加正向电压，PN 结导通。
2）PN 结加反向电压，PN 结截止。
§1-2 半导体二极管一、二极管的结构、符号和分类二、二极管的伏安特性三、二极管的主要参数1.最大整流电流I FM2.最高反向工作电压U RM3.反向电流I R四、二极管的识别与检测使用万用表欧姆档判断二极管的好坏，检测其正负极 硅管锗管死区 导通区截止区反向击穿区 当二极管加正向电压时并不一定能导通，必须是正向电压达到和超过死区电压时，二极管才能导通。
⨯1k∞ 0 当二极管加反向电压时不能导通，但反向电压达到反向击穿电压（很高的反向电压）时，二极管会反向击穿。
教案一半导体的基本知识,二极管
审阅：年月日教学内容、方法及时间安排一览表：教学目标教学过程教学内容教学方法拟用时间应知：1、了解半导体的导电特性；2、掌握PN结及其单向导电性；3、了解二极管结构、符号和分类；4、掌握二极管的伏安特性和主要参数；应会：1、分辨常用电路中的半导体；2、会二极管的识别和检测。
一课程引入从实例出发，回顾旧知识，引入课程。
20min 二课程介绍简单介绍课程性质、内容、学习方法及考核方法。
10min 三半导体基本知识介绍半导体导电特性，杂质半导体，详细讲解PN结及其单向导电性。
60 min 四半导体二极管介绍半导体二极管相关知识，详细讲解半导体伏安特性；动手做检测二极管实训。
85 min 五课堂小结、布置作业对作业提出明确要求5min 教学过程教学过程课程内容备注一、由实例出发、承前启后，引入课题（20分钟）出示短时间应急灯电路板，如图所示：引导学生根据电路板复习回忆电工基础课程中的部分知识。
演示此电路板的功能，提出问题：灯为什么可以延迟熄灭？学生回答：（这是已学知识，有些同学可以回答出来，然后老师稍微讲解一下短时间应急灯的原理）教师指出：同学们观察到这个电路图中有些元器件是我们没有见过的，这就是我们这学期电子技术课程中所要学到的。
通过生活实例－短时间应急灯，承前启后，引入到电子技术课程的教学二、绪言（10分钟）1、电子技术基础课程的性质电子技术基础研究怎样通过各种半导体管以及由他们组成的电路将微弱的电信号进行放大、变换或重新组合，然后运用到各个领域。
对课程性质等作介绍，并告知考核方法。
半导体二极管备课教案1
反向偏置：给PN结加反向偏置电压,即N区接电源正极,P区接电源负极,称PN结反向偏置(简称反偏)。只有少数载流子形成的很微弱的电流,称为反向电流。
如上图所示。由于外加电场与内电场的方向一致,因而加强了内电场,使PN结加宽,阻碍了多子的扩散运动。在外电场的作用下,应当指出,少数载流子是由于热激发产生的,因而PN结的反向电流受温度影响很大。结论：PN结具有单向导电性。即加正向电压时导通,加反向电压时截止。
(4）按封装形式分:有塑封及金属封等二极管。
(5)按功率分:有大功率、中功率及小功率等二极管。
二)、二极管的伏安特性
二极管伏安特性曲线
若以电压为横坐标,电流为纵坐标,用作图法把电压、电流的对应值用平滑的曲线连接起来,就构成二极管的伏安特性曲线,如上图所示（图中虚线为锗管的伏安特性,实线为硅管的伏安特性）。下面对二极管伏安特性曲线加以说明。
（二）、杂质半导体
1）N型半导体
在纯净的半导体硅（或锗）中掺入微量五价元素（如磷）后,就可成为N型半导体,在这种半导体中,自由电子数远大于空穴数,导电以电子为主,故此类半导体亦称电子型半导体。
自由电子--多数载流子（简称多子）,空穴--少数载流子（简称少子）
2）P型半导体
在硅（或锗）的晶体内掺入少量三价元素杂质,如硼（或铟）等，就构成了P型半导体，在这种半导体中，自由电子数远小于空穴数，导电以空穴为主，故此类半导体亦称为空穴型半导体。
备课教案
第周
课题
§1.1半导体二极管
所需课时
教学目的
1、了解半导体材料，2、知道PN结的特性，
3、了解晶体二极管的结构和工作原理，4、掌握基本二极管电路的分析方法
重点
1、PN结导电特性，2、二极管的导电特性及主要参数
半导体分立器件---半导体二极管教案
课程名称半导体分立器件---半导体二极管授课班级授课教师授课安排授课地点课前准备教案、课本等教学用具以及各种类型的半导体二极管若干。
教学目标一、知识与技能1、掌握半导体的基本概念、种类及基本特性。
2、掌握PN结的组成和基本特性。
3、掌握半导体二极管的基本知识与检测选用。
二、过程与方法1、学会用学过的知识和技能解决新问题的方法。
2、利用初中学过的知识来联系新知识，掌握新知识。
3、利用对比分析法来比较学习常用元器件及半导体分立器件。
三、情感态度与价值观通过对半导体分立器件基本知识的学习，提高把知识转化为技术的意识，今后在实验过程中培养认真的态度，把理论转化为实践。
教学重点、难点教学重点：掌握PN结及半导体二极管的基本知识。
教学难点：了解半导体二极管的伏安特性曲线，掌握半导体二极管的基本知识和检测选用。
教学过程一、导入课程在开始上课之前请同学们先考虑以下几个问题：1、大家对节能灯的发展过程了解多少？2、每当夜幕降临的时候，城市出现各种五颜六色的闪烁的灯光，它们是怎样做出来的，都是用哪些材料？3、大家对现在新一代的LED电视都了解多少知识？（请同学们根据日常生活中的所见所闻各抒己见，发表自己的观点）然后带着这三个问题预习今天的内容。
二、自主学习参考教学目标：1、掌握半导体的基本概念、种类及基本特性。
2、掌握PN结的组成和基本特性。
3、掌握半导体二极管的基本知识与检测选用。
（给十分钟时间，预习课本上的内容，围绕上面的教学目标，结合课本自主学习）三、合作探究第一部分半导体的基本知识1、半导体的基本概念物质按导电能力强弱不同可分为：导体、半导体和绝缘体三类。
半导体，指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料。
目前半导体器件用的最多的是硅和锗两种材料。
半导体在收音机、电视机以及测温上有着广泛的应用。
2、半导体的导电特性热敏特性所谓热敏性就是半导体的导电能力随着温度的升高而迅速增加。
半导体的阻率几乎减小为原来的1/2。
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半导体二极管教案教学目标：
1.了解半导体材料的基本性质。
2.理解二极管的原理和工作方式。
3.掌握二极管的符号表示和常见的应用场景。
4.能够正确连接和使用二极管。
教学重点：
1.半导体材料的性质和特点。
2.二极管的工作原理和特性。
3.二极管的应用。
教学难点：
1.理解二极管的工作方式。
2.掌握二极管的符号表示和连接方法。
教学准备：
1.二极管的样本和教具。
2.相关教学PPT。
教学过程：
一、导入（10分钟）
1.引入半导体材料的基本概念，与导体和绝缘体进行对比，让学生了解半导体的基本性质。
二、理论讲解（30分钟）
1.介绍半导体的基本性质，如电导率和能带结构。
2.解释半导体元素的掺杂和杂质激活的概念。
3.分析P型和N型半导体的形成原理和特性。
4.详细讲解二极管的工作原理和特性，包括P-N结和正向、反向偏置的区别。
三、实验演示（20分钟）
1.准备样本和教具，展示二极管在电路中的实际应用。
2.运用示波器和万用表等仪器，对二极管进行测试，观察其特性曲线和电流变化。
四、设计任务（30分钟）
1.将学生分为小组，每个小组设计一个简单的电路，用到二极管。
2.要求学生根据电路设计要求，正确连接二极管和其他元件，实现特定功能。
3.每个小组通过实际调试和测试，验证电路的正确性和可行性。
五、总结归纳（10分钟）
1.让学生总结半导体材料和二极管的基本特性。
2.引导学生回顾实验和设计任务过程中的收获和困难。
参考资料：
1.《电子技术基础教程》
2.《半导体物理与器件基础》
教学反思：
本节课对于半导体二极管的教学，其中可借助示波器和万用表等仪器，加深学生对二极管特性的理解。
在设计任务中，可以给学生提供一些实际
应用场景的例子，激发学生的兴趣和创造力。
另外，教学过程中可以适当
加入小组合作学习和讨论的环节，培养学生的团队合作能力。