电子技术基础教案(第一单元)

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1、课题名称（模块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授课时间班周（月日，星期）第节课班周（月日，星期）第节课班周（月日，星期）第节课教学目标一、知识与技能目标：了解本征半导体、N型半导体、P型半导体的导电特点；掌握PN结的单向导电性。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1.半导体的定义及其特点；2.了

2、解本征半导体和杂质半导体的区别，熟悉P型半导体和N型半导体的基本特性。3.掌握PN结的形成原理及PN结的单向导电性。教学难点PN结的形成原理分析及PN结的单向导电性教学方法讲解法、观察法、讲授法、分组讨论法6教案一6教学环节教学内容（知识点或技能点）教师活动学生活动备注复习提问引入新课讲授新课【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。模块一半导体二极管的识别与检测知识点一半导体基本知识一、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

3、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。【见课本P2图1-1】在共价键结构中，价电子如果由于热运动（热激

4、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。【见课本P2图1-2】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。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。思考分析、回答提问，复习旧知识。认真听讲，分析思考，讨论PPT课件6教学环节教学内容（知识点或技能点）教师活动学生活动备注特性：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。自由

5、电子在运动过程中与空穴相遇就会相互吸引填补空穴，使两者同时消失，这种现象称为复合。（在一定温度下，本征激发所产生的自由电子与空穴对，与复合的自由电子和空穴对数目相等，故达到动态哦平衡。当温度升高时，电子易获得更多能量，更容易被激发，载流子数目愈多，导电性能也就愈好，所以温度度半导体器件性能的影响很大。）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。【见课本P3图1-3】即：电子是多数载流子，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

6、)，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。【见课本P3图1-4】即：空穴是多数载流子，电子是少数载流子。需要说明的是，对于杂质半导体来说，无论是N型和P型，从总体上看，仍然保持着电中性。四、PN结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，则在两种半导体的交界面就形成了PN结。1．PN结的形成由于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，

7、这个空间电荷区就是PN结。【见课本P4图1-5】分析讲解，引导学生总结。分析讲解认真听讲思考、小组讨论PPT课件6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6教学环节教学内容（知识点或技能点）教师活动学生活动备注课堂小结间电荷区，进人另一区域。【见课本P4图1-6】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。PN结形成过程中的两种运动：1.多数载流子由于浓度差而产生的扩散运动；2.少数载流子在内电场作用下产生的漂移运动。2．PN结的单向导电性(1)PN结加正向电压所谓PN结加正向电压，是指外电源的正极接

8、PN结的P区，外电源的负极接PN结的N区。【见课本P5图1-7（a）】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，PN结处于导通状态。(2