湖南水利水电职业技术学院

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1、湖南水利水电职业技术学院HunanHydroelectricVocationalTechnologyCollege课程名称电子技术授课专业电子、楼宇班级07级课课课程程程程教教教教案案案案2007~2008学年第2学期所属教研室电子教研室课程名称电子技术专业电子、楼宇年级、班级07级电子、楼宇、水电站班主讲教师向志军电力工程系编课程类型公共必修课（）；专业必修课（√）；专业限修课（）；专业任选课（）。授课方式理论课（√）；实践课（）考核方式考试（√）；考查（）课程教学90学分5.5总学时数学时分配课堂讲授90学时；实践课学时北京理工出版社及教材名称电子技术作者李加升大学出版出版时间社200

2、7.8指定参考书电子技术作者马安良出版社及中国水利贾力出版时间水电出版社2004.8授课教师向志军职称讲师部门电力系授课时间2008年2月~2008年7月教案首页教学授课时间第1周，第1次课2时数章节名称半导体基本知识与半导体二极管教学手段多媒体（）；教具模型（）；其它（√）教学方法讲授法：图解精讲。知识目标：1、了解半导体的基本概念；2、掌握PN结的形成过程和导电特性；知识目标与3、掌握二极管的结构、符号、导电特性。能力目标能力目标：1、能分析半导体的导电性能；2、能分析PN结和二极管的导电特性。1、半导体的基本概念；教学重点2、PN结的形成过程和导电特性；3、二极管的结构、符号和导电特

3、性。1、PN结的形成过程；教学难点2、二极管的导电特性。作业、布置教材23页，习题1.1、1.2教学主要内容时间分配1、半导体的基本概念；(15分钟)2、PN结的形成过程以及导电特性；(30分钟)3、二极管的结构、符号、导电特性。(30分钟)4、本次课小结。(15分钟)后记一、半导体基本知识1、半导体的概念导体是容易导电的物体，如铁、铜等。绝缘体是几乎不导电的物体，如橡胶等。半导体是导电性能介于导体和半导体之间的物体，在一定条件下可导电，半导体的电阻率为10-3～109Ωcm。典型的半导体有硅Si和锗Ge以及砷化镓Ga、As等。2、半导体的特点：1)在外界能源的作用下，导电性能显著变化。半

4、导体的电阻率随温度的上升而明显下降，呈负温度系数的作用.半导体的电阻率也随光照的不同而改变．光敏元件、热敏元件属于此类。2)在纯净半导体内掺入杂质，导电性能显著增加。半导体的电阻率与所含微量杂质的浓度成正比例关系。二极管、三极管属于此类。3、本征半导体（1）定义：纯净晶体结构的半导体我们称之为本征半导体。常用的半导体材料有：硅和锗。（2）结构：它们都是四价元素，原子结构的最外层轨道上有四个价电子，本征晶体中各原子之间靠得很近，使原分属于各原子的四个价电子同时受到相邻原子的吸引，分别与周围的四个原子的价电子形成共价键。（3）载流子：共价键中的一些价电子由于热运动获得一些能量，从而摆脱共价键的

5、约束成为自由电子，同时在共价键上留下空位，我们称这些空位为空穴，它带正电。在外电场作用下，自由电子产生定向移动，形成电子电流；同时价电子也按一定的方向一次填补空穴，从而使空穴产生定向移动，形成空穴电流。因此，在晶体中存在两种载流子，即带负电自由电子和带正电空穴，它们是成对出现的。晶体中的共价键结构本征半导体中的自由电子和空穴4、杂质半导体（1）定义：掺入杂质的半导体被称为杂质半导体。杂质半导体主要包括N型半导体和P型半导体。任何半导体都是电中性，对外部不显电性。（2）N型半导体和P型半导体N型半导体——在本征半导体中掺入五价杂质元素，例如磷等元素，可形成N型半导体,也称电子型半导体。在本征

6、半导体中，掺入5价元素，使晶体中某些原子被杂质原子所代替，因为杂质原子最外层有5个价电子，它与周围原子形成4个共价键后，还多余一个自由电子，因此使其中的空穴的浓度远小于自由电子的浓度。但是，电子的浓度与空穴的浓度的乘积是一个常数，与掺杂浓度无关。在N型半导体中自由电子是多数载流子，空穴是少数载流子。P型半导体——在本征半导体中掺入三价杂质元素，如硼、镓、铟等元素形成了P型半导体，也称为空穴型半导体。在本征半导体中，掺入3价元素，晶体中的某些原子被杂质原子代替，但是杂质原子的最外层只有3个价电子，它与周围的原子形成共价键后，还多余一个空穴，因此使其中的空穴浓度远大于自由电子的浓度。在P型半导

7、体中，自由电子是少数载流子，空穴是多数载流子。P型半导体N型半导体二、PN结1、PN结的形成（1）扩散运动：电子从N区向P区扩散；空穴从P去向N区扩散。（2）产生内电场：扩散的同时在N区留下了带正电的空穴，在P区留下了带负电的杂质离子，这样就形成了空间电荷区，也就是形成了电场。（3）漂移运动：在电场的作用下，载流子将作漂移运动，它的运动方向与扩散运动的方向相反，阻止扩散运动。电场的强弱与扩散的程度有关，扩散的越多，电场越