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生活中你见过哪些半导体应用啊? 重点 1.半导体材料特性 2.PN结和单向导电性 3.晶体二极管特性 难点 1.晶体二极管单向导电特性 思考什么是半导体? 导电能力介于导体和绝缘体之间的物 质,如硅(Si)、锗(Ge)等. 半导体内部院子排列成规则晶体结构, 可做成二极管、三极管等晶体管。 特性: (1)掺杂杂质导电能力增强 (2)温度敏感 (3)光敏性 (4)湿敏、压敏等 1.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 2.杂质半导体: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: (1)P 型半导体:本征硅(或锗)中掺入少量硼元素(3 价) 所形成的半导体,如P型硅。多数载流子为空穴,少 数载流子为电子。 (2)N 型半导体:在本征硅(或锗)中掺入少量磷元素(5 价)所形成的半导体,如 N 型硅。其中,多数载流子 为电子,少数载流子为空穴。 PN 结:N 型和 P 型半导体之间的特殊薄层称 为 PN 结。 PN结是半导体核心。 多数载流子分别向对方扩散,在交界面两侧 形成带电荷薄层,称为空间电荷区。 PN 结 观看无声电影,总结PN结特性? 单向导电性 结论: PN 结具有______________ P极 N极 接电源正极, 接电源负极,PN 导通 结 结 ;反之,PN 。其正、负 截止 PN 结的 P 型和 N 型半导体。 极对应于 PN 结 半导体家族成员之二极管 二极管是由半导体材料制成,常用的半导体有锗 (Ge)和硅(Si)。 二极管:将 PN 结封装在塑料、 玻璃或金属外壳里,并从 P 区和 N 区分别焊出两根金属引线做正、负极。 外形: VD 符号: 阳极 (正极) 阴极 (负极) 9 PN 结 听写: 负 二极管P接( 正)极,N接( )极, 二极管正向导通。 正 二极管P接( 负)极,N接( )极, 二极管反向截止。 PN 结 说写一体: 正向电压 0<U<死区电压,二极管 ( 等待导通 ) U>( 门槛电压 ), 二极管导通 反向电压 (反向击穿电压)<U<0,二极管反向截止 U<反向击穿电压,二极管( 反向击穿) [例 题] 如图所示电路中,当开关 S 闭合后,H1、H2 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 V1正极电 位高于负极电位,即处于正向导通状态,所以 H1 指示灯发光。 发光二极管是一种把电能直接转化成光能的固体发光元件, 下图所示为几种发光二极管外形及其电路图形符号。 发光二极管是由PN结组成,具有单向导电性。当发光二极 管加上正向电压时能发出一定波长的光。发光波长除与制作 使用材料有关外,还与PN结所掺“杂质”有关。一般用磷砷 化镓材料制作的发光二极管发红光,磷化镓材料制作的发光 二极管发绿光或黄光。 发光二极管的作用:用作电子设备的通断指示灯,数字电路 的数码及图形显示,也可作为快速光源,以及光电耦合器中 的发光元件。 二极管的简单测试 用万用表检测二极管如图所示。 1.判别正负极性 万用表测试条件:R ×100 或 R×1 k 挡; 将红、黑表笔分别接二极管两端。所测电阻小时,黑表 笔接触处为正极,红表笔接触处为负极。 万用表检测二极管 2.判别好坏 万用表测试条件:R 1k。 (1)若正反向电阻均为零,二极管短路; (2)若正反向电阻非常大,二极管开路。 (3)若正向电阻约几千欧,反向电阻非常大,二极管正常。 万用表检测二极管 自己动手,各显神通 1.分析图中V1和V2各处于何种状态?指示灯可能 发光吗? 解:V1 V2 H灯 截止 截止 不亮 2.如果二极管正向电压小于某个数值,灯泡能否点亮? 二极管处于何种状态? 解:U<0.5V(死区电压),H不 亮,二极管等待导通状态 1.预习二极管的主要技术参数和桥式 V ~ V 为整流二 整流电路。 1 4 极管,电路为桥 式结构 2.设计一个发光二极管,普通二极管 联合控制的门灯电路。