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
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
2.二极管伏安特性
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?请同学们观看视频。从视频中同学们观察电流和电压的变化与小灯泡之间的关系。
下面给出二极管的伏安特性曲线。二极管的伏安特性就是二极管两端的电压U与流过二极管的电流I的关系。
半导体二极管伏安特性
正向特性
当二极管所加的正向电压(又称正向偏置)较小时,正向电流I
F 很小,二极管呈现较大的电阻,称这个区域为死区。通常硅二极管
的死区电压U
T
(又叫门限电压)约为0.5V,锗二极管的死区电压约为0.2V。
当正向电压超过死区电压后,正向电流显著增加,并且随着正向电压加大,电流迅速增长,二极管的正向电阻变得很小,当二极管充分导通后,二极管的正向压降基本维持不变,称为正向导通压降,硅二极管约为0.6V~0.8V,锗二极管约0.2V~0.3V。这一区段,称为正向导通区。
反向特性
当二极管加反向电压(又称反向偏置)时,形成的电流称反向漏
电流I
R
,其值很小,这一区段,称为反向截止区。正常情况下,硅
二极管的反向漏电流I
R 一般在几微安以下,锗二极管的I
R
较大,一
般在几十微安至几百微安。我们可以视为无电流通过,即反向截止。本节的难点主要就在二极管的外部特性。通过可调电阻对二极管调压作用。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。
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反向电流的大小与反相电压无关,与温度有关。
当反向电压增加到一定大小的U
BR
时,反向电流突然急剧增加,这种现象称为二极管反向击穿。使二极管发生反向击穿时的反向电压
U
BR
称为反向击穿电压。特别注意一点,当反向击穿时,如果没有限流保护,可能会对二极管造成永久性破坏。
三、知识拓展—二极管应用(3分钟)
1.整流电路
大多电子产品都是使用直流电,可是家家户户接入的都是交流电,怎样把交流变成直流就显得非常重要。整流电路能够实现变交流为直流的功能,就是依靠二极管的单相导电性。
OPPO手机:充电5分钟,通话两小时。讲授学生都关心的有手机充电问题。知识拓展部分理论联系实际,激发学生的学习兴趣。
课堂练习(10分钟)重点在于分析二极管的方法
通过例题讲解总结出解题方法。
分析方法:1.观察二极管正负极;
2.将二极管连接电源,判断是否导通。
3.根据二极管状态,得出小灯泡是否发光。
通过练习让
学生进一步
掌握二极管
的分析方法,
进一步掌握
本节课
教学小结(3分钟)老师学生一起总结
1、什么是PN结
2、二极管的符号、外部特性
3、二极管判断方法
总结课堂内
容,培养学生
概括总结能
力。
板书设计
1-2半导体二极管
一、二极管结构、符号、分类
VD
二、二极管的伏安特性曲线
利用结构和
图形更直观
展现二极管
结构
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