汽车电工电子教案二

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汽车电工电子技术基础 课 题 序 号 授 课 课 时 授 课 章 节 名 称 使 用 教 具 1 一课时 授 课 班 级 授 课 形 式 新 授 第一节 半导体二极管 多媒体 知识目标:了解半导体基本知识 教 学 目 的 能力目标:对半导体基本知识的理解 情感目标:培养学生的学习兴趣,提高学生学习能力 教 学 重 点 半导体基本知识 教 学 难 点 半导体基本知识的理解 更 新 、 补 充 、 删 节 内 容 五 课 外 作 业 复习本节所授内容,预习下节课内容 教 学 后 记 第1页

汽车电工电子技术基础 授课主要内容或板书设计 第一节 一、半导体基本知识 1、半导体及其特性 (1)半导体的定义(什么叫半导体?) (2)半导体具有的特性? ——最引人注目的是掺杂特性 (3)半导体中有两种载流子:带正电荷的空穴和带负电荷的自由电子;导体中只有一 种载流子:带负电荷的自由电子。

——半导体与导体的本质区别 2、本征半导体 3、掺杂半导体(P 型半导体和 N 型半导体) (1)N 型半导体 自由电子是主要载流子(多子) ,而空穴是少数载流子(少子) ,所以其主要靠自 由电子导电,故称为电子型半导体,又称为 N 型半导体。

(2)P 型半导体 空穴是主要载流子(多子) ,而自由电子是少数载流子(少子) ,所以其主要靠空 穴导电,故称为空穴型半导体,又称为 P 型半导体。

4、PN 结及其单向导电性 (1)PN 结的定义(什么叫 PN 结?) (2)PN 结具有单向导电性 加正向电压时,PN 结导通;加反向电压时,PN 结截止。

半导体二极管 第2页

汽车电工电子技术基础 课 堂 教 学 安 排 教 学 过 程 主 要 教 学 内 容 及 步 骤 复习导入:自然界中的物质按导电能力分类?导体?绝缘体? 讲授新课: 一、半导体基本知识 1、半导体及其特性 (1)半导体的定义(什么叫半导体?) 导电能力介于导体与绝缘体之间的物质称为半导体。

如硅 Si、锗 Ge。

(2)半导体具有的特性? 热敏、光敏、掺杂等特性。

——最引入注目的是掺杂特性 (3)半导体中有两种载流子:带正电荷的空穴和带(等量)负电荷的 自由电子;导体中只有一种载流子:带负电荷的自由电子。

——半导体与导体的本质区别 2、本征半导体:不含杂质的半导体,又称为纯净半导体或晶体。

3、掺杂半导体(P 型半导体和 N 型半导体——呈电中性) (1)N 型半导体 在单晶硅(或锗)——纯净的半导体中掺入微量的五价元素(例: 磷 P) ,这种半导体中自由电子数远远大于空穴数,即自由电子是主要载流子(多 子) ,而空穴是少数载流子(少子) ,所以其主要靠自由电子导电,故称为电子型 半导体,又称为 N 型半导体。

(2)P 型半导体 在单晶硅(或锗)——纯净的半导体中掺入微量的三价元素(例: 硼 B) ,这种半导体中空穴数远远大于自由电子数,即空穴是主要载流子(多子) , 而自由电子是少数载流子(少子) ,所以其主要靠空穴导电,故称为空穴型半导体, 又称为 P 型半导体。

4、PN 结及其单向导电性 (1)PN 结的定义(什么叫 PN 结?) 将 P 型半导体和 N 型半导体紧密接触之后,在接触面之间会形成 一个很薄的薄层,该薄层称为 PN 结。

(2)PN 结具有单向导电性 加正向电压时,PN 结导通;加反向电压时,PN 结截止。

即:PN 结加正向电压:P 区接电源的正极,N 区接电源的负极,即 称 PN 结加正向电压(又称正向偏置或正偏) 。

——PN 结导通 PN 结加反向电压:P 区接电源的负极,N 区接电源的正极,即 称 PN 结加反向电压(又称反向偏置或反偏) 。

——PN 结截止 【例】半导体导电的基本特征是什么?它与金属导电有何不同? 讲授新课 第3页

汽车电工电子技术基础 课 题 序 号 2 授 课 班 级 综 合 授 课 课 时 授 课 章 节 名 称 使 用 教 具 一课时 授 课 形 式 新 授 第一节 半导体二极管 多媒体 知识目标:了解半导体二极管 教 学 目 的 能力目标:对半导体二极管的理解 情感目标:培养学生的学习兴趣,提高学生学习能力 教 学 重 点 半导体二极管 教 学 难 点 对电半导体二极管的理解 更 新 、 补 充 、 删 节 内 容 无 课 外 作 业 复习本节所授内容,预习下节课内容 教 学 后 记 第4页

汽车电工电子技术基础 授课主要内容或板书设计 第一节 二、半导体二极管 1、半导体二极管的结构及类型 (1)二极管的结构(本质) (2)二极管的图文符号 (3)二极管的类型 按结构形式不同分: 按芯片材料不同分: 按用途不同分: 半导体二极管 PN 结 汽车用整流二极管(一个引出极,另一极为外壳) 2、二极管的伏安特性 (1)什么叫二极管的伏安特性? (2)正向特性 死区: (3)反向特性 反向饱和电流 :其值很小,越小越好;越小,二极管的单向导电性越好。

击穿:电击穿(可利用——稳压二极管)和热击穿(致命性的,破坏性的) 。

3、二极管的主要参数 (1)最大整流电流 IFM (2)最高反向工作电压 URM 死区电压(门坎电压) : 硅管:0.5V;锗管:0.2V。

导通区:导通电压(正向电压,管压降) :硅管:0.7V;锗管:0.3V。

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汽车电工电子技术基础 课 堂 教 学 安 排 教 学 过 程 主 要 教 学 内 容 及 步 骤 复习导入:PN 结及其单向导电性? 讲授新课: 二、半导体二极管 1、半导体二极管的结构及类型 半导体二极管的外形:由密封的管体和两条正、负电极引线所组成。

管体 外壳的标记通常表示正极。

(1)二极管的结构(本质) 是一个具有单向导电性的 PN 结。

【注意】PN 结是各种半导体器件的核心。

(2)二极管的图文符号: 讲授新课 (3)二极管的类型 按结构形式不同分: 点接触型二极管:允许通过的电流小,适用于高频电路或检波电 路中;面接触型二极管:允许通过的电流大,适用于整流电路中。

按芯片材料不同分: 硅二极管;锗二极管。

按用途不同分: 普通管、整流管、开关管、稳压管发光管等。

汽车用整流二极管(一个引出极,另一极为外壳)分为两种: 一种引出极为正极, 外壳为负极; 另一种二极管的引出端为负极, 外壳为正极。

为便于识别:通常在引出极为正极的二极管上涂有红点,引出极为 负极的二极管上涂有黑点。

2、二极管的伏安特性 半导体二极管的特性: 半导体二极管的正极电位 > 负极电位,二极管导通; 正极电位 < 负极电位,二极管截止。

即:二极管的特性:二极管正偏导通,反偏截止。

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