2014《电子技术基础》（第四版 中国劳动与社会保障出版社 ）教案：第一二节

1、11 半导体的根本知识一、半导体的根本概念物质按照导电能力分为：导体：容易导电绝缘体：不导电半导体：导电性能随条件变化影响半导体导电性能电阻值的常见条件因素有：1、温度：称热敏特性，电阻值随温度变化。2、光照：称光敏特性，电阻值随亮度变化。3、杂质：称掺杂特性，电阻值随掺入的微量元素显著变化。嵌入式消毒碗柜电子温度计电子体温计温度显示窗热敏电阻 声光控开关（楼梯灯开关） 在夜晚，人上楼梯发出的脚步声会自动点亮楼梯灯；在白天，哪怕使劲跺脚发出巨大声响，楼梯灯还是不会点亮，为什么？ 开关面板上的窗口有什么作用？光控灯实验电路（上届学生作品）光敏电阻红外接收管光电二极管杂质半导体和PN结 纯净的半导

2、体称为本征半导体，一般由硅(Si)或锗(Ge)两种材料制造。它们都是四价元素，导电能力微弱，没有实用价值。 但是本征半导体中掺入微量元素后，导电能力显著改变，按照掺入杂质的不同，分为以下两种：P 型半导体：在本征半导体内掺入少量三价元素杂质（如硼）形成。N 型半导体：在本征半导体内掺入少量五价元素杂质（如磷）形成。PN P 型半导体或者N 型半导体虽然具备导电能力，但单纯的一块P 型半导体或者一块N型半导体还是没有实用价值。把P型半导体和N型半导体结合到一块，交界处形成一个很特殊的薄层，称为PN结，有特殊的导电性能，这是制造半导体器件的根底。 把这个PN结用管壳封装成一体、并分别从P型半导体和

3、N型半导体各引一个电极出来，这样构成的器件叫二极管，因此，PN结的导电特性可用二极管的实验来导出。 二极管的符号二极管的典型外观负极标志 PN结即二极管的根本特性实验一：请2位同学上台进行如下实验的演示实验电路图：实验设备如下： 12V蓄电池 12V灯泡 连接线若干 二极管灯泡亮吗？再把二极管反过来接试试看请分析得出什么结论？PN结即二极管的根本特性实验结论：PN结具有单向导电性PN 电流只能单个方向流过PN结，只能由P区流向N区，即从二极管正极流向负极。正向偏置导通； 反向偏置截止12 半导体二极管二极管的种类(1按材料分: 有硅二极管,锗二极管和砷化镓二极 管等。 (2按结构分: 根据PN

4、结面积大小,有点接触型、面 接触型二极管。(3按用途分: 有整流、稳压、开关、发光、光电、 变容、阻尼等二极管。(4按封装形式分:有塑封、玻璃封及金属封装等。(5按功率分:有大功率、中功率及小功率等二极管。常见各种类型二极管的外观塑料封装整流管玻璃封装稳压/普通管金属封装大功率管发光二极管贴片二极管快恢复二极管半桥整流堆复合2只桥式整流堆复合4只 由图可见二极管型号比较多样，如今很少厂家按书本提到的命名方法定型号，有兴趣同学自己参考一下课本。实验二：1、按以下图连接实验设备限流电阻数字万用表（电流表）数显可调稳压电源二极管输出电压（V）电流读数 (mA)2、记录在不同电压时的电流表读数，填入下

5、表：3、按照下表绘出电压电流的关系图（坐标）U(V)I(mA)00.40.60.8二极管的正向伏安特性图4、总结实验，由图可见：1、小于0.5V时I很小，二极管截止，称0.5V为死区电压2、达0.7V时I急剧增大，二极管导通，称0.7V为导通电压7、总结实验，由图可见：1、反向电压小于某个电压值时I很小，二极管截止。2、反向电压到达某个电压值时I急剧增大，二极管击穿。3、反向电压到达击穿电压后，时间一长二极管将会烧毁。6、按照下表绘出电压电流的关系图（坐标）U(V)I(mA)0二极管的反向伏安特性图现在将二极管极性调转连接，测试其反向伏安特性5、按照下表缓慢增大稳压电源的输出电压，直到电流表读

6、数显著增大为止输出电压（V）电流读数 (mA)10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120击穿电压 现在把二极管换成锗管2AP4再重复上述实验，并归纳实验结果，看看与之前硅管有何不同。锗管的死区电压为0.2V，导通电压为0.3V半导体二极管的主要参数1. 最大整流电流IF2. 最大反向工作电压 URM3. 反向饱和电流 IR 例 111、若V为硅管，AB两端电压为多少？2、若V为锗管，AB两端电压为多少？3、若V为理想二极管，AB两端电压为多少？4、若将二极管V反接，AB两端电压为多少？二极管的检测检测依据：二极管的单向导电性 ？正向偏置：阻值很小（导通）反向偏置：阻值很大（截止）即 可见，我们可以用万用表电阻档检测二极管的正反向阻值来判断二极管性能。1、调零 选择R100档位，将两支表笔短路，调节万用表的调零旋钮使指针摆到最右边指着0的位置。调零旋钮二极管的检测2、测量正向电阻.对于指针式万用表，黑表笔连接着万用表内部电池的正极，所以是黑表笔流出电流，因此测正