二极管公开课.pptx

二极管二极管重点：二极管的单向导电性难点：二极管特性的检测知识目标：掌握二极管的单 向导电性。能力目标:培养学生动手与 分析问题能力。情感目标：激发学生热 情，养成思 维习惯。一、对下列物质分类：1、铜、硅、锗、铁、纯净水、陶瓷、塑料、橡胶、铝。导体：绝缘体：剩余的材料是什么？答：半导体。思考：什么是半导体？2、导电能力介于导体和绝缘体之间，称为半导体。一般导体电阻率为10-910-6cm，绝缘体的电阻率为10101020cm。半导体的电阻率为 10-3109cm。3、典型的半导体材料有硅（Si）、锗（Ge）、硒（Se）、砷化镓（GaAs）及许多金属氧化物和金属硫化物。二、PN结：1、具有晶体结构的纯净半导体称为本征半导体。硅和锗原子的简化结构 2、杂质半导体：为了提高其导电能力，应增加载流子的数目，采用先进的工艺，在本征半导体中掺入微量的其它元素（称为掺杂），形成杂质半导体。若掺入微量的五价元素（如磷、砷、锑等），可大大提高自由电子浓度，这种杂质半导体称为N型半导体。若掺入微量的三价元素（如硼、铟），则可增加空穴数目，这种杂质半导体称为P型半导体。3、PN结的形成 利用特殊的制造工艺，在一块本征半导体（硅或锗）上，一边掺杂成N型半导体，一边形成P型半导体，这样在两种半导体的交界面就会形成一个空间电荷区，即PN结。PNPN结具有单向导电性。结具有单向导电性。三、二极管：1、将一个PN结封装起来，引出两个电极，就构成半导体二极管，也称晶体二极管。其电路中的表示符号如图a所示。二极管的外形如图b所示。2、二极管的结构示意图 二极管的结构有三种，点接触型、面接触型、平面型。点接触型点接触型面接触型面接触型平面型平面型3、特性：a、正向特性：当正向电压足够大，超过开启电压后，内电场的作用被大大削弱，电流很快增加，二极管正向导通，如图2-11(1)段。此时硅二极管的正向导通压降在0.60.8V，典型值取0.7V；锗二极管的正向导通压降在0.10.3V，典型值取0.2V。（21）b、反向特性 二极管的反向特性对应图曲线的（2）段，此时二极管加反向电压，阳极电位低于阴极电位。在二极管两端加反向电压时，其外加电场和内电场的方向一致，当反向电压小于反向击穿电压时，由图中可以看出，反向电流基本恒定，而且电流几乎为零，这是由少数载流子漂移运动所形成的反向饱和电流。硅管的反向电流要比锗管小得多，小功率硅管的反向饱和电流一般小于0.1A，锗管约为几个微安。3、击穿特性 当二极管反向电压过高超过反向击穿电压时，二极管的反向电流急剧增加，对应图2-11图中的（3）段。由于这一段电流大、电压高，所以PN结消耗的功率很大，容易使PN结过热烧坏，一般二极管的反向电压在几十伏以上。温度对二极管伏安特性的影响如图2-12所示。温度升高时，正向特性左移，UBE下降；反向特性下移，反向饱和电流增大。4、二极管的测试a正向特性的测定 b反向特性的测定 二极管的简易测试 将万用表拨到档的R100或R1K档，用万用表的两个表笔分别接到二极管的两个管脚，测其阻值，然后将表笔对换，再进行测试。若前后两次所测阻值差别较大，则说明二极管是好的。其中，对应于测得阻值较小的那一次，红表笔接的一端为二极管的负极，黑表笔接的一端为正极。问：实验测量是否与理论一致？请一个小组上台展示一下自己的成果。正向导通，反向截止。正向导通，反向截止。5、拓展：LED灯普通二极管整流二极管四、总结1、导体、绝缘体、半导体2、PN结3、二极管：正向特性、反向特性、击穿特性五、思考：a、为什么称二极管为非线性件？b、由于二极管具有单向导电性，所以二极管加上正偏电压就一 定导通，加反偏电压就一定截 止吗？六、作业：1、什么是PN结？2、二极管如何形成的？3、二极管的特性。谢谢！