“二极管的识别与检测”教学设计PPT文档格式.ppt

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在观察演示实验及检测二极管的过程中，培养观察问题、分析和解决问题的能力。

3.3.社会能力在小组合作式教学过程中培养团队合作意识和相互协作能力；

在二极管的检测过程中，培养实事求是的科学精神；

在模拟生产场景中体验企业文化，培养产品意识、质量意识和安全意识。

教学目标教学目标二极管的识别与检测目目标标环节环节1内内容容结束语结束语评评价价环节环节2环节环节3环节环节4作作业业二极管的识别与检测环节环节11：

感知二极管的单向导电性感知二极管的单向导电性环节环节22：

认知二极管认知二极管环节环节33：

识别二极管识别二极管环节环节44：

检测二极管检测二极管目目标标环节环节1内内容容结束语结束语评评价价环节环节2环节环节3环节环节4作作业业环节1：

感知二极管的单向导电性感知二极管的单向导电性【观观察察与与思思考考】上上述述实实验验说说明明什什么么问问题题？

【实实验验结结论论】二二极极管管具具有有导导电电性性！

单单向向【演示实验演示实验】视频-二极管的单向导电性实验目目标标环节环节1内内容容结束语结束语评评价价环节环节2环节环节3环节环节4作作业业1.半导体半导体自然界中的物质按其导电性能可分为导体、半导体和绝缘体。

半导体材料有硅（Si）、锗（Ge）等。

半导体的三大特性：

光敏性、热敏性与掺杂性。

一、半导体的基本知识一、半导体的基本知识环节1：

感知二极管的单向导电性感知二极管的单向导电性【认知认知】半导体与半导体与PN结的基本知识结的基本知识目目标标环节环节1内内容容结束语结束语评评价价环节环节2环节环节3环节环节4作作业业2.本征半导体纯净、不含杂质的单晶体结构的半导体，叫本征半导体。

半导体中的共价键结构，如图1-1-1所示。

载流子的形成：

价电子受激发成为自由电子，同时形成空穴。

图1-1-1本征半导体中的共价键【认知认知】半导体与半导体与PNPN结的基本知识结的基本知识一、半导体的基本知识一、半导体的基本知识环节1：

感知二极管的单向导电性感知二极管的单向导电性目目标标环节环节1内内容容结束语结束语评评价价环节环节2环节环节3环节环节4作作业业3.杂质半导体杂质半导体

（1）N（电子）型半导体（电子）型半导体在本征半导体中掺入微量价元素如磷（），则每个杂质原子在与相邻四个硅原子组成共价键的同时，多余一个价电子，该电子不受共价键束缚，极易成为自由电子，如图1-1-2所示。

图1-1-2N型半导体中的共价键【认知认知】半导体与半导体与PNPN结的基本知识结的基本知识多余电子多余电子一、半导体的基本知识一、半导体的基本知识环节1：

感知二极管的单向导电性感知二极管的单向导电性目目标标环节环节1内内容容结束语结束语评评价价环节环节2环节环节3环节环节4作作业业3.杂质半导体杂质半导体

（1）N（电子）型半导体（电子）型半导体这种半导体主要靠电子导电，故称为电子型半导体，简称型半导体。

N型半导体中的自由电子为多数载流子（简称多子），空穴为少数载流子（简称为少子），如图1-1-3所示。

+图1-1-3N型半导体中的载流子【认知认知】半导体与半导体与PNPN结的基本知识结的基本知识一、半导体的基本知识一、半导体的基本知识环节1：

感知二极管的单向导电性感知二极管的单向导电性目目标标环节环节1内内容容结束语结束语评评价价环节环节2环节环节3环节环节4作作业业图1-1-4P型半导体中的共价键新生空穴新生空穴3.杂质半导体

（2）P（空穴）型半导体（空穴）型半导体在本征半导体中掺入微量三价元素如硼（B），则每个杂质原子在与相邻四个硅原子组成共价键时，将自然形成一个空穴，从而使杂质半导体中的空穴浓度大大提高，如图1-1-4所示。

【认知认知】半导体与半导体与PNPN结的基本知识结的基本知识一、半导体的基本知识一、半导体的基本知识环节1：

感知二极管的单向导电性感知二极管的单向导电性目目标标环节环节1内内容容结束语结束语评评价价环节环节2环节环节3环节环节4作作业业图1-1-5P型半导体中的载流子3.杂质半导体

（2）P（空穴）型半导体（空穴）型半导体这种杂质半导体主要靠空穴导电，故称为空穴型半导体，简称P型半导体。

P型半导体中的空穴为多数载流子（简称多子），自由电子为少子，如图1-1-5所示。

感知二极管的单向导电性感知二极管的单向导电性目目标标环节环节1内内容容结束语结束语评评价价环节环节2环节环节3环节环节4作作业业1.PN结的形成二、二、PNPN结的基本知识结的基本知识在一块半导体晶片上，采取一定的工艺措施，分别形成P型半导体和N型半导体，则它们的交界面将会自然形成PN结。

【认知认知】半导体与半导体与PNPN结的基本知识结的基本知识环节1：

感知二极管的单向导电性感知二极管的单向导电性动画模拟：

PN结的形成目目标标环节环节1内内容容结束语结束语评评价价环节环节2环节环节3环节环节4作作业业PN结就像一个阀门，正向偏置时，电阻很小，正向电流较大，处于导通状态；

反向偏置时，电阻很大，电流几乎不能通过，处于截止状态。

这就是PN结的单向导电性。

【认知认知】半导体与半导体与PN结的基本知识结的基本知识2.PN结的单向导电性二、二、PN结的基本知识结的基本知识环节1：

PN结的单向导电性目目标标环节环节1内内容容结束语结束语评评价价环节环节2环节环节3环节环节4作作业业环节2：

认知二极管认知二极管图1-1-6几种常用二极管的实物图一、一、二极管的结构二极管的结构二极管由一个PN结构成，从P区和区各引出一个电极，再加以封装。

从区引出的电极称为阳极（又称正极，用符号a表示），从N区引出的电极称为阴极（又称负极，用符号k表示）。

图1-1-6所示，为几种常用二极管的实物图。

【知识链接一知识链接一】二极管的结构与符号二极管的结构与符号目目标标环节环节1内内容容结束语结束语评评价价环节环节2环节环节3环节环节4作作业业二二、二极管的符号、二极管的符号二极管的图形符号与文字符号如图1-1-7所示。

其中：

箭头（红色所示）所指，代表正向电压的方向其中：

箭头（红色所示）所指，代表正向电压的方向。

图1-1-7二极管的图形符号与文字符号【知识链接一知识链接一】二极管的结构与符号二极管的结构与符号环节2：

认知二极管认知二极管目目标标环节环节1内内容容结束语结束语评评价价环节环节2环节环节3环节环节4作作业业一、一、二极管的伏安特性二极管的伏安特性图1-1-8二极管的死区特性1.正向特性

（1）死区）死区当正向电压很低时，正向电流很小，如图1-1-8中OA段所示。

A点电压称为死区电压，用符号UT表示。

*硅管的死区电压约为0.5V；

锗管的死区电压约为0.1V。

【知识链接二知识链接二】二极管的伏安特性与参数二极管的伏安特性与参数环节2：

认知二极管认知二极管目目标标环节环节1内内容容结束语结束语评评价价环节环节2环节环节3环节环节4作作业业一、二极管的伏安特性一、二极管的伏安特性1.正向特性

（2）导通导通当二极管两端的电压超过死区电压后，管子开始导通，如图1-1-9所示。

二极管呈现恒压特性，此时的电压称为导通压降，用符号UD表示。

*小功率硅管的导通压降约为小功率硅管的导通压降约为0.7V；

锗管的导通压降约为；

锗管的导通压降约为0.3V。

图1-1-9二极管的导通特性【知识链接二知识链接二】二极管的伏安特性与参数二极管的伏安特性与参数环节2：

认知二极管认知二极管目目标标环节环节1内内容容结束语结束语评评价价环节环节2环节环节3环节环节4作作业业2.反向特性

（1）截止）截止二极管加反向电压时，反向电流非常小，且基本不随反向电压而变化，呈现饱和特性，二极管处于截止状态，如图1-1-10中OC段所示。

*硅管的反向电流约为硅管的反向电流约为1微安到几十微微安到几十微安，锗管约为几十微安到几百微安。

安，锗管约为几十微安到几百微安。

*反向电流越大，说明管子的单向导反向电流越大，说明管子的单向导电性能越差。

电性能越差。

*反向电流会随温度的上升而急剧增反向电流会随温度的上升而急剧增长。

长。

图1-1-10二极管的截止特性【知识链接二知识链接二】二极管的伏安特性与参数二极管的伏安特性与参数一、二极管的伏安特性一、二极管的伏安特性环节2：

认知二极管认知二极管目目标标环节环节1内内容容结束语结束语评评价价环节环节2环节环节3环节环节4作作业业2.反向特性

（2）击穿）击穿当过C点继续增大反向电压时，反向电流在D点处突然上升，这种现象称为反向击穿，如图1-1-11所示。

*发生击穿时的电压称为反向击发生击穿时的电压称为反向击穿电压（用符号穿电压（用符号UBR表示）。

表示）。

*不同类型的管子，反向击穿电不同类型的管子，反向击穿电压大小不同，通常为几十到几百压大小不同，通常为几十到几百伏，甚至数千伏。

伏，甚至数千伏。

图1-1-11二极管的击穿特性【知识链接二知识链接二】二极管的伏安特性与参数二极管的伏安特性与参数一、二极管的伏安特性一、二极管的伏安特性环节2：

认知二极管认知二极管目目标标环节环节1内内容容结束语结束语评评价价环节环节2环节环节3环节环节4作作业业1.最大整流电流IFM是指二极管长时间使用时，允许流过二极管的最大正向平均电流。

2.最高反向工作电压电压URM是指二极管长期运行时，允许承受的最高反向电压。

一般取反向击穿电压的一半或三分之一。

3.最大反向电流电流IRM是指二极管上加最高反向工作电压时的反向电流值。

反向电流大，说明二极管的单向导电性能差，并且受温度影响大。

二二、二极管的主要参数二极管的主要参数【知识链接二知识链接二】二极管的伏安特性与参数二极管的伏安特性与参数环节2：

认知二极管认知二极管目目标标环节环节1内内容容结束语结束语评评价价环节环节2环节环节3环节环节4作作业业一、一、二极管的种类二极管的种类*按材料分：

硅管和锗管*按内部结构分：

二极管可分为点接触型、面接触型和平面型等*按用途分：

二极管又可分为普通管、整流管、检波管、开关管以及各种特殊功能的二极管几种特殊用途的二极管：

几种特殊用途的二极管：

（11）硅稳压管）硅稳压管是一种利用反向击穿特性来实现稳压的二极管。

（22）发光二极管）发光二极管在半导体中掺入特殊的杂质，当它导通时，会发出各种颜色的光。

常用作显示器件，也可制成照明灯具。

（33）光电二极管）光电二极管它将光线的强弱转变成电信号的大小。

常用于对光的测量，也可制成光电池。

（44）变容二极管）变容二极管通过改变反向偏置电压，来实现结电容的调节。

相当于一个可调电容。

【知识链接三知识链接三】二极管的种类与型号二极管的种类与型号环节2：

认知二极管认知二极管目目标标环节环节1内内容容结束语结束语评评价价环节环节2环节环节3环节环节4作作业业上述特殊二极管的图形符号，如图1-1-12所示。

图1-1-12几种特殊二极管的图形符号图1-1-13特殊二极管的应用实例（a）直流稳