[高二物理教案14-3]

14.3 半导体及其应用

一、教学目标

1．知道什么是半导体

2．了解半导体的导电特性

3．了解半导体的应用

二、教学重点

了解半导体的导电特性

三、教学方法

实验演示

四、教具

演示用欧姆表，热敏电阻，光敏电阻，火柴，手电筒等

五、课时安排

0.5课时

六、教学过程

（一）引入新课

用提问的方式复习上节课学习的知识：

1．什么是导体？其电阻与哪些因素有关？写出电阻定律的表达式。

2．导体的电阻率跟什么有关？导体的电阻率和导体的电阻有何区别？

待学生回答后，教师：本节课学习有关半导体的知识。

（二）进行新课

1．什么是半导体

金属导体的电阻率一般约为10-8Ω·ｍ~10-6Ω·ｍ

绝缘体的电阻率一般约为108Ω·ｍ~1018Ω·ｍ

半导体的电阻率一般约为10-5Ω·ｍ~106Ω·ｍ

2．半导体的导电性能

【演示】（1）将半导体热敏电阻（或锗材料三极管3AX系列，e—c极反接）与演示用欧姆表串联，此时表盘指示电阻较大。将火柴燃烧并靠进热敏电阻时，欧姆表显示其阻值急剧减小。

【结论】①半导体材料的电阻率随温度升高而减小，称为半导体的热敏特性。

【演示】（2）将半导体光敏电阻（或玻璃壳3AX81三极管外壳漆皮刮掉，使用e—c极）与演示用欧姆表串联，此时表盘指示电阻较大。用手电筒照射光敏电阻时，欧姆表显示其阻值急剧减小。

【结论】②半导体材料的电阻率随光照而减小，称为半导体的光敏特性。

【演示】（2）将半导体光敏电阻（或玻璃壳3AX81三极管外壳漆皮刮掉，使用e—c极）与演示用欧姆表串联，此时表盘指示电阻较大。用手电筒照射光敏电阻时，欧姆表显示其阻值急剧减小。

半导体还有一个重要特性：

③半导体材料中掺入微量杂质也会使它的电阻率产生急剧变化，称为半导体的掺杂特性。

3．半导体导电特性的应用及发展

1906年真空三极管的发明，为上个世纪上半叶无线电和电话的发展奠定了基础。1947年，美国贝尔研究所的巴丁、肖克莱、布拉坦研制出第一个晶体三极管。它的出现成为上世纪下半叶世界科技发展的基础。其功耗极低，而且可靠性高，转换速度快，功能多样，尺寸又小，因而成为当时出现的数字计算机的理想器件，并很快在无线电技术和军事上获得广泛的应用。由于研制成晶体管，他们三人获得1956年诺贝尔物理学奖。

半导体材料在目前的电子工业和微电子工业中主要用来制作晶体管、集成电路