1、2 半导体,第三章 固体和液体,学习目标,1.知道半导体的特性. 2.知道半导体二极管的单向导电性. 3.了解半导体三极管和集成电路的作用. 4.知道光敏电阻、热敏电阻、光电池和发光二极管的作用及其特点.,内容索引,重点探究 启迪思维 探究重点,达标检测 检测评价 达标过关,自主预习 预习新知 夯实基础,自主预习,一、半导体的特性、晶体管、集成电路,1.半导体 (1)概念： 介于导体与绝缘体之间的物质. (2)特性 半导体的电阻率介于 和 之间. 通过控制半导体材料的 ，可以控制半导体的导电性能. 一般情况下，金属导体的电阻率与温度成 关系，而半导体的电阻率与温度的关系较为复杂. (3)应用：
2、在信息技术、自动化控制、现代照明系统等方面应用广泛. (4)分类：N型半导体和P型半导体.,导电性能,导体,绝缘体,杂质浓度,线性,2.晶体管和集成电路 (1)晶体管 二极管：由PN结构成，具有 导电性. 三极管：具有 或开、关电流的作用. (2)集成电路：由成千上万个 、 、电阻和电容等元件构成的芯片，其作用是对信息进行 、处理、 和显示.,单向,放大信号,二极管,三极管,存储,控制,二、各种特殊性能的半导体器件,1.光敏电阻：一种受光照射，电阻率迅速 的半导体器件，常用于一些自动控制的装备中. 2.热敏电阻：在温度变化时，电阻率迅速变化的半导体器件.一种是 温度系数热敏电阻；一种是正温度系
3、数热敏电阻. 3.发光二极管：通电后能发光的半导体器件.,下降,负,判断下列说法的正误. (1)半导体的电阻率与温度的关系为线性关系.( ) (2)二极管可以将直流变成交流.( ) (3)光敏电阻是利用半导体材料在光照条件下其电阻率迅速下降制成的. ( ) (4)所有热敏电阻的阻值都随温度升高而减小.( ),即学即用,答案,重点探究,1.根据材料的导电性能，可以把固体材料分为导体、半导体和绝缘体，你知道它们的电阻率分别处于什么范围吗？,一、半导体的特性 晶体管、集成电路,导学探究,答案 导体的电阻率数值一般为108106 m，半导体的为105107 m，绝缘体的为1081020 m.,答案,答
4、案,答案 (1)半导体有掺杂特性. (2)半导体材料的电阻率与温度的关系较为复杂. (3)有些半导体材料对温度、光照非常敏感，当温度或光照发生微小改变时，电阻率可迅速发生变化.,3.你了解半导体材料的一些应用知识吗？,答案 半导体材料可制作二极管、三极管、集成电路等.,2.与导体相比，半导体有哪些不同？,1.半导体的导电性能可由外界条件所控制，常见特性如表,知识深化,2.二极管 (1)结构：N型半导体与P型半导体的结合体. (2)特点：单向导电性. (3)应用 半导体二极管具有单向导电性，即仅允许电流由一个方向通过元件； 半导体二极管的应用：检波、鉴频、限幅、电源设备的整流电路、电源供给电路中
5、的稳压等均应用了半导体二极管.,3.三极管 (1)结构：两层N型夹入一层P型，或两层P型夹入一层N型. (2)作用：放大信号或开、关电流. (3)用途：在晶体管收音机、电视机里用于放大信号；在计算机中作为开关和其他用途. 4.集成电路 (1)结构：把许多二极管、三极管等晶体管，以及电阻、电容等元件做在一块半导体芯片(硅晶片)上制成的电路. (2)特点：电信号在其中传输速度极快. (3)用途：各种电子仪表、家用电器、电脑之中，都包含有各种类型的芯片，用来对信息进行存储、处理、控制和显示.,例1 关于半导体下列说法正确的是 A.固体材料分两类，一类是导体，另一类是绝缘体 B.半导体就是一半导电，即
6、正方向为导体，反方向为绝缘体 C.半导体的电阻率与温度成线性关系，即随温度升高而均匀增大 D.利用半导体的特性，可以制成各种不同性能的器件,答案,解析,解析 半导体的导电性能介于导体与绝缘体之间，故A、B错； 半导体的电阻率与温度的关系较为复杂，负温度系数热敏电阻的阻值随温度升高而减小.利用半导体的特性，可以制成各种不同性能的器件，故C错，D对.,二、各种特殊性能的半导体器件,请列举一些半导体器件.,导学探究,答案,答案 热敏电阻、光敏电阻等.,1.热敏电阻的电阻率随温度升高可减小也可增大，光敏电阻在光照条件下电阻率迅速下降. 2.光电池 特性：将太阳辐射直接转换成电能. 应用：为卫星、计算器
7、等提供能量. 3.发光二极管(LED) 特性：通电后能发光. 优点：效率高、寿命长，不易破损.,知识深化,答案,例2 (多选)如图1所示，R1、R2为定值电阻，L为小灯泡，R3为光敏电阻，当照射光强度减弱时 A.电压表的示数增大 B.R2中电流增大 C.小灯泡的功率增大 D.电路的路端电压增大,解析,图1,解析 当光照减弱时，R3的阻值增大，则并联部分的阻值增大，进而并联部分的电压增大，流过R2的电流I2增大，B正确. 由于外电路的阻值变大，路端电压增大，D正确. 电路的总电阻增大，则干路电流I干减小，由UR1I干R1知，电压表的示数减小，A错误. 由ILI干I2知流过小灯泡的电流减小，则小灯
8、泡的功率减小，C错误.,答案,例3 (多选)在温控电路中，通过热敏电阻阻值随温度的变化可实现对电路相关物理量的控制.如图2所示的电路，R1为定值电阻，RT为负温度系数的热敏电阻，C为电容器.当环境温度降低时 A.电容器C的带电荷量增大 B.电压表的读数增大 C.电容器C两极板间的电场强度减小 D.R1消耗的功率增大,解析,图2,解析 当环境温度降低时，热敏电阻阻值变大，电路的总电阻变大，由I 知I变小，又UEIr，则电压表的读数U增大，B正确； 又由U1IR1及P1I2R1可知U1变小，R1消耗的功率P1变小，D错误； 电容器两极板间的电压U2UU1，U2变大，由场强E QCU2可知Q、E都增大，故A正确，C错误.,达标检测,1.(半导体的特性)下列物体中，用到了半导体材料的是 A.智能机器狗 B.白炽灯泡 C.普通干电池 D.滑动变阻器,答案,1,2,2.(半导体器件)半导体温度计是利用负温度系数的热敏电阻制造的.如图3所示，如果待测点的温度升高，那么 A.热敏电阻变大，灵敏电流表示数变大 B.热敏电阻变大，灵敏电流表示数变小 C.热敏电阻变小，灵敏电流表示数变大 D.热敏电阻变小，灵敏电流表示数变小,答案,1,2,图3,
