《半导体》课件1(29页)(沪科版九年级).pptVIP

一、材料的导电性按导电性能划分材料导体半导体绝缘体容易导电的材料不容易导电的材料导电性能介于导体与绝缘体之间的材料1.材料按导电性能可分为导体、半导体和绝缘体三大类。分类定义典型材料特点和用途金、银、铜、铝、铁等金属材料。各种酸、碱、盐水溶液，人体、石墨、大地等也是导体玻璃、橡胶、陶瓷等非金属材料硅、锗、砷化镓等电阻小，电流容易通过。用作导线。电阻很大，电流几乎不能通过。用作隔离带电体。具有一些特殊的物理性质。制造半导体元件。一、材料的导电性2.材料的导电性能是由材料内部电子的运动状况决定的。从原子结构分析。导体一般为低价元素,如铜、铁、铝等金属,其最外层电子受原子核的束缚力很小,因而极易挣脱原子核的束缚成为自由电子。因此在外电场作用下,这些电子产生定向运动(称为漂移运动)形成电流,呈现出较好的导电特性。高价元素(如惰性气体)和高分子物质(如橡胶,塑料)最外层电子受原子核的束缚力很强,极不易摆脱原子核的束缚成为自由电子,所以其导电性极差,可作为绝缘材料。而半导体材料最外层电子既不像导体那样极易摆脱原子核的束缚,成为自由电子,也不像绝缘体那样被原子核束缚得那么紧,因此,半导体的导电特性介于二者之间。一、材料的导电性导线绝缘材料一、材料的导电性3.实验探究：导体与绝缘体一、材料的导电性实验探究：导体与绝缘体材料灯的状况结论盐水亮导体橡皮不亮绝缘体玻璃不亮绝缘体陶瓷不亮绝缘体塑料不亮绝缘体铅笔亮导体铜丝亮导体导体和绝缘体是按材料导电能力的优劣来划分的，它们之间并没有绝对的界限。在条件变化时，好的绝缘体也会变化为导体。如干木棒是绝缘体，但如果浸水后就变为了导体；空气是绝缘体，但电压过高，一定距离的空气也成为导体，如前边学过的高压电弧触电和跨步电压触电；玻璃、油是绝缘体，但加热到一定程度也会成为导体。一、材料的导电性4.导体与绝缘体之间没有明确的界线二、半导体元件半导体的导电性能介于导体与绝缘体之间。它的电阻比导体大得多，但又比绝缘体小得多。当作导体来使用，它的电阻太大了。当作绝缘材料来使用，它的电阻太小了。但是，半导体有许多神奇而特殊的电学特性，使它获得了多方面的重要应用。半导体材料可以制造二极管、三极管和集成电路等多种半导体元件。半导体二极管具有单向导电性，半导体三极管可以用来放大电信号。家用电器如电脑、电视机、收音机、录音机等都大量用到半导体元件。半导体二极管电路图符号半导体三极管电路图符号1.半导体材料的应用⑴半导体二极管具有单向导电性。半导体二极管只允许电流由一个方向通过元件。半导体二极管的单向导电特性常用于把交流电变为直流电的整流电路中，也用于开关、限幅等电路中。二极管使用时，不能超过它的击穿电压。当电压超过击穿电压时，反向通电流时，二极管会被击穿而损坏。二、半导体元件2.半导体元件的主要特性TO:二极管为什么能单向导电？二、半导体元件⑵半导体元件的光敏特性有的半导体在光照下的电阻会大为减小(可称为“光敏性”)。利用这种半导体可以做成体积很小的光敏电阻。没有光照射时，光敏电阻就像绝缘体那样不容易导电；有光照射时，光敏电阻又像导体那样导电。一般光敏电阻的电阻值，不受光照射时是受光照射时的100～1000倍。因此，光敏电阻被广泛应用到光照反应灵敏的许多自动控制设备中。如光控门。楼道灯一般用的是光控和声控结合的声光控开关。⑶半导体元件的热敏特性有的半导体，在受热后电阻随温度的升高而迅速减小(可称为“热敏性”)。利用这种半导体可以做成体积很小的热敏电阻。热敏电阻可以用来测量很小范围内的温度变化，不仅反应快，而且精确度高。空调、冰箱中都用到热敏电阻控制电动机的启动。有的电子镇流器、节能灯中也用热敏电阻。二、半导体元件⑷半导体元件的压敏特性有的半导体，在受到压力后，电阻发生较大的变化(可称为“压敏性”)利用这种半导体可以做成体积很小的压敏元件，它可以把压力变化转变成电流的变化，使人们在测出电流变化的情况后，从而也就知道了压力变化。可见，半导体的导电性能可由外界条件所控制，常见特性如下表：二、半导体元件特性现象用途应用实例单向导电性热敏性光敏性压敏性掺杂性只允许电流从一个方向通过受热后，电阻随温度升高而迅速减小受到光照时，电阻大大减小受压时，电阻值会改变掺人极微量杂质，导电性能剧增二极管热敏电阻热敏温度计家用电器光敏电阻光控门压敏元件秤重计晶体管发光二极管当光照到某些半导体时，半导体内将会产生电流．太阳能电池就是根