2019届二轮复习　半导体课件（22张） 22页

　半导体 [ 考纲下载 ] 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 . 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 ① 半导体的电阻率 介于 和 之间 . ② 通过控制半导体材料 的 ， 可以控制半导体的导电性能 . ③ 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：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 ① 二极管：由 PN 结构成， 具有 导电性 . ② 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 10 － 8 ～ 10 － 6 Ω·m ，半导体的为 10 － 5 ～ 10 7 Ω·m ，绝缘体的为 10 8 ～ 10 20 Ω·m. 答案 答案 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 ] 特性名称 特性内容 用途 应用实例 热敏特性 半导体材料受热后，电阻率随温度升高而迅速变化 热敏电阻 热敏温度计 光敏特性 半导体材料受到光照时，电阻率迅速下降 光敏电阻 光电计时器 压敏特性 半导体材料受压时会改变电阻值 压敏元件 称重计 掺杂特性 掺入微量的杂质可使导电性能剧增 晶体管 发光二极管 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 ① 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； ② 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， R 1 、 R 2 为定值电阻， L 为小灯泡， R 3 为光敏电阻，当照射光强度减弱时 A. 电压表的示数增大 B. R 2 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， R 3 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 R 2 的电流 I 2 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 U R 1 ＝ I 干 R 1 知，电压表的示数减小， A 错误 . 由 I L ＝ I 干 － I 2 知流过小灯泡的电流减小，则小灯泡的功率减小， 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， R 1 为定值电阻， R T 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. R 1 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 U ＝ E － Ir ，则电压表的读数 U 增大， B 正确 ； 又 由 U 1 ＝ IR 1 及 P 1 ＝ I 2 R 1 可知 U 1 变小， R 1 消耗的功率 P 1 变小， D 错误 ； 电容器 两极板间的电压 U 2 ＝ U － U 1 ， U 2 变大，由场强 E ′ ＝ Q ＝ CU 2 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