半導(dǎo)體材料和納米材料-完整版獲獎(jiǎng)?wù)n件

1、3.4 半導(dǎo)體材料和納米材料課標(biāo)定位學(xué)習(xí)目標(biāo)：1知道什么是半導(dǎo)體，半導(dǎo)體的導(dǎo)電性與哪些物理因素有關(guān)及晶體二極管單向?qū)щ娦缘奈⒂^本質(zhì)。2初步了解納米、納米技術(shù)、納米材料的概念及納米材料的種類和特性以及應(yīng)用。重點(diǎn)難點(diǎn)：晶體二極管單向?qū)щ娦缘奈⒂^解釋。一、半導(dǎo)體材料1半導(dǎo)體就是導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體和絕緣體之間的物質(zhì)，如硅、鍺、砷化鎵等,半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能會隨著一些物理因素的改變而改變,具有_特性、 _特性和摻雜特性。熱敏光敏2往單晶體硅中摻入少量的五價(jià)元素磷(或砷)，這些磷原子就會取代少數(shù)硅原子與周圍的四個(gè)硅原子結(jié)合。這樣，就多出了一個(gè)電子，成為自由電子，以自由電子參與的導(dǎo)電叫做半導(dǎo)體的_，經(jīng)摻雜后形成電

2、子導(dǎo)電的半導(dǎo)體叫做n型半導(dǎo)體。電子導(dǎo)電如果在硅中摻入的是三價(jià)元素硼(或銦)，那就會缺少一個(gè)電子，多出一個(gè)帶正電的空穴，以_參與的導(dǎo)電叫半導(dǎo)體的空穴導(dǎo)電，經(jīng)摻雜后形成空穴導(dǎo)電的半導(dǎo)體叫p型半導(dǎo)體?？昭?人們利用氧化、刻蝕、擴(kuò)散等方法，把一個(gè)電子電路的所有元件按電路連接要求制作成一小塊半導(dǎo)體硅片，這就是_，也稱芯片。集成電路二、納米材料1納米是一個(gè)長度單位，1 nm_m。納米技術(shù)是指在納米尺度(0.1100 nm)上制造材料和器件的技術(shù)，實(shí)際上是_而制造具有新分子結(jié)構(gòu)的技術(shù)。109重新排列原子納米材料的制備和研究則是納米科學(xué)技術(shù)的基礎(chǔ)，納米材料有納米金屬材料、納米磁性材料、納米陶瓷材料、納米醫(yī)用材

3、料等多種。2納米材料具有許多奇特的效應(yīng)。主要有：量子尺寸效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)，表面和界面效應(yīng)，宏觀量子隧道效應(yīng)。納米材料的奇特效應(yīng)使納米材料表現(xiàn)出不同于傳統(tǒng)材料的良好性能。所以在各個(gè)領(lǐng)域內(nèi)應(yīng)用前景廣闊。三、二極管單向?qū)щ娦缘脑驅(qū)型半導(dǎo)體和p型半導(dǎo)體緊密接觸，在接觸面上會形成一個(gè)pn結(jié)。這樣，便可組成一個(gè)晶體二極管。當(dāng)對晶體二極管加上正向電壓時(shí)，即把p型半導(dǎo)體接電源正極，n型半導(dǎo)體接電源負(fù)極時(shí)，n型半導(dǎo)體的電子受電場力而越過pn結(jié)，形成電流，二極管導(dǎo)通(圖332甲)。當(dāng)對晶體二極管加上反向電壓時(shí)，電子在電場力作用下很難越過pn結(jié)，因而幾乎沒有電流產(chǎn)生，二極管截止(圖332乙)。這就是晶體二極管具

4、有單向?qū)щ娦缘奈⒂^機(jī)理。晶體二極管單向?qū)щ娦缘奈⒂^機(jī)理圖332即時(shí)應(yīng)用 2.下列對晶體二極管單向?qū)щ娦越忉屨_的是()A由于用作半導(dǎo)體材料的硅是一種單晶體，而單晶體具有各向異性，所以晶體二極管具有單向?qū)щ娦訠由于在硅中摻入了少量的磷(或砷)，使物質(zhì)的組成發(fā)生變化所致C由于硅中摻入三價(jià)元素硼后，缺少一個(gè)電子，多出一個(gè)帶正電的空穴，而空穴不能自由移動(dòng)，所以只靠電子定向移動(dòng)導(dǎo)電，因此具有單向?qū)щ娦訢由于晶體二極管由pn結(jié)組成，加正向電壓時(shí)，n型半導(dǎo)體的電子受電場力作用而越過pn結(jié)，形成電流，二極管導(dǎo)通；當(dāng)加反向電壓時(shí)，電子在電場力作用下很難越過pn結(jié)，因此表現(xiàn)出單向?qū)щ娦越馕觯哼xD。晶體二極管的單向

5、導(dǎo)電性是由半導(dǎo)體中導(dǎo)電粒子能否在電場力作用下順利通過pn結(jié)所決定的。下面關(guān)于半導(dǎo)體的導(dǎo)電情況的說法正確的有()A純凈的半導(dǎo)體像絕緣體一樣不導(dǎo)電B半導(dǎo)體材料在導(dǎo)電性能上具有熱敏特性、光敏特性和摻雜特性C依靠電子導(dǎo)電的半導(dǎo)體叫p型半導(dǎo)體D依靠空穴導(dǎo)電的半導(dǎo)體叫n型半導(dǎo)體類型一 對半導(dǎo)體材料的認(rèn)識【精講精析】純凈的半導(dǎo)體在極低的溫度下是不導(dǎo)電的，但在較高的溫度下，半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能卻大大提高，這個(gè)特性叫半導(dǎo)體的熱敏特性，同樣，在光照、摻雜等措施下，半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能均得到大幅度提高，這分別稱作光敏特性和摻雜特性，依靠電子導(dǎo)電的是n型半導(dǎo)體，依靠空穴導(dǎo)電的是p型半導(dǎo)體，所以只有B選項(xiàng)對?！敬鸢浮緽【方法總

6、結(jié)】掌握半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電特點(diǎn)及影響半導(dǎo)體導(dǎo)電性能的因素是分析認(rèn)識半導(dǎo)體性質(zhì)的關(guān)鍵。下列選項(xiàng)中是指納米材料的小尺寸效應(yīng)的是()A納米材料活性極高，極不穩(wěn)定，很容易與其他原子結(jié)合B溫度若低于某一臨界溫度，材料微觀粒子的運(yùn)動(dòng)速度基本上與溫度無關(guān)C當(dāng)材料超細(xì)微粒的尺寸與光波波長相當(dāng)或更小時(shí)，將由超導(dǎo)狀態(tài)變?yōu)檎Ｎ飸B(tài)D銀的超細(xì)微粒在溫度為1 K時(shí)，會由導(dǎo)體變?yōu)榻^緣體類型二 對納米材料效應(yīng)的認(rèn)識【思路點(diǎn)撥】根據(jù)納米材料的常見效應(yīng)分析判斷?！咀灾鹘獯稹緼是納米材料的表面和界面效應(yīng)；B是納米材料的宏觀量子隧道效應(yīng)；D是納米材料的量子尺寸效應(yīng)?！敬鸢浮緾變式訓(xùn)練納米材料的奇特效應(yīng)使納米材料表現(xiàn)出不同于傳統(tǒng)材料的良好性能，以下關(guān)于納米材料的性能的說法中正確的是()A在力學(xué)性能方面，納米材料具有高強(qiáng)、高硬和良好的塑性B在熱學(xué)性能方面，納米超細(xì)微粒的熔點(diǎn)比常規(guī)粉體低得多C在電學(xué)性能方面，納米金屬在低溫時(shí)會呈現(xiàn)