半導體材料和納米材料-完整版獲獎?wù)n件

1、3.4 半導體材料和納米材料課標定位學習目標：1知道什么是半導體，半導體的導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用。重點難點：晶體二極管單向?qū)щ娦缘奈⒂^解釋。一、半導體材料1半導體就是導電能力介于導體和絕緣體之間的物質(zhì)，如硅、鍺、砷化鎵等,半導體的導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硅原子結(jié)合。這樣，就多出了一個電子，成為自由電子，以自由電子參與的導電叫做半導體的_，經(jīng)摻雜后形成電

2、子導電的半導體叫做n型半導體。電子導電如果在硅中摻入的是三價元素硼(或銦)，那就會缺少一個電子，多出一個帶正電的空穴，以_參與的導電叫半導體的空穴導電，經(jīng)摻雜后形成空穴導電的半導體叫p型半導體。空穴3人們利用氧化、刻蝕、擴散等方法，把一個電子電路的所有元件按電路連接要求制作成一小塊半導體硅片，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。主要有：量子尺寸效應、小尺寸效應，表面和界面效應，宏觀量子隧道效應。納米材料的奇特效應使納米材料表現(xiàn)出不同于傳統(tǒng)材料的良好性能。所以在各個領(lǐng)域內(nèi)應用前景廣闊。三、二極管單向?qū)щ娦缘脑驅(qū)型半導體和p型半導體緊密接觸，在接觸面上會形成一個pn結(jié)。這樣，便可組成一個晶體二極管。當對晶體二極管加上正向電壓時，即把p型半導體接電源正極，n型半導體接電源負極時，n型半導體的電子受電場力而越過pn結(jié)，形成電流，二極管導通(圖332甲)。當對晶體二極管加上反向電壓時，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^機理。晶體二極管單向?qū)щ娦缘奈⒂^機理圖332即時應用 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由于硅中摻入三價元素硼后，缺少一個電子，多出一個帶正電的空穴，而空穴不能自由移動，所以只靠電子定向移動導電，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，n型半導體的電子受電場力作用而越過pn結(jié)，形成電流，二極管導通；當加反向電壓時，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、導電性是由半導體中導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)于半導體的導電情況的說法正確的有()A純凈的半導體像絕緣體一樣不導電B半導體材料在導電性能上具有熱敏特性、光敏特性和摻雜特性C依靠電子導電的半導體叫p型半導體D依靠空穴導電的半導體叫n型半導體類型一 對半導體材料的認識【精講精析】純凈的半導體在極低的溫度下是不導電的，但在較高的溫度下，半導體的導電性能卻大大提高，這個特性叫半導體的熱敏特性，同樣，在光照、摻雜等措施下，半導體的導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，依靠電子導電的是n型半導體，依靠空穴導電的是p型半導體，所以只有B選項對?！敬鸢浮緽【方法總

6、結(jié)】掌握半導體材料的導電特點及影響半導體導電性能的因素是分析認識半導體性質(zhì)的關(guān)鍵。下列選項中是指納米材料的小尺寸效應的是()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，材料微觀粒子的運動速度基本上與溫度無關(guān)C當材料超細微粒的尺寸與光波波長相當或更小時，將由超導狀態(tài)變?yōu)檎Ｎ飸B(tài)D銀的超細微粒在溫度為1 K時，會由導體變?yōu)榻^緣體類型二 對納米材料效應的認識【思路點撥】根據(jù)納米材料的常見效應分析判斷。【自主解答】A是納米材料的表面和界面效應；B是納米材料的宏觀量子隧道效應；D是納米材料的量子尺寸效應?！敬鸢浮緾變式訓練納米材料的奇特效應使納米材料表現(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在力學性能方面，納米材料具有高強、高硬和良好的塑性B在熱學性能方面，納米超細微粒的熔點比常規(guī)粉體低得多C在電學性能方面，納米金屬在低溫時會呈現(xiàn)