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简单的电子技术基础

刘海军摘编

一、课程背景：

电子技术的发展十分迅速，应用非常广泛，现代一切新的科学技术无

不与电有着密切的关系。因此，电子技术是一门重要课程。为他们将来涉

及到电的知识打基础；也为他们自学、深造、拓宽和创新打下基础。

二、课程目标：

1、了解模拟电路构成的最基本元件，特性及工作原理。

2、了解集成电路的特点和两种整流电路。

3、了解两种振荡电路及调制方式。

4、了解无线电广播与接收的简单知识。

5、培养学生学习物理的兴趣，用物理知识解决实际问题的能力，热爱

生活的情操。

三、教学方式：

讲座、讨论、探究（观看教学片、维修店调查、信息采集整理等）

四、课程安排：

1、时间：每周一课时，共9课时

2、对象：全校各年级

五、课程内容：

半导体导电特性

导体、绝缘体和半导体

自然界的各种物质就其导电性能来说、可以分为导体、绝缘体和半导体三大类。

导体具有良好的导电特性，常温下，其内部存在着大量的自由电子，它们在外电场的作用下做定

向运动形成较大的电流。因而导体的电阻率很小，只有金属一般为导体，如铜、

铝、银等。

绝缘体几乎不导电，如橡胶、陶瓷、塑料等。在这类材料中，几乎没有自由电子，即使受外电场

作用也不会形成电流，所以，绝缘体的电阻率很大，在以上。

半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间，如硅、锗、硒等，它们的电阻率通常在

之间。半导体之所以得到广泛应用，是因为它的导电能力受掺杂、温度和光照的影响十分显著。如

纯净的半导体单晶硅在室温下电阻率约为，若按百万分之一的比例掺入少量杂质

（如磷）后，其电阻率急剧下降为，几乎降低了一百万倍。半导体具有这种性能的根

本原因在于半导体原子结构的特殊性。

本征半导体的导电特性

常用的半导体材料是单晶硅（Si）和单晶锗

（Ge）。所谓单晶，是指整块晶体中的原子

按一定规则整齐地排列着的晶体。非常纯净

的单晶半导体称为本征半导体。

一、本征半导体的原子结构

半导体锗和硅都是四价元素，其原子结构示

意图如图Z0102所示。它们的最外层都有4

个电子，带4个单位负电荷。通常把原子核

和内层电子看作一个整体，称为惯性核，如

图Z0101所示。

惯性核带有4个单位正电荷，最外层有4个价电子带有4个单位负

电荷，因此，整个原子为电中性。

二、本征激发

一般来说，共价键中的价电子不完全象绝缘体中价电子所受束缚那样强，如果能从外界获得一

定的能量（如光照、升温、电磁场激发等），一些价电子就可能挣脱共价键的束缚而成为自由电

子。

理论和实验表明：在常温（T＝300K）下，硅共价键中的价电子只要获得大于电离能EG（=1.1eV）

的能量便可激发成为自由电子。本征锗的电离能更小，只有0.72eV。

当共价键中的一个价电子受激发挣脱原子核的束缚成为自由电子的同时，在共价键中便留下了

一个一个空空位子，称为