第2、3節(jié) 半導(dǎo)體 液晶一、半導(dǎo)體及常見半導(dǎo)體元件1．半導(dǎo)體(1)概念：導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體與絕緣體之間的物質(zhì)。(2)特性：①半導(dǎo)體的電阻率介于導(dǎo)體和絕緣體之間。②通過把握半導(dǎo)體材料的雜質(zhì)濃度，可以把握半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能。③一般狀況下，金屬導(dǎo)體的電阻率與溫度呈線性關(guān)系，而半導(dǎo)體的電阻率與溫度的關(guān)系較為簡潔。(3)應(yīng)用：在信息技術(shù)、自動(dòng)把握、現(xiàn)代照明系統(tǒng)等方面應(yīng)用廣泛。(4)分類：N型半導(dǎo)體和P2．晶體管和集成電路晶體管①二極管：由PN②三極管：具有放大作用。集成電路：由成千上萬個(gè)二極管、三極管、電阻和電容等元件構(gòu)成的芯片，其作用是對(duì)信息進(jìn)展存儲(chǔ)、處理、把握和顯示。光敏電阻：一種受光照耀，電阻率快速下降的半導(dǎo)體器件，常用于一些自動(dòng)把握的裝備中。熱敏電阻：在溫度變化時(shí)，電阻率快速變化的半導(dǎo)體器件。一種是負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻；一種是正溫度系數(shù)熱敏電阻。發(fā)光二極管：通電后能發(fā)光的半導(dǎo)體元件。二、液晶液晶(1)液晶態(tài)：處于固態(tài)與液態(tài)之間的過渡狀態(tài)。(2)液晶：處于液晶態(tài)的物質(zhì)。構(gòu)造分子排列的有序性介于固體和液體之間。3．液晶顯示(1)液晶分子的排列會(huì)因外界條件的變化而變化，由此引起液晶光學(xué)性質(zhì)的轉(zhuǎn)變。(2)液晶顯示器的應(yīng)用格外廣泛。推斷：(1)把握半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電性能可通過把握摻入雜質(zhì)的濃度來把握。( )(2)二極管具有放大電流的作用。( )(3)發(fā)光二極管只能發(fā)出微弱的紅光和綠光，不能用來照明。( )答案：(1)√(2)×(3)×提示：液晶分子的排列挨次會(huì)因溫度、壓強(qiáng)、電磁作用等外界條件的微小變動(dòng)而發(fā)生變化，由此引起光學(xué)性質(zhì)的轉(zhuǎn)變，液晶顯示就是利用這些性質(zhì)而進(jìn)展起來的。半導(dǎo)體的特性半導(dǎo)體的特性半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能可由外界條件所把握，常見特性如表特性名稱熱敏特性

特性內(nèi)容變化

用途熱敏電阻

應(yīng)用實(shí)例熱敏溫度計(jì)光敏特性壓敏特性摻雜特性二極管的應(yīng)用

半導(dǎo)體材料受到光照時(shí)，電阻快速減小半導(dǎo)體材料受壓時(shí)會(huì)轉(zhuǎn)變電阻值摻入微量的雜質(zhì)可使導(dǎo)電性能劇增

光敏電阻壓敏元件晶體管

光電計(jì)時(shí)器稱重計(jì)發(fā)光二極管半導(dǎo)體二極管：①半導(dǎo)體二極管具有單向?qū)щ娦裕磧H允許電流由一個(gè)方向通過元件；②半導(dǎo)體二極管的應(yīng)用：檢波、鑒頻、限幅、電源設(shè)備的整流電路、電源供給電路中的穩(wěn)壓等均應(yīng)用了半導(dǎo)體二極管。發(fā)光二極管：多在電路及儀器中用作指示燈，或組成文字、數(shù)字進(jìn)展顯示，也可用作照明。(1)熱敏電阻的電阻率隨溫度上升可減小也可增大，光敏電阻在光照條件下電阻率快速減小。(2)二極管與三極管都是由P型和N關(guān)于半導(dǎo)體以下說法正確的選項(xiàng)是( )A．固體材料分兩類，一類是導(dǎo)體，另一類是絕緣體B．半導(dǎo)體就是一半導(dǎo)電，即正方向?yàn)閷?dǎo)體，反方向?yàn)榻^緣體C．半導(dǎo)體的電阻率與溫度呈線性關(guān)系，即隨溫度上升而均勻增大D．利用半導(dǎo)體的特性，可以制成各種不同性能的器件液晶及其應(yīng)用解析：選D半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體與絕緣體之間，故A、B較為簡潔，如負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻的阻值隨溫度上升而減小。利用半導(dǎo)體的特性，可以制成各種不同性能的器件，故CD液晶及其應(yīng)用液晶的主要性質(zhì)液晶具有晶體的各向異性：緣由是在微觀構(gòu)造上，從某個(gè)方向看，液晶的分子排列比較整齊，有特別的取向。液晶具有液體的流淌性：緣由是從另一方向看液晶分子排列是雜亂的，因而液晶又具有液體的性質(zhì)，具有確定的流淌性。液晶分子的排列特點(diǎn)：液晶分子的排列特點(diǎn)是從某個(gè)方向上看液晶分子的排列比較整齊；但是從另一個(gè)方向看，液晶分子的排列是雜亂無章的。液晶的物理性質(zhì)：液晶的物理性質(zhì)很簡潔在外界的影響(如電場(chǎng)、壓力、光照、溫度等)下發(fā)生轉(zhuǎn)變。液晶的主要應(yīng)用向列型液晶在外加電壓影響下，液晶的分子排列會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)變，使液晶由透亮變?yōu)椴煌噶?，去掉電壓又恢?fù)透亮。利用向列型液晶的這種性質(zhì)可以制成各種液晶顯示器。膽甾型液晶在溫度轉(zhuǎn)變時(shí)會(huì)轉(zhuǎn)變顏色。隨著溫度的上升，顏色按紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫的挨次變化，溫度下降時(shí)又按相反挨次變色，而且靈敏度很高，在不到1℃的溫差內(nèi)就可以顯出整個(gè)色譜。利用液晶的這種溫度效應(yīng)可以探測(cè)溫度。液晶既具有液體的特點(diǎn)，也具有晶體的特點(diǎn)，但它既不是液體，也不是晶體，它是獨(dú)立于液體和晶體之外的一種特別流體。自然液晶不多，大多是人工合成的，現(xiàn)已覺察幾千種有機(jī)化合物具有液晶態(tài)。2．[多項(xiàng)選擇]關(guān)于液晶，以下說法正確的選項(xiàng)是( )A．由于液晶是介于晶體與液體之間的中間態(tài)，所以液晶實(shí)際上是一種非晶體B．液晶具有液體的流淌性，是由于液晶分子盡管有序排列，但其位置無序，可自由移動(dòng)C．任何物質(zhì)在任何條件下都可以存在液晶態(tài)D．自然存在的液晶很少，多數(shù)液晶是人工合成的解析：選BD液晶是一種介于晶體與液體之間的液態(tài)晶體，它不是晶體更不是非晶體；液晶分子像晶體分子一樣排列有序，但是它們又像液體分子一樣可以自由移動(dòng)，沒有固定的位置，即位置無序，所以液晶具有流淌性；有些物質(zhì)只有在特定的條件下才具有液晶態(tài)。并不是全部物質(zhì)都有液晶態(tài)的；自然存在的液晶很少，多數(shù)液晶是人工合成的，目前已覺察幾千種。由上述可知B、D對(duì)半導(dǎo)體的理解對(duì)半導(dǎo)體的理解[例1][多項(xiàng)選擇]半導(dǎo)體就是導(dǎo)電力氣介于導(dǎo)體和絕緣體之間的物質(zhì)，以下關(guān)于其導(dǎo)電性能的說法正確的選項(xiàng)是( )A．半導(dǎo)體導(dǎo)電力氣介于導(dǎo)體和絕緣體之間，性能穩(wěn)定B．在極低的溫度下，純潔的半導(dǎo)體像絕緣體一樣不導(dǎo)電C．在較高的溫度下，半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能會(huì)大大增加，甚至接近金屬的導(dǎo)電性能D．半導(dǎo)體中摻入雜質(zhì)后，其導(dǎo)電性能會(huì)減弱[解析]半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電性能受溫度、光照及摻入雜質(zhì)的影響，故A的導(dǎo)電性能會(huì)大大增加，應(yīng)選項(xiàng)D[答案]BC對(duì)液晶的生疏[借題發(fā)揮]對(duì)于半導(dǎo)體材料，溫度越高，導(dǎo)電性能越強(qiáng)，光照越強(qiáng)，導(dǎo)電性能越強(qiáng)，摻入雜質(zhì)后導(dǎo)電性能增加。對(duì)液晶的生疏[例2][多項(xiàng)選擇]荷蘭飛利浦電子于2023年春季推出了一款超寬屏幕液晶電視產(chǎn)品其屏幕比例到達(dá)了21∶9。它寬廣的畫面可以呈現(xiàn)給人以身臨其境的真實(shí)感。那么關(guān)于液晶，以下說法正確的選項(xiàng)是( )A．液晶有多種光學(xué)效應(yīng)，可以應(yīng)用于顯示器B．液晶是液體和晶體的混合物C．液晶的光學(xué)性質(zhì)隨溫度的變化而變化D．液晶的光學(xué)性質(zhì)隨外加電壓的變化而變化[解析]液晶有多種光學(xué)效應(yīng)，因此顯示器是當(dāng)前液晶最主要的應(yīng)用方向，故A的物質(zhì)，介于液體與晶體之間，但不是液體和晶體的混合物，故B錯(cuò)誤；外界條件的微小變化都會(huì)引起液晶分子排列的變化，從而轉(zhuǎn)變液晶的某些性質(zhì)，溫度、壓力、外加電壓等因素變化時(shí)，都會(huì)轉(zhuǎn)變液晶的光學(xué)性質(zhì)，故C、D[答案]ACD[借題發(fā)揮]液晶有不穩(wěn)定性，在外界環(huán)境變化時(shí)其某些性質(zhì)要發(fā)生變化。半導(dǎo)體

導(dǎo)電特性類型及常見半導(dǎo)體元件半導(dǎo)體材料與液晶

液晶態(tài)的分子排列特點(diǎn)液晶與顯示器液晶的主要應(yīng)用：顯示器1．[多項(xiàng)選擇]關(guān)于晶體、液晶、液體，以下說法正確的選項(xiàng)是( )A．晶體和液晶的性質(zhì)是完全一樣的B．液晶就是液體，具有液體的全部性質(zhì)C．液晶是介于晶體與液體之間的一種中間態(tài)D．液晶具有液體的流淌性，具有晶體的各向異性解析：選CD晶體屬于典型的固體，其分子排列呈確定的構(gòu)造，有規(guī)律，而液晶分子的構(gòu)造是介于液具有各向異性，則C、D2．[多項(xiàng)選擇]關(guān)于半導(dǎo)體，以下說法正確的有( )A．半導(dǎo)體導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體和絕緣體之間B．半導(dǎo)體導(dǎo)電性能隨溫度上升而減弱C．半導(dǎo)體可以制成光敏元件D．半導(dǎo)體可以制成大規(guī)模集成電路解析：選ACD依據(jù)半導(dǎo)體定義知ABC、D項(xiàng)正確。應(yīng)選A、C、D。3．[多項(xiàng)選擇]以下表達(dá)中正確的選項(xiàng)是( )A．棒狀分子、碟狀分子和平板狀分子的物質(zhì)呈液晶態(tài)B．利用液晶在電壓變化時(shí)由透亮變?yōu)椴煌噶量芍谱麟娮颖?、電子?jì)算器的顯示元件C．有一種液晶，隨溫度的漸漸上升，其顏色按挨次轉(zhuǎn)變，利用這種性質(zhì)，可用來探測(cè)溫度D．利用液晶可檢查腫瘤，還可以檢查電路中的短路點(diǎn)解析：選BCD通常棒狀分子、碟狀分子和平板狀分子的物質(zhì)簡潔具有液晶態(tài)，但不是任何時(shí)候都呈液晶態(tài)，故A4．[多項(xiàng)選擇]以下說法正確的選項(xiàng)是( )A．液晶與晶體的構(gòu)造一樣B．液晶與液體的構(gòu)造一樣C．液晶與晶體、液體的構(gòu)造均不同D．液晶在某些性質(zhì)上與晶體一樣，在某些性質(zhì)上與液體一樣解析：選CD液晶的構(gòu)造既不同于晶體構(gòu)造，也不同于液體構(gòu)造和非晶體構(gòu)造，故A、BC液晶在力學(xué)性質(zhì)上與液體一樣，具有流淌性、連續(xù)性，在光學(xué)性質(zhì)、電學(xué)性質(zhì)上又具有各向異性，因而又具有晶體的某些性質(zhì)，所以D關(guān)于液晶的以下說法中正確的選項(xiàng)是( )A．液晶是液體和晶體的混合物B．液晶分子在特定方向排列比較整齊C．電子手表中的液晶在外加電壓的影響下，能夠發(fā)光D．全部物質(zhì)在確定條件下都能成為液晶解析：選B液晶是處于液晶態(tài)的物質(zhì)；液晶分子在特定方向排列整齊；在外電壓作用下，液晶的光學(xué)效應(yīng)轉(zhuǎn)變，但不發(fā)光；不是全部物質(zhì)都能成為液晶。關(guān)于半導(dǎo)體以下說法正確的選項(xiàng)是( )A．半導(dǎo)體中不留神混入雜質(zhì)，電阻率不會(huì)發(fā)生很大變化B．二極管具有放大信號(hào)的作用C．熱敏電阻是利用半導(dǎo)體材料在溫度變化時(shí)，其電阻率快速轉(zhuǎn)變而制成的D．LED只能發(fā)出微弱的紅光或綠光C半導(dǎo)體混入雜質(zhì)時(shí)，電阻率會(huì)發(fā)生顯著變化，故ABCLEDD7．[多項(xiàng)選擇]關(guān)于液晶的應(yīng)用，以下說法中正確的選項(xiàng)是( )大規(guī)模集成電路與液晶技術(shù)結(jié)合，生產(chǎn)出薄膜晶體管液晶顯示器，已用于彩屏手機(jī)、筆記本電腦、液