課時教學計劃教師姓名時數(shù)2日期班級上課地點課程（學習領(lǐng)域）名稱電子技術(shù)基礎(chǔ)任務(wù)1.1（學習情境）任務(wù)1.1認識半導(dǎo)體（理論講授+多媒體演示+課堂互動）主要教學內(nèi)容物質(zhì)結(jié)構(gòu)的分類，半導(dǎo)體的獨特性能，本征半導(dǎo)體，雜質(zhì)半導(dǎo)體教學目標能力（技能）目標知識目標素質(zhì)目標具有正確判別不同物質(zhì)結(jié)構(gòu)特點及用途的能力；具有分辨不同雜質(zhì)半導(dǎo)體及其PN結(jié)性能的能力。了解物質(zhì)結(jié)構(gòu)的分類和用途；理解本征半導(dǎo)體的本征激發(fā)和復(fù)合；掌握半導(dǎo)體的導(dǎo)電機理；理解PN結(jié)的形成過程，掌握PN結(jié)的單向?qū)щ娦?；理解PN結(jié)的反向擊穿問題。培養(yǎng)嚴謹?shù)目茖W精神和職業(yè)素養(yǎng)；能夠正確認識基本概念及基本規(guī)律的重要性，掌握事物及問題的本質(zhì)特性；能夠?qū)?fù)雜的問題分解成基本單元，具備解決問題的基本意識。教學重點半導(dǎo)體的獨特性能（光敏性、熱敏性、摻雜性）及導(dǎo)電機理；PN結(jié)的形成過程與單向?qū)щ娦?。教學難點半導(dǎo)體中載流子（自由電子、空穴）的運動規(guī)律，PN結(jié)的反向擊穿（雪崩擊穿、齊納擊穿、熱擊穿）的區(qū)別和應(yīng)用。教學準備教學資料、教學設(shè)備以及預(yù)習任務(wù)等。教學組織形式多媒體課件（包含理論知識與動畫演示），理論講授時可穿插問題提問，激發(fā)課堂氛圍，提高學生的學習興趣。作業(yè)P11頁的思考與問題備注教學過程設(shè)計（一）項目導(dǎo)入（5分鐘）1.情境引入：展示手機、展示手機、電腦、LED燈等常見電子設(shè)備，提問“這些設(shè)備能正常工作，核心依賴什么部件？”，引導(dǎo)學生對電子元器件的興趣。2.歷史回顧：結(jié)合PPT講解電子元器件發(fā)展歷程（1904年弗拉明發(fā)明二極管、1906年德福雷斯特發(fā)明真空三極管、1947年貝爾實驗室誕生點接觸型晶體管等），讓學生了解電子技術(shù)演進脈絡(luò)；3.課程預(yù)告：明確本項目將圍繞“半導(dǎo)體→二極管→三極管“展開，說明學習本部分內(nèi)容對后續(xù)電子電路分析與設(shè)計的重要性。（二）任務(wù)1.1認識半導(dǎo)體（85分鐘）1.1.1導(dǎo)體、絕緣體和半導(dǎo)體（20分鐘）理論講解：從原子結(jié)構(gòu)入手，對比三者最外層電子數(shù)、自由電子數(shù)量及導(dǎo)電能力：導(dǎo)體：最外層電子1-3個，自由電子多，導(dǎo)電能力強（如銀、銅、鋁）；絕緣體：最外層電子6-8個，自由電子極少，幾乎不導(dǎo)電（如橡膠、云母）；半導(dǎo)體：最外層電子4個，自由電子數(shù)量介于兩者之間（如硅、鍺、硒）。數(shù)據(jù)對比：展示電導(dǎo)率數(shù)據(jù)（導(dǎo)體10?S/cm、絕緣體10?22-10?1?S/cm、半導(dǎo)體10??-102S/cm），強化學生認知；課堂提問：“為什么半導(dǎo)體的應(yīng)用比導(dǎo)體和絕緣體更廣泛？”，引出半導(dǎo)體的獨特性能。1.1.2半導(dǎo)體的獨特性能（15分鐘）逐一解析：結(jié)合實例講解半導(dǎo)體的三大特性。光敏性：展示光敏電阻（光照時電阻變小，LED燈變亮），結(jié)論：光照增強導(dǎo)電能力熱敏性：用萬用表測量半導(dǎo)體二極管在不同溫度下的反向電流，觀察“溫度升高電流增大“；摻雜性：通過示意圖對比本征半導(dǎo)體與摻雜后的半導(dǎo)體，說明“摻入微量雜質(zhì)可顯著提升導(dǎo)電能力。1.1.3本征半導(dǎo)體（10分鐘）本征半導(dǎo)體：結(jié)構(gòu)：講解硅、鍺原子的四價結(jié)構(gòu)及共價鍵形成，展示晶格結(jié)構(gòu)示意圖；載流子產(chǎn)生：分析本征激發(fā)與復(fù)合（溫度/光照下價電子掙脫束縛形成自由電子和空穴）；（自由電子填補空穴）的動態(tài)平衡，強調(diào)“本征半導(dǎo)體中自由電子和空穴數(shù)量相等”；導(dǎo)電機理：對比金屬導(dǎo)體（僅自由電子導(dǎo)電）與本征半導(dǎo)體（自由電子+空穴導(dǎo)電），用“無座位的人移動（自由電子）”和“有座位的人挪座位（空穴）”類比，幫助學生理解。1.1.4雜質(zhì)半導(dǎo)體（15分鐘）雜質(zhì)半導(dǎo)體：N形半導(dǎo)體：講解摻入五價元素（如磷）的過程，說明“自由電子為多數(shù)載流子，空穴為少數(shù)載流子”，強調(diào)“整體呈電中性”；P形半導(dǎo)體：講解摻入三價元素（如硼）的過程，說明“空穴為多數(shù)載流子，自由電子為少數(shù)載流子”；課堂互動：讓學生判斷“P型半導(dǎo)體空穴多，是否帶正電？”，糾正認知誤區(qū)。1.1.5PN結(jié)的形成過程（15分鐘）PN結(jié)的形成：通過動畫演示“P區(qū)和N區(qū)接觸后，多子擴散→空間電荷區(qū)形成→內(nèi)電場產(chǎn)生→擴散與漂移平衡“的過程，明確“空間電荷區(qū)即PN結(jié)，導(dǎo)電能力差”。單向?qū)щ娦裕赫蚱茫赫故倦娐罚娫凑龢O接P區(qū)，負極接N區(qū)），說明“內(nèi)電場削弱，多子擴散主導(dǎo)，電流大，PN結(jié)導(dǎo)通”；反向偏置：展示電路（電源下極接N區(qū)，負極接P區(qū)），說明“內(nèi)電場增強，少子漂移主導(dǎo)，電流小。PN結(jié)截止”。1.1.6PN結(jié)的反向擊穿問題（10分鐘）反向擊穿：對比三種類型：雪崩擊穿：反向電壓高于7V且摻雜濃度較低時產(chǎn)生，其特點為碰撞電離，電流劇增，多應(yīng)用于高壓穩(wěn)壓管。齊納擊穿：反向電壓低于5V且摻雜濃度較高時產(chǎn)生，其特點為場致電離，電流劇增，多用于低壓穩(wěn)壓管。熱擊穿：反向電壓過高且熱量積累過多時產(chǎn)生，其特點是擊穿過程不可逆，應(yīng)避免發(fā)生。課堂提問：穩(wěn)壓管利用哪種擊穿特性工作的？使用時需注意哪些？以此強化知識點應(yīng)用。課時教學計劃教師姓名時數(shù)2日期班級上課地點課程（學習領(lǐng)域）名稱電子技術(shù)基礎(chǔ)任務(wù)1.2（學習情境）任務(wù)1.2認識二極管（理論講授+多媒體演示+課堂互動）主要教學內(nèi)容二極管的結(jié)構(gòu)類型、伏安特性、主要參數(shù)、應(yīng)用以及特殊二極管教學目標能力（技能）目標知識目標素質(zhì)目標具有正確判別二極管的好二以及極性判別的能力。了解二極管的結(jié)構(gòu)類型，掌握二極管的伏安特性。理解二極管的主要參數(shù)，了解二極管的應(yīng)用，掌握和理解特殊二極管的應(yīng)用場合及其特點。培養(yǎng)嚴謹?shù)目茖W精神和職業(yè)素養(yǎng)；能夠正確認識基本概念及基本規(guī)律的重要性，掌握事物及問題的本質(zhì)特性；能夠?qū)?fù)雜的問題分解成基本單元，具備解決問題的基本意識。教學重點二極管的伏安特性、分類及典型應(yīng)用（整流、鉗位、限幅）。教學難點二極管的伏安特性，特殊二極管的應(yīng)用條件及應(yīng)用場合。教學準備教學資料、教學設(shè)備以及預(yù)習任務(wù)等。教學組織形式多媒體課件（包含理論知識與動畫演示），理論講授時可穿插問題提問，激發(fā)課堂氛圍，提高學生的學習興趣。作業(yè)P20頁的思考與問題備注教學過程設(shè)計（一）任務(wù)1.2認識二極管（90分鐘）1.2.1二極管的結(jié)構(gòu)類型（20分鐘）基本結(jié)構(gòu)：講解“PN結(jié)+管殼+電極（正極P區(qū)、負極N區(qū)）”，展示實物圖（如SOD323二極管）；結(jié)構(gòu)分類：結(jié)合示意圖和實物，對比三種類型：點接觸型：PN結(jié)面積小，結(jié)電容小，適用于高頻檢波、開關(guān)（如硅高頻檢波管）；面接觸型：PN結(jié)面積大，允許大電流，適用于整流（如整流二極管）；平面型：穩(wěn)定性好、壽命長，適用于整流、開關(guān)、高頻電路（如硅平面型二極管）；按用途分類：介紹普通二極管、穩(wěn)壓管、發(fā)光二極管（LED）、光電二極管、變?nèi)荻O管等，展示電路符號（如普通二極管VD、穩(wěn)壓管VDZ）。1.2.2二極管的伏安特性（25分鐘）特性曲線分析：結(jié)合PPT中的伏安特性圖，分四個區(qū)域講解：死區(qū)：正向電壓<死區(qū)電壓（硅管0.5V、鍺管0.1V），電流幾乎為0；正向?qū)▍^(qū)：正向電壓>死區(qū)電壓，電流急劇增大，導(dǎo)通壓降穩(wěn)定（硅管0.7V、鍺管0.3V）；反向截止區(qū)：反向電壓<擊穿電壓，反向電流小且穩(wěn)定（反向飽和電流），受溫度影響大；反向擊穿區(qū)：反向電壓>擊穿電壓，反向電流劇增，需限流避免損壞；實驗演示：用電路實驗板測量硅二極管和鍺二極管的伏安特性，讓學生觀察“死區(qū)電壓”“導(dǎo)通壓降”的差異。1.2.3二極管的主要參數(shù)（15分鐘）逐一講解關(guān)鍵參數(shù)及工程意義：最大耗散功率Pmax：P=UI，超過則器件燒毀；最大整流電流IDM：長期工作允許的最大正向平均電流；最高反向工作電壓URM：通常為擊穿電壓的1/2，避免反向擊穿；反向電流IR：越小，單向?qū)щ娦栽胶?，受溫度影響顯著；最高工作頻率fM：由結(jié)電容決定，超過則單向?qū)щ娦宰儾?；課堂應(yīng)用：給出某二極管參數(shù)（如IN4001：IDM=1A，URM=50V），提問“能否用于220V整流電路？為什么？”，引導(dǎo)學生結(jié)合參數(shù)選型。1.2.4二極管的典型應(yīng)用（30分鐘）1.二極管的整流電路半波整流：講解電路結(jié)構(gòu)（變壓器T+二極管VD+負載RL），結(jié)合波形圖說明“僅正半周有電流，輸出脈動大”；全波整流：對比半波，說明“利用兩個二極管和帶中心抽頭的變壓器，正負半周均有電流，輸出脈動減小”；橋式整流：展示電路（四個二極管組成橋臂），分析工作過程，強調(diào)“應(yīng)用最廣泛，輸出穩(wěn)定”；2.二極管的鉗位電路以“正向鉗位電路”為例，講解“當輸入電位低于電源電壓時，二極管導(dǎo)通，輸出鉗位在輸入電位；反之則截止，輸出鉗位在電源電壓”，結(jié)合實例計算輸出電壓；3.二極管雙向限幅電路以雙向限幅電路（兩個硅二極管反向并聯(lián)）為例，說明“輸入>0.7V時VD1導(dǎo)通，輸出=0.7V；輸入<-0.7V時VD2導(dǎo)通，輸出=-0.7V”，繪制輸入輸出波形；4.二極管的開關(guān)作用講解“正向?qū)?閉合開關(guān)（UD≈0），反向截止=斷開開關(guān)（UD≈∞）”，簡化電路分析；課堂實踐：讓學生用萬用表判斷二極管的正負極和好壞（正向?qū)〞r電阻小，反向截止時電阻大），提升實操能力。1.2.5特殊二極管（作為知識拓展簡略講解（10分鐘）1.穩(wěn)壓二極管：強調(diào)“反向擊穿區(qū)工作，電壓穩(wěn)定”，說明使用注意事項（反向接入、串聯(lián)限流電阻）；2.發(fā)光二極管：LED：講解“正向?qū)〞r電子-空穴復(fù)合發(fā)光”，介紹顏色與材料的關(guān)系（如磷砷化鎵發(fā)紅光），說明工作電壓（1.3V以上）和限流要求；3.光電二極管：講解“反向偏置，光照越強反向電流越大”，應(yīng)用于光檢測（如光控開關(guān)）；課堂提問：“如何用LED制作簡單的電源指示燈？”，引導(dǎo)學生設(shè)計電路（LED+限流電阻串聯(lián)接電源）。課時教學計劃教師姓名時數(shù)2日期班級上課地點課程（學習領(lǐng)域）名稱電子技術(shù)基礎(chǔ)任務(wù)1.３（學習情境）任務(wù)1.３認識三極管（理論講授+多媒體演示+課堂互動）主要教學內(nèi)容BJT的結(jié)構(gòu)組成、放大作用、外部特性、主要技術(shù)參數(shù)教學目標能力（技能）目標知識目標素質(zhì)目標具有正確判別三極管BJT的好壞以及判別極性的能力。了解三極管BJT的結(jié)構(gòu)類型，掌握其輸入、輸出特性。理解三極管BJT的主要參數(shù)。培養(yǎng)嚴謹?shù)目茖W精神和職業(yè)素養(yǎng)；能夠正確認識基本概念及基本規(guī)律的重要性，掌握事物及問題的本質(zhì)特性；能夠?qū)?fù)雜的問題分解成基本單元，具備解決問題的基本意識。教學重點三極管BJT的電流放大原理、輸入、輸出的外部特性及主要參數(shù)。教學難點三極管BJT電流放大的內(nèi)部條件與外部偏置要求。教學準備教學資料、教學設(shè)備以及預(yù)習任務(wù)等。教學組織形式多媒體課件（包含理論知識與動畫演示），理論講授時可穿插問題提問，激發(fā)課堂氛圍，提高學生的學習興趣。作業(yè)P30頁的部分思考與問題備注教學過程設(shè)計（一）任務(wù)1.3認識三極管（90分鐘）1.3.1雙極性三極管的結(jié)構(gòu)組成（20分鐘）基本結(jié)構(gòu)：講解“三個區(qū)（發(fā)射區(qū)、基區(qū)、集電區(qū)）+兩個PN結(jié)（發(fā)射結(jié)、集電結(jié)）+三個電極（發(fā)射極e、基極b、集電極c）”，對比NPN型和PNP型的結(jié)構(gòu)差異；結(jié)構(gòu)條件：強調(diào)電流放大的內(nèi)部條件：發(fā)射區(qū)高摻雜：提供足夠多的載流子；基區(qū)薄且低摻雜：減少載流子復(fù)合；集電區(qū)體積大、中等摻雜，便于收集載流子；按用途分類：按材料（硅管NPN型、鍺管PNP型）、頻率（高頻管、低頻管）、功率（大/中/小功率管）分類，展示實物圖（如3DD102B大功率管、2N3440小功率管）和電路符號。1.3.2BJT的電流放大原理（25分鐘）外部偏置：明確“發(fā)射結(jié)正偏（UBB使e→b導(dǎo)通）、集電結(jié)反偏（UCC使b→c截止）”的外部條件，展示電路；載流子運動過程：結(jié)合示意圖分步講解（以NPN型為例）：發(fā)射區(qū)擴散電子：發(fā)射結(jié)正偏，電子從發(fā)射區(qū)擴散到基區(qū)，形成發(fā)射極電流IE；電子在基區(qū)復(fù)合與擴散：基區(qū)薄且低摻雜，僅少量電子與空穴復(fù)合（形成基極電流IB），多數(shù)電子擴散到集電結(jié)邊緣；集電區(qū)收集電子：集電結(jié)反偏，電子被拉入集電區(qū)，形成集電極電流IC；電流關(guān)系：推導(dǎo)IE=IB+IC，定義電流放大倍數(shù)β=ΔIC/ΔIB（通常幾十到幾百），強調(diào)“IB控制IC，BJT是電流控制器件”；實驗演示：搭建共射放大電路，改變IB（調(diào)節(jié)RB），觀察IC的變化，驗證β的存在。1.3.3BJT的外部特性（20分鐘）輸入特性：以共射電路為例，講解“IB與UBE的關(guān)系”，對比UCE=0V（類似二極管正向特性）和UCE≥1V（曲線右移且基本重合）的情況，說明“實用中采用UCE=1V的特性”；輸出特性：講解“IB固定時，IC與UCE的關(guān)系”，分三個區(qū)域：截止區(qū)：IB=0，IC≈0，發(fā)射結(jié)、集電結(jié)均反偏；放大區(qū)：IB變化→IC成β倍變化，IC基本不受UCE影響，發(fā)射結(jié)正偏、集電結(jié)反偏；飽和區(qū)：IC不再隨IB增大，UCE<UBE，發(fā)射結(jié)、集電結(jié)均正偏；課堂練習：給出某BJT的輸出特性曲線，讓學生判斷“當IB=40μA、UCE=3V時，管子工作在哪個區(qū)域？計算β值”。1.3.4BJT的主要技術(shù)參數(shù)（25分鐘）BJT的關(guān)鍵參數(shù)集電極最大允許電流ICM：IC超過后β下降（通常為額定值的2/3）；反向擊穿電壓U(BR)CEO：基極開路時，c-e間的最大反向電壓，超過則擊穿；集電極最大允許功耗PCM：PC=UCE×IC，超過則過熱損壞，結(jié)合輸出特性圖講解“安全區(qū)”；課時教學計劃教師姓名時數(shù)2日期班級上課地點課程（學習領(lǐng)域）名稱電子技術(shù)基礎(chǔ)任務(wù)1.３（學習情境）任務(wù)1.３認識三極管（理論講授+多媒體演示+課堂互動）主要教學內(nèi)容單極型三極管概述、結(jié)構(gòu)組成、主要技術(shù)參數(shù)、工作原理與使用注意事項教學目標能力（技能）目標知識目標素質(zhì)目標具有正確判別MOS三極管的好壞以及判別極性的能力。了解MOS三極管的結(jié)構(gòu)類型，掌握其輸入、輸出特性。理解MOS管的工作原理以及使用注意事項。培養(yǎng)嚴謹?shù)目茖W精神和職業(yè)素養(yǎng)；能夠正確認識基本概念及基本規(guī)律的重要性，掌握事物及問題的本質(zhì)特性；能夠?qū)?fù)雜的問題分解成基本單元，具備解決問題的基本意識。教學重點MOS三極管的工作原理、使用注意事項。教學難點MOS管導(dǎo)電溝道的形成與柵源電壓對漏極電流的控制機制。教學準備教學資料、教學設(shè)備以及預(yù)習任務(wù)等。教學組織形式多媒體課件（包含理論知識與動畫演示），理論講授時可穿插問題提問，激發(fā)課堂氛圍，提高學生的學習興趣。作業(yè)P30頁的部分思考與問題備注教學過程設(shè)計（一）任務(wù)1.3認識二極管（90分鐘）1.3.5單極型三極管概述（10分鐘）電子電路中常用的“單極型MOS三極管”，簡稱MOS管。首先要明確它的核心定位——和之前學的雙極型三極管（BJT）有本質(zhì)區(qū)別：BJT是“雙極導(dǎo)電”（多子、少子都參與）、“電流控制”；而MOS管是“單極導(dǎo)電”（僅多子參與）、“電壓控制”，這是它最關(guān)鍵的標簽。MOS管主要分“絕緣柵型”和“結(jié)型”，咱們重點看應(yīng)用最廣的絕緣柵型MOS管，它又按“導(dǎo)電溝道是否天生存在”，分為“增強型”（無原始溝道，得通電才形成）和“耗盡型”（有原始溝道，通電可調(diào)節(jié)），且每種類型都有N溝道、P溝道兩種，電路符號里“虛線”代表增強型、“實線”代表耗盡型，襯底箭頭向里是N溝道、向外是P溝道，記準這個區(qū)分方法。再看核心優(yōu)勢：MOS管的二氧化硅絕緣層讓它有極高輸入電阻（1MΩ~100MΩ，甚至更高），幾乎不消耗信號源電流，而且功耗小、體積小、熱穩(wěn)定性好，特別適合集成到芯片里，現(xiàn)在手機、電腦的芯片里大量用它。最后記2個關(guān)鍵使用注意事項：第一，MOS管柵極千萬別懸空！因為輸入電阻太高，容易積累靜電擊穿器件，不使用時必須把各電極短接；第二，襯底要按類型接電位——P型襯底接低電位，N型襯底接高電位，出廠沒連源極的話，一定要正確連接。簡單總結(jié)：MOS管是“電壓控電流”的單極器件，分增強/耗盡型，高阻、低功耗是優(yōu)勢，核心防柵極懸空。這就是它的核心要點，后續(xù)我們會再深入講工作原理。1.3.6絕緣柵型場效應(yīng)管的結(jié)構(gòu)組成（15分鐘）基本結(jié)構(gòu)：MOS管的“底座”是一塊低摻雜的P型硅片（也有N型襯底，這里先講主流的P型）。為什么選低摻雜P型硅？因為低摻雜意味著內(nèi)部空穴濃度低、電阻率高，能為后續(xù)“感應(yīng)出導(dǎo)電溝道”留出空間，這是結(jié)構(gòu)的“地基”。最關(guān)鍵的“核心三層結(jié)構(gòu)”——這也是MOS管英文名“Metal-Oxide-Semiconductor”的由來，對應(yīng)“金屬柵極→二氧化硅絕緣層→半導(dǎo)體襯底”，咱們一層一層說：第一層是半導(dǎo)體襯底：就是剛才說的P型硅片，除了作為基底，它還會參與“耗盡層”和“反型層”的形成，后續(xù)導(dǎo)電溝道就誕生在這里；第二層是二氧化硅絕緣層：這是MOS管的“靈魂設(shè)計”！它像一層“絕緣膜”，蓋在P型硅襯底表面，厚度極?。ㄍǔＶ挥袔资綆装偌{米）。正因為有它，柵極和襯底之間完全絕緣——這就是MOS管輸入電阻極高的原因，電流根本流不過去，只能靠“電場”傳遞信號，為“電壓控制”打下基礎(chǔ)；第三層是金屬柵極：通常用鋁或多晶硅制成，覆蓋在二氧化硅絕緣層上方。它的作用是“接收控制電壓”——當柵極加電壓時，會在絕緣層內(nèi)產(chǎn)生電場，這個電場能“隔空”改變襯底表面的載流子分布，這是后續(xù)形成導(dǎo)電溝道的關(guān)鍵“推手”。然后看“導(dǎo)電相關(guān)的兩個關(guān)鍵區(qū)域”：在P型襯底的兩端，會通過“擴散工藝”摻入高濃度的N型雜質(zhì)，形成兩個N+區(qū)（“?”代表高摻雜）。這兩個N?區(qū)是MOS管的“電流通道入口和出口”，注意它們的摻雜濃度遠高于中間的P型襯底——這樣能保證電流主要從N?區(qū)流過，減少損耗。最后看4個電極的功能（重點記前三個，襯底常與源極相連）：源極S：從其中一個N?區(qū)引出，作用是“提供載流子”——對N溝道MOS管來說，就是提供自由電子，相當于電流的“源頭”；漏極D：從另一個N?區(qū)引出，作用是“收集載流子”——自由電子從源極過來，最終通過漏極流出，相當于電流的“出口”；柵極G：從金屬柵極引出，核心功能是“加控制電壓UGS”，通過電場控制襯底表面導(dǎo)電溝道的形成和寬窄；襯底B：從P型硅襯底引出，大多數(shù)MOS管出廠時，襯底已經(jīng)和源極（S）連在一起了——這樣能避免襯底電位變化影響溝道，簡化電路連接；如果沒連，就要按類型接電位（P型襯底接低電位，N型襯底接高電位），防止襯底和N?區(qū)形成的PN結(jié)正偏。歸納：P型硅襯底為基底，表面蓋二氧化硅絕緣層，上面加金屬柵極，襯底兩端做兩個高摻雜N?區(qū)，分別引出源極、漏極，襯底引出襯底電極——這就是N溝道增強型MOS管的完整結(jié)構(gòu)。最后留一個小問題：為什么二氧化硅絕緣層不能太厚？大家可以先思考，下節(jié)課講導(dǎo)電溝道形成時，我們會揭曉答案?，F(xiàn)在請大家看著PPT上的結(jié)構(gòu)示意圖，快速指認“源極、漏極、柵極”和“二氧化硅層”，確認大家都掌握了結(jié)構(gòu)組成。1.3.7MOS管的主要技術(shù)參數(shù)（10分鐘）MOS管的主要技術(shù)參數(shù)是后續(xù)選器件、設(shè)計電路的“說明書”，必須搞懂每個參數(shù)的含義和工程意義，下面介紹3個最核心、最常用的來講。第1個，開啟電壓UT，注意這是“增強型MOS管”的專屬參數(shù)。什么是開啟電壓？簡單說，就是當柵源電壓UGS等于UT時，MOS管才剛開始形成導(dǎo)電溝道；只有UGS超過UT，漏極電流ID才會明顯增大。比如N溝道增強型MOS管，UT通常是正的（幾伏到十幾伏），如果UGS沒到UT，管子就像“沒打開的水龍頭”，ID幾乎為零。記?。汉谋M型MOS管沒有UT，因為其本身就有原始溝道，這是兩者的關(guān)鍵區(qū)別。第2個，輸入電阻RGS。之前講過MOS管的二氧化硅絕緣層，正因為這層“絕緣膜”，RGS特別高——典型值在1MΩ到100MΩ之間，甚至能到1015Ω！這么高的輸入電阻意味著什么？工程上幾乎可以認為“柵極沒有電流”，不會消耗信號源的電流，這也是MOS管適合做多級放大器輸入級的原因。但也要注意：高輸入電阻容易積累靜電，所以才要強調(diào)“柵極不能懸空”。第3個，最大漏極功耗PDM：這個參數(shù)和雙極型三極管的PCM（集電極最大功耗）很像。它的計算公式是PDM=UDS×ID，代表MOS管能承受的最大功耗——如果實際工作時UDS和ID的乘積超過PDM，管子會因為熱量散不出去而燒毀。比如某MOS管PDM=1W，若UDS=5V，那最大允許的ID就是0.2A，超過這個電流，管子就有損壞風險。因此工程上選管時，必須保證實際功耗小于PDM，另外還要考慮散熱條件。1.3.8MOS管的工作原理（20分鐘）MOS管是如何實現(xiàn)電壓控制電流的呢？以最常用的N溝道增強型MOS管為例，從“截止→溝道形成→電流導(dǎo)通”3個階段入手。首先明確前提：MOS管要工作，得接兩個關(guān)鍵電壓——柵源間的控制電壓UGS和漏源間的工作電壓UDS。咱們先從“UGS=0”的情況開始，這時候管子處于截止狀態(tài)。大家回憶結(jié)構(gòu)：襯底是P型硅，兩端是N?區(qū)（源極S、漏極D），所以S和D之間相當于“兩個背靠背的PN結(jié)”（P型襯底分別與兩個N?區(qū)形成PN結(jié)）。不管UDS怎么加，總有一個PN結(jié)反偏，電流根本流不過去，ID≈0，就像“水管沒打開，水流不動”。接下來是關(guān)鍵的導(dǎo)電溝道形成階段——這也是MOS管“電壓控制”核心。當柵極加正向電壓（UGS>0，源極S接地），神奇的事情發(fā)生了：金屬柵極會聚集正電荷，在二氧化硅絕緣層內(nèi)產(chǎn)生一個“向下的電場”（指向P型襯底）。這個電場有兩個作用：一是把襯底表面的空穴（P型半導(dǎo)體的多子）“推開”，形成一個沒有載流子的“耗盡層”；二是把襯底深處的自由電子（少子）“吸到”表面。當UGS增大到某個值——也就是咱們之前學的“開啟電壓UT”時，表面聚集的電子足夠多，會在耗盡層上方形成一層“N型導(dǎo)電層”，這就是導(dǎo)電溝道（因為是N型，所以叫N溝道）。此時，源極和漏極通過這個溝道連通，就像“水管被打開了”。最后年漏極電流ID的產(chǎn)生與控制。當導(dǎo)電溝道形成后（UGS>UT），給漏源間加正向電壓UDS（D接正、S接負），溝道里的自由電子會在電場作用下從S向D移動，形成漏極電流ID。這里有兩個關(guān)鍵規(guī)律要記：第一，UGS越大，電場越強，溝道越寬，ID就越大——這就是“柵源電壓控制漏極電流”的本質(zhì)；第二，當UDS較小時，ID隨UDS增大而增大；但當UDS增大到“UGS–UDS=UT”時，漏極附近的溝道會被“夾窄”（預(yù)夾斷），之后即使UDS再增大，ID也基本不變，進入“恒流區(qū)”——這時候MOS管可以穩(wěn)定地放大信號。1.3.9MOS管的使用注意事項（10分鐘）MOS管的使用注意事項關(guān)乎到器件是否能正常工作、會不會損壞，工程應(yīng)用里必須記牢，下面分4點講，每一點都對應(yīng)實際使用場景。第1點：絕對避免柵極懸空，這是MOS管使用的“頭號禁忌”！咱們之前講過，MOS管有極高的輸入電阻（靠二氧化硅絕緣層），一旦柵極懸空，空氣中的靜電、電路中的感應(yīng)電荷都會積累在柵極上，很容易產(chǎn)生極高的感應(yīng)電壓，擊穿薄薄的二氧化硅層——一旦擊穿，管子就徹底損壞了。所以記?。翰皇褂脮r，必須把柵極（G）、源極（S）、漏極（D）短接；焊接時，電烙鐵要接地，防止靜電通過烙鐵傳到柵極。第2點：襯底電極B的正確連接。多數(shù)MOS管出廠時，襯底已經(jīng)和源極（S）連在一起了，這種情況不用額外處理；但如果是4管腳（襯底單獨引出）的MOS管，一定要按襯底類型接電位：P型襯底接低電位（比如接地），N型襯底接高電位（比如電源正極）。為什么？因為襯底和源/漏極的N?區(qū)會形成PN結(jié)，接錯電位會導(dǎo)致PN結(jié)正偏，產(chǎn)生額外電流，甚至燒毀管子——簡單記“P接低，N接高”。第3點：漏極電壓UDS和柵源電壓UGS不能超限額。每個MOS管的器件手冊里，都會標注“最大漏源電壓UDS(max)”和“最大柵源電壓UGS(max)”，比如某MOS管UDS(max)=50V、UGS