教科版选修33 第3章 第23节 半导体 液晶.docx
- 文档编号:7620385
- 上传时间:2023-05-11
- 格式:DOCX
- 页数:12
- 大小:37.44KB
教科版选修33 第3章 第23节 半导体 液晶.docx
《教科版选修33 第3章 第23节 半导体 液晶.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《教科版选修33 第3章 第23节 半导体 液晶.docx(12页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
教科版选修33第3章第23节半导体液晶
第2、3节
半导体__液晶
一、半导体及常见半导体元件
1.半导体
(1)概念:
导电性能介于导体与绝缘体之间的物质。
(2)特性:
①半导体的电阻率介于导体和绝缘体之间。
②通过控制半导体材料的杂质浓度,可以控制半导体的导电性能。
③一般情况下,金属导体的电阻率与温度呈线性关系,而半导体的电阻率与温度的关系较为复杂。
(3)应用:
在信息技术、自动控制、现代照明系统等方面应用广泛。
(4)分类:
N型半导体和P型半导体。
2.晶体管和集成电路
(1)晶体管
①二极管:
由PN结合成,具有单向导电性。
②三极管:
具有放大作用。
(2)集成电路:
由成千上万个二极管、三极管、电阻和电容等元件构成的芯片,其作用是对信息进行存储、处理、控制和显示。
(3)光敏电阻:
一种受光照射,电阻率迅速下降的半导体器件,常用于一些自动控制的装备中。
(4)热敏电阻:
在温度变化时,电阻率迅速变化的半导体器件。
一种是负温度系数热敏电阻;一种是正温度系数热敏电阻。
(5)发光二极管:
通电后能发光的半导体元件。
二、液晶
1.液晶
(1)液晶态:
处于固态与液态之间的过渡状态。
(2)液晶:
处于液晶态的物质。
2.结构
分子排列的有序性介于固体和液体之间。
3.液晶显示
(1)液晶分子的排列会因外界条件的变化而变化,由此引起液晶光学性质的改变。
(2)液晶显示器的应用非常广泛。
1.判断:
(1)控制半导体材料的导电性能可通过控制掺入杂质的浓度来控制。
( )
(2)二极管具有放大电流的作用。
( )
(3)发光二极管只能发出微弱的红光和绿光,不能用来照明。
( )
答案:
(1)√
(2)× (3)×
2.思考:
:
观察图片思考一下液晶显示是如何发展起来的?
提示:
液晶分子的排列顺序会因温度、压强、电磁作用等外界条件的微小变动而发生变化,由此引起光学性质的改变,液晶显示就是利用这些性质而发展起来的。
半导体的特性
1.半导体的导电性能可由外界条件所控制,常见特性如表
特性名称
特性内容
用途
应用实例
热敏特性
半导体材料受热后,电阻随温度升高而迅速变化
热敏电阻
热敏温度计
光敏特性
半导体材料受到光照时,电阻迅速减小
光敏电阻
光电计时器
压敏特性
半导体材料受压时会改变电阻值
压敏元件
称重计
掺杂特性
掺入微量的杂质可使导电性能剧增
晶体管
发光二极管
2.二极管的应用
(1)半导体二极管:
①半导体二极管具有单向导电性,即仅允许电流由一个方向通过元件;
②半导体二极管的应用:
检波、鉴频、限幅、电源设备的整流电路、电源供给电路中的稳压等均应用了半导体二极管。
(2)发光二极管:
多在电路及仪器中用作指示灯,或组成文字、数字进行显示,也可用作照明。
(1)热敏电阻的电阻率随温度升高可减小也可增大,光敏电阻在光照条件下电阻率迅速减小。
(2)二极管与三极管都是由P型和N型半导体组成的,但结构不同,作用也不同。
1.关于半导体下列说法正确的是( )
A.固体材料分两类,一类是导体,另一类是绝缘体
B.半导体就是一半导电,即正方向为导体,反方向为绝缘体
C.半导体的电阻率与温度呈线性关系,即随温度升高而均匀增大
D.利用半导体的特性,可以制成各种不同性能的器件
解析:
选D 半导体的导电性能介于导体与绝缘体之间,故A、B全错;半导体的电阻率与温度的关系较为复杂,如负温度系数热敏电阻的阻值随温度升高而减小。
利用半导体的特性,可以制成各种不同性能的器件,故C错,D对。
液晶及其应用
1.液晶的主要性质
(1)液晶具有晶体的各向异性:
原因是在微观结构上,从某个方向看,液晶的分子排列比较整齐,有特殊的取向。
(2)液晶具有液体的流动性:
原因是从另一方向看液晶分子排列是杂乱的,因而液晶又具有液体的性质,具有一定的流动性。
(3)液晶分子的排列特点:
液晶分子的排列特点是从某个方向上看液晶分子的排列比较整齐;但是从另一个方向看,液晶分子的排列是杂乱无章的。
(4)液晶的物理性质:
液晶的物理性质很容易在外界的影响(如电场、压力、光照、温度等)下发生改变。
2.液晶的主要应用
(1)向列型液晶在外加电压影响下,液晶的分子排列会发生改变,使液晶由透明变为不透明,去掉电压又恢复透明。
利用向列型液晶的这种性质可以制成各种液晶显示器。
(2)胆甾型液晶在温度改变时会改变颜色。
随着温度的升高,色彩按红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的顺序变化,温度下降时又按相反顺序变色,而且灵敏度很高,在不到1℃的温差内就可以显出整个色谱。
利用液晶的这种温度效应可以探测温度。
(1)液晶既具有液体的特点,也具有晶体的特点,但它既不是液体,也不是晶体,它是独立于液体和晶体之外的一种特殊流体。
(2)天然液晶不多,大多是人工合成的,现已发现几千种有机化合物具有液晶态。
2.[多选]关于液晶,下列说法正确的是( )
A.因为液晶是介于晶体与液体之间的中间态,所以液晶实际上是一种非晶体
B.液晶具有液体的流动性,是因为液晶分子尽管有序排列,但其位置无序,可自由移动
C.任何物质在任何条件下都可以存在液晶态
D.天然存在的液晶很少,多数液晶是人工合成的
解析:
选BD 液晶是一种介于晶体与液体之间的液态晶体,它不是晶体更不是非晶体;液晶分子像晶体分子一样排列有序,但是它们又像液体分子一样可以自由移动,没有固定的位置,即位置无序,所以液晶具有流动性;有些物质只有在特定的条件下才具有液晶态。
并不是所有物质都有液晶态的;天然存在的液晶很少,多数液晶是人工合成的,目前已发现几千种。
由上述可知B、D正确。
对半导体的理解
[例1] [多选]半导体就是导电能力介于导体和绝缘体之间的物质,以下关于其导电性能的说法正确的是( )
A.半导体导电能力介于导体和绝缘体之间,性能稳定
B.在极低的温度下,纯净的半导体像绝缘体一样不导电
C.在较高的温度下,半导体的导电性能会大大增强,甚至接近金属的导电性能
D.半导体中掺入杂质后,其导电性能会减弱
[解析] 半导体材料的导电性能受温度、光照及掺入杂质的影响,故A错误。
掺入杂质后半导体材料的导电性能会大大增强,故选项D错误。
[答案] BC
[借题发挥] 对于半导体材料,温度越高,导电性能越强,光照越强,导电性能越强,掺入杂质后导电性能增强。
对液晶的认识
[例2] [多选]荷兰飞利浦电子于2009年春季推出了一款超宽屏幕液晶电视产品,其屏幕比例达到了21∶9。
它宽广的画面可以呈现给人以身临其境的真实感。
那么关于液晶,下列说法正确的是( )
A.液晶有多种光学效应,可以应用于显示器
B.液晶是液体和晶体的混合物
C.液晶的光学性质随温度的变化而变化
D.液晶的光学性质随外加电压的变化而变化
[解析] 液晶有多种光学效应,因此显示器是当前液晶最主要的应用方向,故A正确;液晶是一种特殊的物质,介于液体与晶体之间,但不是液体和晶体的混合物,故B错误;外界条件的微小变化都会引起液晶分子排列的变化,从而改变液晶的某些性质,温度、压力、外加电压等因素变化时,都会改变液晶的光学性质,故C、D正确。
[答案] ACD
[借题发挥] 液晶有不稳定性,在外界环境变化时其某些性质要发生变化。
1.[多选]关于晶体、液晶、液体,下列说法正确的是( )
A.晶体和液晶的性质是完全相同的
B.液晶就是液体,具有液体的所有性质
C.液晶是介于晶体与液体之间的一种中间态
D.液晶具有液体的流动性,具有晶体的各向异性
解析:
选CD 晶体属于典型的固体,其分子排列呈一定的结构,有规律,而液晶分子的结构是介于液态的杂乱与晶体的规律排列之间的,其像液体一样具有流动性,而在光学性质等物理性质上又与晶体相似,具有各向异性,则C、D正确。
2.[多选]关于半导体,下列说法正确的有( )
A.半导体导电性能介于导体和绝缘体之间
B.半导体导电性能随温度升高而减弱
C.半导体可以制成光敏元件
D.半导体可以制成大规模集成电路
解析:
选ACD 根据半导体定义知A项正确。
根据半导体的特性知B项错误。
由半导体的用途知C、D项正确。
故选A、C、D。
3.[多选]下列叙述中正确的是( )
A.棒状分子、碟状分子和平板状分子的物质呈液晶态
B.利用液晶在电压变化时由透明变为不透明可制作电子表、电子计算器的显示元件
C.有一种液晶,随温度的逐渐升高,其颜色按顺序改变,利用这种性质,可用来探测温度
D.利用液晶可检查肿瘤,还可以检查电路中的短路点
解析:
选BCD 通常棒状分子、碟状分子和平板状分子的物质容易具有液晶态,但不是任何时候都呈液晶态,故A错。
4.[多选]下列说法正确的是( )
A.液晶与晶体的结构相同
B.液晶与液体的结构相同
C.液晶与晶体、液体的结构均不同
D.液晶在某些性质上与晶体相同,在某些性质上与液体相同
解析:
选CD 液晶的结构既不同于晶体结构,也不同于液体结构和非晶体结构,故A、B错,C正确;液晶在力学性质上与液体相同,具有流动性、连续性,在光学性质、电学性质上又具有各向异性,因而又具有晶体的某些性质,所以D正确。
5.关于液晶的下列说法中正确的是( )
A.液晶是液体和晶体的混合物
B.液晶分子在特定方向排列比较整齐
C.电子手表中的液晶在外加电压的影响下,能够发光
D.所有物质在一定条件下都能成为液晶
解析:
选B 液晶是处于液晶态的物质;液晶分子在特定方向排列整齐;在外电压作用下,液晶的光学效应改变,但不发光;不是所有物质都能成为液晶。
6.关于半导体下列说法正确的是( )
A.半导体中不小心混入杂质,电阻率不会发生很大变化
B.二极管具有放大信号的作用
C.热敏电阻是利用半导体材料在温度变化时,其电阻率迅速改变而制成的
D.LED只能发出微弱的红光或绿光
解析:
选C 半导体混入杂质时,电阻率会发生显著变化,故A项错误。
二极管具有单向导电性,三极管具有放大信号的作用,故B项错误。
热敏电阻就是利用其电阻率随温度显著变化而制成的半导体器件,故C项正确。
现在的LED能发出白光用来照明,故D项错误。
7.[多选]关于液晶的应用,下列说法中正确的是( )
A.大规模集成电路与液晶技术结合,生产出薄膜晶体管液晶显示器,已用于彩屏手机、笔记本电脑、液晶电视机
B.液晶理论在细胞生物学和分子生物学中也得到了发展
C.液晶是光源,所以能制造出液晶显示器
D.利用液晶的温度效应,可以显示出人身体各部分不同颜色的温谱图
解析:
选ABD 液晶技术和大规模集成电路技术结合,生产出液晶显示器,广泛应用于显像设备,A正确;液晶特点与生物组织的特点很吻合,使液晶理论在细胞生物学和分子生物学中得到发展,故B正确;液晶作用是让光源发出的光有选择的通过液晶,从而在液晶显示器上显示影像,故C错误;液晶的温度效应可以用来探测温度,故D正确。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 教科版选修33 第3章 第23节 半导体 液晶 教科版 选修 33 23