【题目】阅读短文,回答问题:

半导体如何实现运算及数据处理

2020 年我国将在全球首发 5nm 手机芯片,芯片基本元件之半导体二极 管主要由 P 型半导体、N 型半导体、接线端、外壳组成,其结构和电路符 号分别如图甲、乙所示。当一定的电流从正接线端流入,二极管呈现良好的导电性,当电流从负接线端流入,二极管呈现高电阻特性。

N 型半导体内含有容易形成电流的自由电子,而 P 型半导体内虽然没有自 由电子,但含有可让电子停留和经过的位置(空穴)。未接通电路时,最靠近半导体交界面处一排的电子向 P 区扩散占据空穴,使 P 区交界面处带负电,N 区一侧带正电,由于电 荷间存在相互作用力,交界面处将阻碍电子继续扩散。

半导体与电源相连后,电源负极将发出大量电子聚集在与之相连的一端,电压增大到一定值时且电子移动方向与电子扩散方向相同,电子将突破交界面处的阻碍使电路形成通路。反之,半导体呈现的电 阻很大。多个半导体的组合,是构成芯片的基础元件。它们可实现运算及数据处理。 发光二极管(LED)是一种能够发光的半导体电子元件,其显著的特点就是具有单向导电性。其电路符号如也用图乙所示,用实验方法测得某型号发光二极管两端的电压 U 和通过它的电流 I 的数据如 表所示:

实验序号

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

U/V

0

0.4

0.8

1.2

1.6

2.0

2.4

2.6

2.8

3.0

I/mA

0

0.9

2.3

4.3

6.8

12.0

19.0

24.0

30.0

37.0

(1)半导体二极管内,当电流从 P N 时,二极管电阻_____(较小/较大)。

(2)通路时,二极管输出信号值 Uk=1,断路时,输出信号值 Uk=0,在下图所示的电路中,ab 两点 信号值随时间的变化关系如下图中 AB 所示,请在 C 图坐标系中,画出电路 c处信号值随时间变化的关系画线。

______

(3)关于半导体二极管,下列说法正确的是_____

A电流从正接线端流入,一定会形成通路

B电子移动方向:电源→P 型半导体→N 型半导体

C半导体二极管的电阻与其两端的电压有关

D当电流从负接线端流入时,交界面带电子处电阻变小

(4)请在图丁的坐标纸上用描点法画出该型号发光二极管的伏安特性曲线。

______

(5)若该型号发光二极管的最佳工作电压为 2.5V,现用 5V 的稳压电源供电,则需要在电路中串联 一个电阻R才能使其处于最佳工作状态,请根据所画出的该型号二极管的伏安特性曲线进行分析,串联的电阻R的阻值为_____Ω。(结果保留三位有效数字)

 0  234766  234774  234780  234784  234790  234792  234796  234802  234804  234810  234816  234820  234822  234826  234832  234834  234840  234844  234846  234850  234852  234856  234858  234860  234861  234862  234864  234865  234866  234868  234870  234874  234876  234880  234882  234886  234892  234894  234900  234904  234906  234910  234916  234922  234924  234930  234934  234936  234942  234946  234952  234960  235360 

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