半導(dǎo)體概念

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半導(dǎo)體概念范文第1篇

關(guān)鍵詞 半導(dǎo)體物理 教學(xué)改革 教學(xué)質(zhì)量

中圖分類號(hào)：G047 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1002-7661（2015）19-0007-02

從第一個(gè)半導(dǎo)體點(diǎn)接觸式晶體管發(fā)明以來，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為了國民經(jīng)濟(jì)重要的組成部分，世界各國均競相大力發(fā)展本國的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，以期在國際舞臺(tái)的較量中爭得主動(dòng)權(quán)。因此，它關(guān)系到國民經(jīng)濟(jì)整體效益和國家安全，關(guān)系國家前途的重要戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)。現(xiàn)代半導(dǎo)體科學(xué)的迅猛發(fā)展、知識(shí)的不斷翻新、競爭的不斷深入、對人才素質(zhì)要求的不斷提高都給我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提出了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，也給半導(dǎo)體物理基礎(chǔ)教育提出了新的、更高的要求。

半導(dǎo)體物理主要介紹了半導(dǎo)體材料和器件中的重要物理現(xiàn)象，闡述了半導(dǎo)體物理性質(zhì)和理論，確定了半導(dǎo)體有關(guān)物理量的實(shí)驗(yàn)方法。半導(dǎo)體物理是微電子類相關(guān)專業(yè)，如電子科學(xué)與技術(shù)、微電子、集成電路設(shè)計(jì)等專業(yè)核心重點(diǎn)課程，作為微電子技術(shù)的理論基礎(chǔ)，半導(dǎo)體物理研究、半導(dǎo)體材料和器件的基本性能和內(nèi)在機(jī)理是研究集成電路工藝、設(shè)計(jì)及應(yīng)用的重要理論基礎(chǔ)；作為微電子學(xué)相關(guān)專業(yè)的特色課程及后續(xù)課程的理論基礎(chǔ)，半導(dǎo)體物理的教學(xué)直接影響了后續(xù)專業(yè)理論及實(shí)踐的教學(xué)。但是，由于半導(dǎo)體物理的學(xué)科性很強(qiáng)，理論較為深?yuàn)W，涉及知識(shí)點(diǎn)多，理論推導(dǎo)繁瑣，對于學(xué)生的數(shù)學(xué)物理的基礎(chǔ)要求較高，學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中存在一定的難度。因此，對授課教師提出了更高的要求，不僅要對半導(dǎo)體物理有充分的理解，還要熟悉半導(dǎo)體工藝和半導(dǎo)體集成電路設(shè)計(jì)。同時(shí)，必須針對目前教學(xué)過程中存在的問題與不足，優(yōu)化和整合教學(xué)內(nèi)容，豐富教學(xué)手段，結(jié)合科技發(fā)展熱點(diǎn)問題，探索教學(xué)改革措施，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高半導(dǎo)體物理課程的教學(xué)質(zhì)量。

一、優(yōu)化整合教學(xué)內(nèi)容

重慶郵電大學(xué)采用的教材為劉恩科主編的《半導(dǎo)體物理學(xué)》（第七版，電子工業(yè)出版社），該教材是電子科學(xué)與技術(shù)類專業(yè)精品教材。同時(shí)，半導(dǎo)體物理課程學(xué)科領(lǐng)域發(fā)展極為迅速，新的理論和研究前沿不斷涌現(xiàn)，研究領(lǐng)域不斷擴(kuò)展，學(xué)科交叉滲透性越來越強(qiáng)，知識(shí)更新也很快。針對以上問題，授課教師應(yīng)與時(shí)俱進(jìn)，在保持課程知識(shí)結(jié)構(gòu)與整體系統(tǒng)性的同時(shí)，對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行合理取舍，壓縮與其它課程重疊的內(nèi)容，刪除教材中相對陳舊的知識(shí)，密切跟蹤科技前沿與研究熱點(diǎn)，加入近幾十年來發(fā)展成熟的新理論、新知識(shí)，突出研究熱點(diǎn)問題，力求做到基礎(chǔ)性和前瞻性的緊密結(jié)合，使學(xué)生在掌握基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí)能對半導(dǎo)體的發(fā)展歷程和發(fā)展趨勢有一個(gè)清晰的認(rèn)識(shí)，讓學(xué)生能從中掌握事物的本質(zhì)，促進(jìn)思維的發(fā)展，形成技能；同時(shí)注重與信息化技術(shù)相結(jié)合，互聯(lián)網(wǎng)搜索最近幾年半導(dǎo)體技術(shù)的最新研究成果，以多媒體錄像及圖片的形式，使學(xué)生能及時(shí)掌握前沿發(fā)展趨勢，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神。例如，在正式開始《半導(dǎo)體物理學(xué)》相關(guān)內(nèi)容課程教學(xué)前，應(yīng)將前置課程中重要的基本知識(shí)貫穿于教學(xué)過程中，以免造成學(xué)生認(rèn)識(shí)上的巨大跳躍感；在講解半導(dǎo)體能帶結(jié)構(gòu)前，增加適量學(xué)時(shí)講授近論物理知識(shí)，使學(xué)生了解原子中電子能級(jí)和電子殼層分布，掌握泡利不相容原理、玻耳茲曼分布律和玻爾頻率條件等微觀粒子運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律。這些都是學(xué)習(xí)《半導(dǎo)體物理學(xué)》必備的知識(shí)，只有在透徹理解這些基本概念的前提下，才能對現(xiàn)有課程知識(shí)有更深入的了解和掌握。否則將造成學(xué)生理解上的障礙，最終導(dǎo)致學(xué)生失去繼續(xù)學(xué)習(xí)的興趣。 因此在授課內(nèi)容的選擇、排列上要遵循循序漸進(jìn)的原則。再例如在講授半導(dǎo)體元器件的結(jié)構(gòu)及性能時(shí)，適當(dāng)補(bǔ)充半導(dǎo)體器件的制備工藝，結(jié)合半導(dǎo)體器件的制備視頻，讓學(xué)生結(jié)合某種半導(dǎo)體器件分析其結(jié)構(gòu)與性能。

二、強(qiáng)調(diào)基本概念與物理模型，提高教學(xué)質(zhì)量

半導(dǎo)體物理課程涉及到的基本概念和物理模型較多，僅憑教材中的定義理解這些概念和模型，學(xué)生很難完全掌握。教師授課時(shí)應(yīng)重在與應(yīng)用相結(jié)合，以必需、夠用為度，結(jié)合實(shí)用性和先進(jìn)性，力求內(nèi)容精簡、重點(diǎn)突出、概念明確、說理清晰。將書本上的理論推導(dǎo)與結(jié)論同相關(guān)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，使學(xué)生對抽象的課堂相關(guān)知識(shí)能順利地轉(zhuǎn)化為直觀認(rèn)識(shí)，增強(qiáng)教學(xué)效果。實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的標(biāo)準(zhǔn)，在理論教學(xué)的同時(shí)，適當(dāng)安排學(xué)生進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)操作，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，既加深了對理論的認(rèn)識(shí)，鍛煉了動(dòng)手能力，又能通過做實(shí)驗(yàn)使學(xué)生切身體會(huì)到一個(gè)物理結(jié)論是怎樣體現(xiàn)了理論和實(shí)踐的完美統(tǒng)一，從中領(lǐng)悟出科學(xué)研究的普遍方法和過程。

部分深?yuàn)W的物理模型，學(xué)生比較難以理解，教師應(yīng)運(yùn)用恰當(dāng)?shù)念惐龋M(jìn)行形象分析，加深學(xué)生對物理模型的理解，增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。例如講電子能態(tài)密度以及電子密度的概念，部分學(xué)生較容易混淆的概念。為了幫助學(xué)生理解，教師可以通過教學(xué)樓里面的學(xué)生人數(shù)與半導(dǎo)體中的電子數(shù)目進(jìn)行類比：同樓層不同的教室對應(yīng)不同的能態(tài)，教室里座位數(shù)對應(yīng)能態(tài)的數(shù)目，把學(xué)生當(dāng)作半導(dǎo)體中的電子。這樣計(jì)算電子能態(tài)密度就相當(dāng)于計(jì)算教室里單位面積的座位數(shù)，計(jì)算半導(dǎo)體電子濃度就相當(dāng)于計(jì)算教室單位面積內(nèi)學(xué)生人數(shù)。一個(gè)學(xué)生坐在某一排的某個(gè)座位上，即認(rèn)為這個(gè)電子態(tài)被電子占有。通過這種生動(dòng)形象的類比，學(xué)生對這兩個(gè)概念的理解就清楚多了。半導(dǎo)體物理課程中理論推導(dǎo)和數(shù)學(xué)上的近似處理較多，繁瑣的公式推導(dǎo)增加了學(xué)生對物理模型理解的難度。物理模型和簡單的數(shù)學(xué)推導(dǎo)用多媒體或視頻的形式展示給學(xué)生，復(fù)雜的數(shù)學(xué)推導(dǎo)則采用黑板板書的形式加以講解，這樣能適當(dāng)?shù)匕盐锢砟Ｐ秃凸酵茖?dǎo)分開，使學(xué)生在徹底理解物理模型的基礎(chǔ)上掌握理論推導(dǎo)。

課前預(yù)習(xí)和課后練習(xí)也是提高課堂教學(xué)的兩個(gè)重要的環(huán)節(jié)。應(yīng)適當(dāng)給學(xué)生布置相關(guān)的課后作業(yè)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行獨(dú)立思考，在下一堂課開始安排一定的時(shí)間進(jìn)行個(gè)別回答或集體討論，及時(shí)解決學(xué)生的疑惑，從而形成可持續(xù)發(fā)展的模式。

三、考核方式的改革

為了客觀地評(píng)價(jià)教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量，針對半導(dǎo)體物理課程特點(diǎn)，對考核方式作如下嘗試：1.考試是課程教學(xué)過程中一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)，平時(shí)成績是衡量學(xué)生平時(shí)學(xué)習(xí)表現(xiàn)的主要指標(biāo)，所以本課程考核方式之一采用期末試卷筆試與平時(shí)成績結(jié)合的方式；2.在授課過程中，針對課程的某些從實(shí)驗(yàn)得出的理論結(jié)論，開放實(shí)驗(yàn)室，讓學(xué)生分組協(xié)作完成實(shí)驗(yàn)結(jié)驗(yàn)證，從而將課本知識(shí)轉(zhuǎn)化為實(shí)踐動(dòng)手能力。

四、結(jié)束語

總之，半導(dǎo)體物理是電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)專業(yè)基礎(chǔ)核心課，在教學(xué)過程中合理安排教學(xué)內(nèi)容，采用現(xiàn)代化教學(xué)手段，不斷進(jìn)行教學(xué)改革，提高了半導(dǎo)體物理課程的課堂教學(xué)效果，為學(xué)生后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)奠定了扎實(shí)的基礎(chǔ)，培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)需求的專業(yè)型人才。

參考文獻(xiàn)：

[1]湯乃云.微電子“半導(dǎo)體物理”教學(xué)改革的探索[J].中國電力教育，2012，（13）：59-60.

[2]劉恩科，朱秉升，羅晉生. 半導(dǎo)體物理學(xué)[M]. 北京：電子工業(yè)出版社，2011.

半導(dǎo)體概念范文第2篇

【關(guān)鍵詞】微電子化計(jì)量儀；半導(dǎo)體探測器；特性研究；試驗(yàn)方法

半導(dǎo)體技術(shù)近年來被運(yùn)用于多種領(lǐng)域，尤其是在核輻射探測器方面的運(yùn)用，將半導(dǎo)體技術(shù)的優(yōu)勢發(fā)揮得淋漓盡致，為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)。近年來，細(xì)數(shù)將半導(dǎo)體技術(shù)引入核輻射探測器領(lǐng)域的過程，我國的相關(guān)科研單位耗費(fèi)了大量的人力、財(cái)力和物力。隨著時(shí)代的發(fā)展，深化半導(dǎo)體材料和技術(shù)在核輻射探測器的運(yùn)用研究將繼續(xù)為我國的科技發(fā)展提供重要支持。結(jié)合本文研究方向，擬從半導(dǎo)體探測器特性的實(shí)驗(yàn)研究層面展開，利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)討論。

1半導(dǎo)體探測器的內(nèi)涵

半導(dǎo)體探測器以其高效、實(shí)用、成本低、性能穩(wěn)定等特性，目前在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用十分廣泛。明確半導(dǎo)體探測器的內(nèi)涵概念，能夠深化我們對半導(dǎo)體探測器的了解，為接下來的更深入的探究工作打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。接下來筆者就從半導(dǎo)體探測器的概念及發(fā)展歷程兩個(gè)方面來粗淺剖析半導(dǎo)體探測器的內(nèi)涵：1.1半導(dǎo)體探測器的概念。顧名思義，半導(dǎo)體探測器就是利用半導(dǎo)體材料和特點(diǎn)研發(fā)的探測設(shè)備。結(jié)合原理分析，半導(dǎo)體探測器是一種通過鍺、硅等半導(dǎo)體材料物理屬性、并利用其作為探測介質(zhì)的輻射探測器。由于半導(dǎo)體探測器的工作原理和氣體電離室有諸多相似之處，因此半導(dǎo)體探測器也被稱之為固體電離室。從技術(shù)原理的層面來講，半導(dǎo)體探測器的工作原理是在半導(dǎo)體探測器的靈敏體積內(nèi)帶電粒子產(chǎn)生“電子——空穴對”，之后“電子——空穴對”在外電場環(huán)境下做出漂移繼而產(chǎn)生并輸出信號(hào)。經(jīng)過大量科學(xué)家的研究，半導(dǎo)體探測器誕生至今，經(jīng)過不斷的技術(shù)概念和材料改良，目前性能和效用已經(jīng)十分優(yōu)良。1.2半導(dǎo)體探測器的發(fā)展歷程。半導(dǎo)體技術(shù)在核輻射探測器方面的應(yīng)用分為幾個(gè)階段：第一個(gè)階段是八十年代之前。當(dāng)時(shí)的探測器受到技術(shù)技術(shù)條件和認(rèn)知的影響，最為常見的探測器是GM計(jì)數(shù)管探測器。這種GM計(jì)數(shù)管探測器的產(chǎn)品性能和效果并不理想。隨著技術(shù)的不斷更新和科學(xué)家探索的深入。第二個(gè)階段是九十年代之后，在法國、德國出現(xiàn)了用半導(dǎo)體材料作探測器的小型劑量儀器。至此，半導(dǎo)體技術(shù)正式被應(yīng)用于探測器領(lǐng)域。這種半導(dǎo)體探測器具有體積小、工作電壓低、耗能少等優(yōu)勢，這些特點(diǎn)為半導(dǎo)體探測器的應(yīng)用空間和范圍奠定了良好基礎(chǔ)。

2用于微電子化計(jì)量儀的半導(dǎo)體探測器特性的實(shí)驗(yàn)方法

為了進(jìn)一步地探究半導(dǎo)體探測器的特性，更明確地了解并認(rèn)知其優(yōu)勢，筆者通過一組實(shí)驗(yàn)來進(jìn)行說明。在這一實(shí)驗(yàn)中筆者所用的半導(dǎo)體測試器是目前業(yè)界內(nèi)比較新型的設(shè)備，它是筆者單位和某原子能科學(xué)研究院合理研發(fā)的。實(shí)驗(yàn)中與半導(dǎo)體探測器相連接的電力屬于微電子學(xué)混合電路。下面筆者對實(shí)驗(yàn)方法（如圖2.1所示）作詳細(xì)的論述與分析：圖2.1實(shí)驗(yàn)示意圖考慮到夜晚的干擾信號(hào)比白天小很多，因此我們在做此實(shí)驗(yàn)時(shí)選擇在了晚上的時(shí)間段。為了處理好半導(dǎo)體探測器特性實(shí)驗(yàn)中噪音大的問題，本次實(shí)驗(yàn)所選擇的單道閾值是0.21V。在實(shí)驗(yàn)中，主放大倍數(shù)為50積分、微分常數(shù)為0.5μs。定標(biāo)器的工作方式為積分，脈沖為正脈沖方式。基于上述這些情況，我們的“用于微電子化計(jì)量儀的半導(dǎo)體探測器特性”實(shí)驗(yàn)研究正式開始。

3用于微電子化計(jì)量儀的半導(dǎo)體探測器特性的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及處理

關(guān)于特性研究實(shí)驗(yàn)過程中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及處理方式，筆者對其進(jìn)行了詳細(xì)的記錄。筆者將半導(dǎo)體的探測器面積分為10平方豪米、25平方毫米和50平方毫米三種數(shù)據(jù)類型來進(jìn)行測驗(yàn)。第一，半導(dǎo)體探測器的面積為10平方毫米，98型的半導(dǎo)體探測器輻射響應(yīng)特性的數(shù)據(jù)結(jié)果如圖3.1、3.2所示，圖中所反映出來的數(shù)據(jù)指標(biāo)是偏壓為1V和3V的情況下，98型號(hào)的半導(dǎo)體探測器中凈計(jì)數(shù)和劑量率之間的關(guān)系；99型的半導(dǎo)體探測器所反饋的實(shí)驗(yàn)曲線如圖3.3、3.4所示，98型半導(dǎo)體探測器的輻射響應(yīng)特性數(shù)據(jù)如圖3.5、3.6所示。圖中所反映出來的數(shù)據(jù)指標(biāo)是偏壓為1V和3V的情況下，98型號(hào)的半導(dǎo)體探測器中凈計(jì)數(shù)和劑量率之間的關(guān)系。第二，當(dāng)半導(dǎo)體探測器的面積增加到25平方毫米之后，99型的半導(dǎo)體探測器輻射響應(yīng)特性的數(shù)據(jù)結(jié)果如圖3.5、3.6所示，圖中所反映出來的數(shù)據(jù)指標(biāo)是偏壓為1V和3V的情況下，99型號(hào)的半導(dǎo)體探測器中凈計(jì)數(shù)和劑量率之間的關(guān)系。基于系列實(shí)驗(yàn)分析，當(dāng)半導(dǎo)體探測器的面積從10平方豪米增加到25平方毫米，在遞增到50平方毫米的過程中，在不同的偏壓下，98型和99型的半導(dǎo)體探測器的凈計(jì)數(shù)率在0.869cGy/h點(diǎn)上，半導(dǎo)體探測器的型號(hào)和探測器偏壓的關(guān)系如表1所示。在表中，在照射量率為均為1的情況下，當(dāng)半導(dǎo)體探測器的偏壓設(shè)定為1V時(shí)，探測面積為10平方毫米的98型探測器的凈計(jì)數(shù)率是68.2，探測面積為25平方毫米的98型探測器的凈計(jì)數(shù)率是104.0；探測面積為50平方毫米的98型探測器的凈計(jì)數(shù)率是181.7，探測面積為10平方毫米的99型探測器的凈計(jì)數(shù)率是125.3。當(dāng)半導(dǎo)體探測器的偏壓設(shè)定為3V時(shí)，探測面積為10平方毫米的98型探測器的凈計(jì)數(shù)率是90.4，探測面積為25平方毫米的98型探測器的凈計(jì)數(shù)率是167.6；探測面積為50平方毫米的98型探測器的凈計(jì)數(shù)率是316.4，探測面積為10平方毫米的99型探測器的凈計(jì)數(shù)率是178.6。

4用于微電子化計(jì)量儀的半導(dǎo)體探測器特性的結(jié)果與討論

通過上述關(guān)于不同型號(hào)半導(dǎo)體探測器在不同輻射面積中輻射響應(yīng)特性等相關(guān)數(shù)據(jù)的分析我們可以得出如下三個(gè)方面的結(jié)論：第一，該半導(dǎo)體探測器的工作電壓相對較低，對γ響應(yīng)十分敏感。當(dāng)“用于微電子化計(jì)量儀的半導(dǎo)體探測器特性研究”的實(shí)驗(yàn)電壓在1V—3V單偏壓電源數(shù)據(jù)之間變動(dòng)時(shí)，半導(dǎo)體探測器的靈敏度能夠在68-316S/(R/h)區(qū)間進(jìn)行變化。結(jié)合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析與反饋，總體來講，輻射面積為10平方毫米的99型探測器性能比輻射面積為10平方毫米的98型探測器性能優(yōu)良。在同樣的實(shí)驗(yàn)條件中，用來測定DM91的輻射面積為10平方毫米的半導(dǎo)體探測器靈敏度情況如下：當(dāng)實(shí)驗(yàn)偏壓為1V時(shí)，10平方毫米的半導(dǎo)體探測器靈敏度為87.2；當(dāng)實(shí)驗(yàn)偏壓為3V時(shí)，10平方毫米的半導(dǎo)體探測器靈敏度是1.8。對比關(guān)于試驗(yàn)偏壓和不同輻射面積的半導(dǎo)體探測器靈敏度的這幾組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，我們可以得出如下結(jié)論：輻射面積為10平方毫米的99型半導(dǎo)體探測器敏感度性能相比較國外輻射面積為10平方毫米的半導(dǎo)體探測器，在對γ輻射方面的靈敏度方面性能要高出很多。也就是說我們目前的輻射面積為10平方毫米的半導(dǎo)體探測器性能已經(jīng)達(dá)到并超出國外同類探測器的水平。第二，從噪音閾值的層面來講，本次實(shí)驗(yàn)中所采用的半導(dǎo)體探測器噪音極小，這種小分貝的噪音數(shù)值可以顯著提升信噪比，這種情況可以促進(jìn)微電子學(xué)設(shè)計(jì)工作的更好開展。這一點(diǎn)在微電子化計(jì)量儀的半導(dǎo)體探測器特性實(shí)驗(yàn)中雖然是一個(gè)細(xì)節(jié)，但也應(yīng)當(dāng)充分引起我們的注意和重視。第三，本次“用于微電子化計(jì)量儀的半導(dǎo)體探測器特性”實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)探測器的屏蔽材質(zhì)發(fā)生變化時(shí)，其抗干擾能力也會(huì)有明顯改變。這一現(xiàn)象表明在實(shí)驗(yàn)室中，空間的電磁干擾因素需要引起實(shí)驗(yàn)者的重視。

5結(jié)束語

綜上所述，半導(dǎo)體探測器在當(dāng)前多種行業(yè)中所發(fā)揮的作用不容忽視，為了探究“用于微電子化計(jì)量儀的半導(dǎo)體探測器特性”，筆者通過開展一項(xiàng)專題實(shí)驗(yàn)來進(jìn)行闡述與說明，在上述文段中，筆者不僅對實(shí)驗(yàn)的方法進(jìn)行羅列和描述，還對實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)及處理進(jìn)行對比分析，并有針對性地提出自己的見解。通過上述實(shí)驗(yàn)的分析，筆者希望能夠喚起更多業(yè)界同行對于半導(dǎo)體探測器特性的關(guān)注，通過群策群力，為促進(jìn)半導(dǎo)體探測器的運(yùn)用水平貢獻(xiàn)力量。

作者:馬駿 單位:東華理工大學(xué)

參考文獻(xiàn)

[1]崔曉輝,谷鐵男,張燕,袁寶吉,劉明健,閆學(xué)昆.離子注入型與金硅面壘型半導(dǎo)體探測器溫度特性比較[J].輻射防護(hù)通訊,2011,31(02):26-28.

[2]蔡志猛,周志文,李成,賴虹凱,陳松巖.硅基外延鍺金屬-半導(dǎo)體-金屬光電探測器及其特性分析[J].光電子.激光,2008(05):587-590.

半導(dǎo)體概念范文第3篇

隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，電子、通信、航天、航空等高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的迅速崛起，尤其是電子儀器儀表和設(shè)備等電子產(chǎn)品日趨小型化、多功能及智能化，高密度集成電路已成為電子工業(yè)對上述要求中不可缺少的器件。這種器件具有線間距短、線細(xì)、集成度高、運(yùn)算速度快、低功率和輸入阻抗高的特點(diǎn)，因而導(dǎo)致這類器件對靜電越來越敏感。靜電放電是導(dǎo)致元器件擊穿危害和對電子設(shè)備的運(yùn)行產(chǎn)生干擾的主要原因。ESD持續(xù)影響半導(dǎo)體制造業(yè)、半導(dǎo)體組件和系統(tǒng)。本書介紹了靜電放電ESD、過電應(yīng)力EOS、電磁干擾EMI和電磁兼容EMC的基本原理，同時(shí)概述了半導(dǎo)體的制造環(huán)境及最終的系統(tǒng)組裝，并通過特定技術(shù)、電路和芯片的實(shí)例，提出了靜電防護(hù)網(wǎng)絡(luò)的一種新方法。

全書由7章組成：1.靜電學(xué)原理：以富蘭克林、法拉第、麥克斯韋等幾位著名的科學(xué)家為例介紹了靜電學(xué)的基本知識(shí)和發(fā)展歷史，然后談到了當(dāng)今靜電學(xué)的熱點(diǎn)問題；2.制造業(yè)和靜電學(xué)基礎(chǔ)：討論了生產(chǎn)環(huán)境中的靜電放電控制問題；3.詳細(xì)地闡述了靜電放電、過電應(yīng)力、電磁干擾和電磁兼容的概念；4.系統(tǒng)級(jí)靜電放電防護(hù)：簡要介紹了服務(wù)器、筆記本電腦、手持設(shè)備、手機(jī)、磁盤驅(qū)動(dòng)器、數(shù)碼相機(jī)、汽車和空間應(yīng)用中的靜電問題，討論了系統(tǒng)級(jí)ESD測試問題；5.組件級(jí)靜電放電問題和解決方案：重點(diǎn)討論了芯片上的ESD保護(hù)網(wǎng)絡(luò)、ESD電路示意圖和半導(dǎo)體芯片布圖規(guī)劃；6.系統(tǒng)級(jí)靜電放電問題和解決方案：重點(diǎn)是系統(tǒng)級(jí)解決方案，同時(shí)對系統(tǒng)級(jí)電磁兼容掃描技術(shù)等新概念進(jìn)行了討論；7.靜電放電問題的未來：重點(diǎn)討論了現(xiàn)在和未來納米技術(shù)的ESD防護(hù)。

本書從半導(dǎo)體制造到產(chǎn)品使用方面對作者的ESD防護(hù)系列叢書進(jìn)行了補(bǔ)充。它的獨(dú)特之處在于覆蓋了半導(dǎo)體芯片制造問題、半導(dǎo)體芯片的設(shè)計(jì)和現(xiàn)今所遇到的系統(tǒng)問題，以及未來的ESD現(xiàn)象和納米技術(shù)的發(fā)展。本書深入淺出，層次分明，可作為電力電子、電氣工程、半導(dǎo)體制造、納米技術(shù)等領(lǐng)域的研究生和科研人員很好的參考書。

半導(dǎo)體概念范文第4篇

今年，由中國光學(xué)光電子行業(yè)協(xié)會(huì)液晶分會(huì)和日經(jīng)BP社共同主辦的中國·北京國際平板顯示產(chǎn)業(yè)高峰論壇已經(jīng)是第三次舉辦了。除了京東方、友達(dá)光電、三星、LG Display、華星光電、天馬等知名面板企業(yè)之外，東電電子、AKT級(jí)CC-LINK等全球知名設(shè)備廠家與機(jī)構(gòu)，日東電工、東麗、V-TECH、FUK、誠志永華、清大天達(dá)等國內(nèi)外設(shè)備材料公司等企業(yè)也都參加了此次高峰論壇。

會(huì)議規(guī)模的擴(kuò)大，也昭示著中國在平板顯示產(chǎn)業(yè)中地位的提升。本次峰會(huì)上，不僅眾多企業(yè)提到將在中國加大投資力度或增設(shè)工廠，京東方董事長、中國光學(xué)光電子行業(yè)協(xié)會(huì)液晶分會(huì)理事長王東升還提出了“半導(dǎo)體顯示”的新概念，希望能夠圍繞這一概念整合資源，讓中國平板顯示產(chǎn)業(yè)搶占未來的制高點(diǎn)。

設(shè)備商紛紛“中國建廠”

全產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)向中國轉(zhuǎn)移

“我們在中國大陸銷出第一個(gè)100臺(tái)，用了7年的時(shí)間；而銷出第二個(gè)100臺(tái)，只用了2年的時(shí)間。”應(yīng)用材料公司是薄膜晶體管液晶面板生產(chǎn)過程中的核心設(shè)備CVD、PVD的供應(yīng)商，這些設(shè)備的采購量，直接反映出液晶面板產(chǎn)業(yè)投資與產(chǎn)能增長的情況。史小宏介紹，在過去的兩年里，中國在液晶面板方面的投入增長非常迅速。

“制約我們產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個(gè)因素，就是關(guān)鍵零部件本地化配套水平比較低。”工業(yè)和信息化部電子信息司副司長刁石京指出，非本地化配套會(huì)造成運(yùn)輸、管理等方面的成本虛高，影響產(chǎn)業(yè)競爭力。

這一現(xiàn)象目前有所緩解。投資的增長帶動(dòng)了相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。例如，東電電子就已經(jīng)在蘇州設(shè)立了工廠，就近為中國液晶面板企業(yè)提供服務(wù)。東電電子執(zhí)行役員松浦次彥表示，東電電子對中國的支持力度還將進(jìn)一步加大。

三年前，中國大陸在液晶面板生產(chǎn)中需要的玻璃基板、彩色濾光片等材料還需要進(jìn)口。隨著相關(guān)廠商對中國的重視程度提升，到了現(xiàn)在，一部分材料的供應(yīng)商已經(jīng)在中國設(shè)廠，還有一些本土廠商也具備了提供相關(guān)材料的能力。

“內(nèi)熱外冷”局面形成

困境有望逐步化解

“三年前，中國大陸地區(qū)液晶面板按面積的產(chǎn)能大概占全球的5%。今年，這一數(shù)字大概在10%左右。”史小宏表示，與設(shè)備采購的增長同步，大陸地區(qū)液晶面板的產(chǎn)能增長也非常迅速。

國內(nèi)液晶面板產(chǎn)能的增長會(huì)不會(huì)加劇供大于求的局面呢？記者從史小宏口中得知，在過去的一段時(shí)間里，除了中國大陸以外，世界其他地區(qū)在設(shè)備采購方面的投資并不多。“中國大陸雖然投資增長迅速，但產(chǎn)能基數(shù)較小，因此不會(huì)對供求造成很嚴(yán)重的影響。”

雖然經(jīng)歷了很長一段時(shí)間的困境，但是，液晶面板市場似乎正在走出低谷。記者了解到，三星、LG Display、友達(dá)光電等企業(yè)的液晶面板產(chǎn)能已經(jīng)基本恢復(fù)到滿產(chǎn)狀態(tài)。液晶面板需求正在不斷回升，價(jià)格也逐漸回復(fù)到合理水平。

“過去的一年中，全球市場，尤其是日本市場的需求有顯著的下降，這對整個(gè)市場的供求關(guān)系造成了影響。現(xiàn)在，這一情況在慢慢好轉(zhuǎn)。”應(yīng)用材料集團(tuán)副總裁兼顯示事業(yè)部總經(jīng)理湯姆·埃德曼（Tom Edman）介紹道，未來幾年內(nèi)中國大陸液晶面板按面積的產(chǎn)能大概會(huì)增長到全球的15%，從全球角度來說，整體市場需求的的增長更為迅速。同時(shí)，很多廠商正在將現(xiàn)有生產(chǎn)線向OLED等新技術(shù)方向進(jìn)行升級(jí)，這一過程也會(huì)令整體產(chǎn)能有所減少。諸多因素共同作用下，未來一段時(shí)間的供求關(guān)系是比較樂觀的。

提出“半導(dǎo)體顯示”概念

著眼下一代顯示技術(shù)

“TFT-LCD產(chǎn)業(yè)成為市場主流，是因?yàn)樗槕?yīng)了半導(dǎo)體技術(shù)取代真空電子技術(shù)這一歷史大趨勢。”王東升在主題演講中表示，之所以當(dāng)年京東方在PDP等不同技術(shù)中堅(jiān)定地選擇了TFT-LCD作為發(fā)展方向，就是看到了這一大趨勢。“顯示產(chǎn)業(yè)的未來發(fā)展方向和路徑同樣可以根據(jù)這一趨勢來判斷。CRT到TFT-LCD是真空電子技術(shù)的中斷、半導(dǎo)體技術(shù)的開始；TFT-LCD到AMOLED則是半導(dǎo)體技術(shù)的延伸和發(fā)展。”

從這一角度出發(fā)，王東升提出了“半導(dǎo)體顯示”（Semi Display）的概念。“TFT-LCD、AMOLED以及Flexible Display等顯示技術(shù)，都可以稱為半導(dǎo)體顯示技術(shù)。”

王東升看來，從a-Si TFT-LCD、LTPS TFT-LCD、Oxide TFT-LCD到AMOLED，有TFT陣列中半導(dǎo)體材料的變化、發(fā)光層的變化、器件結(jié)構(gòu)的變化，但基本特征和技術(shù)基礎(chǔ)沒有變化，技術(shù)相關(guān)性和資源共享性達(dá)到70%。在眾多技術(shù)共存的這個(gè)時(shí)期里，要讓整個(gè)行業(yè)能夠更好地發(fā)展，要抓住兩個(gè)要點(diǎn)：一是通過技術(shù)創(chuàng)新推動(dòng)價(jià)值創(chuàng)造，二是通過資源整合實(shí)現(xiàn)價(jià)值增值。半導(dǎo)體顯示概念的提出，正是希望將TFT-LCD、AMOLED、柔性顯示的技術(shù)相關(guān)性和資源共享性最大限度地發(fā)揮，實(shí)現(xiàn)投資價(jià)值的最大化，在差異化發(fā)展的同時(shí)實(shí)現(xiàn)共贏。

記者手記

在磨難中成長

“技術(shù)進(jìn)步，產(chǎn)品進(jìn)步，產(chǎn)業(yè)鏈提升，行業(yè)辛苦；上游賺錢，下游賺錢，消費(fèi)者省錢，面板虧錢。”

半導(dǎo)體概念范文第5篇

[關(guān)鍵詞]半導(dǎo)體；晶體管；超晶格

中圖分類號(hào)：O47

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1006-0278（2013）08-185-01

一、半導(dǎo)體物理的發(fā)展

（一）半導(dǎo)體物理早期發(fā)展階段

20世紀(jì)30年代初，人們將量子理論運(yùn)用到晶體中來解釋其中的電子態(tài)。1928年布洛赫提出著名的布洛赫定理，同時(shí)發(fā)展完善固體的能帶理論。1931年威爾遜運(yùn)用能帶理論給出區(qū)分導(dǎo)體、半導(dǎo)體與絕緣體的微觀判據(jù)，由此奠定半導(dǎo)體物理理論基礎(chǔ)。到了20世紀(jì)40年代，貝爾實(shí)驗(yàn)室開始積極進(jìn)行半導(dǎo)體研究，且組織一批杰出的科學(xué)家工作在科學(xué)前沿。1947年12月，布拉頓和巴丁宣布點(diǎn)接觸晶體管試制的成功。1948年6月，肖克利研制結(jié)接觸晶體管。這三位科學(xué)家做出杰出貢獻(xiàn)，使得他們共同獲得1956年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。

晶體管的發(fā)明深刻改變?nèi)祟惣夹g(shù)發(fā)展的進(jìn)程與面貌，也是社會(huì)工業(yè)化發(fā)展的必然結(jié)果。早在20世紀(jì)30年代，生產(chǎn)電子設(shè)備的企業(yè)希望有一種電子器件能有電子管的功能，但沒有電子管里的燈絲，這因?yàn)榧訜釤艚z不但消耗能量且要加熱時(shí)間，這會(huì)延長工作啟動(dòng)過程。因此，貝爾實(shí)驗(yàn)室研究人員依據(jù)半導(dǎo)體整流和檢波作用特點(diǎn)，考慮研究半導(dǎo)體能取代電子管的可能性，從而提出關(guān)于半導(dǎo)體三極管設(shè)想。直到1947，他們經(jīng)反復(fù)實(shí)驗(yàn)研制了一種能夠代替電子管的固體放大器件，它主要由半導(dǎo)體和兩根金屬絲進(jìn)行點(diǎn)接觸構(gòu)成，稱之為點(diǎn)接觸晶體管。之后，貝爾實(shí)驗(yàn)室的結(jié)型晶體管與場效應(yīng)晶體管研究工作成功。20世紀(jì)50年代，晶體管重要的應(yīng)用價(jià)值使半導(dǎo)體物理研究蓬勃地展開。到了20世紀(jì)60年代，半導(dǎo)體物理發(fā)展達(dá)到成熟和推廣時(shí)期，在此基礎(chǔ)上迎來微處理器與集成電路的發(fā)明，這為信息時(shí)代到來鋪平道路。1958年，安德森提出局域態(tài)理論，開創(chuàng)無序系統(tǒng)研究新局面，這也為非晶態(tài)半導(dǎo)體物理奠定基礎(chǔ)。1967年，Grove等人對半導(dǎo)體表面物理研究已取得重要進(jìn)展，并使得Si-MOS集成電路穩(wěn)定性能得以提高。1969年，江崎與朱兆祥提出通過人工調(diào)制能帶方式制備半導(dǎo)體超晶格。正是在半導(dǎo)體超晶格研究中，馮·克利青發(fā)現(xiàn)整數(shù)量子霍爾效應(yīng)。在1982年，崔琦等發(fā)現(xiàn)了分?jǐn)?shù)量子霍爾效應(yīng)，這一系列物理現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)正揭開現(xiàn)代半導(dǎo)體物理發(fā)展序幕。

（二）半導(dǎo)體超晶格物理的發(fā)展

建立半導(dǎo)體超晶格物理是半導(dǎo)體的能帶理論發(fā)展的必然。之后，人們對各種規(guī)則晶體材料性能有相當(dāng)認(rèn)識(shí)，從而開創(chuàng)以能帶理論作為基礎(chǔ)的半導(dǎo)體物理體系，也借助其來解釋出現(xiàn)的一系列現(xiàn)象。1969年與1976年的分子束外延和金屬有機(jī)物化學(xué)汽相沉積薄膜生長技術(shù)正為半導(dǎo)體科學(xué)帶來一場革命。隨微加工技術(shù)的逐步發(fā)展，加之超凈工作條件的建立，實(shí)現(xiàn)了晶體的低速率生長，也使人們能創(chuàng)造高質(zhì)量的異質(zhì)結(jié)構(gòu)，同時(shí)為新型半導(dǎo)體器件設(shè)計(jì)及應(yīng)用奠定技術(shù)基礎(chǔ)。1969年，江崎和朱兆祥第一次提出“超晶格”概念，這里“超”的意思是在天然的周期性外附加人工周期性。1971年，卓以和利用分子束外延技術(shù)生長出第一個(gè)超晶格材料。從此拉開了超晶格、量子點(diǎn)、量子線和量子阱等等低維半導(dǎo)體材料研究序幕。

二、半導(dǎo)體物理的啟示

綜上所述，文章簡單地對半導(dǎo)體物理的一個(gè)發(fā)展歷程進(jìn)行了回顧，并可以從中得到以下幾點(diǎn)啟示：

（一）半導(dǎo)體物理的發(fā)展一直與科學(xué)實(shí)驗(yàn)與工業(yè)技術(shù)應(yīng)用緊密聯(lián)系

20世紀(jì)30年代之前，人們已經(jīng)制成整流器、檢波器、光電探測器等半導(dǎo)體器件，同時(shí)在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)金屬——半導(dǎo)體的接觸材料上一些導(dǎo)電特性，可是無法理解這其中的物理機(jī)理。一直到能帶理論建立后，基礎(chǔ)建立起金屬——半導(dǎo)體接觸理論。隨后，在實(shí)驗(yàn)過程中卻發(fā)現(xiàn)該理論與實(shí)驗(yàn)測量是有出入的，又提出半導(dǎo)體表面態(tài)理論。正由于考慮到半導(dǎo)體表面態(tài)影響，貝爾實(shí)驗(yàn)室才能成功研制晶體管，這又促進(jìn)半導(dǎo)體物理發(fā)展。不難發(fā)現(xiàn)，半導(dǎo)體物理的發(fā)展與實(shí)驗(yàn)是離不開的，因新的實(shí)驗(yàn)結(jié)論推動(dòng)相應(yīng)理論的建立，而理論發(fā)展又會(huì)反過來去指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)的研究。19世紀(jì)30年代法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)定律，這為電力的廣泛應(yīng)用奠定理論基礎(chǔ)，架起電能和機(jī)械能相互轉(zhuǎn)化的橋梁，為第二次工業(yè)革命鋪路。晶體管的成功研制，大規(guī)模與超大規(guī)模集成電路出現(xiàn)，導(dǎo)致第三次工業(yè)革命。這都是涉及信息技術(shù)、新材料技術(shù)、新能源技術(shù)、空間技術(shù)和生物技術(shù)等眾多領(lǐng)域的一場信息技術(shù)革命。