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半导体的作用精选(九篇)

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半导体的作用

第1篇:半导体的作用范文

关键词:班级团体辅导;高校新生;适应性

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)03-0219-02

一、班级团体辅导的相关概念

团体辅导是以团体情境为基础的一种心理辅导形式。这种心理辅导形式主要是采取在团体内部人员互相交流的方式引导个体体验环境,观察他人学习、生活行为,进而使个人更好地认识自我,对自己进行有效定位,并及时调整和改善人际关系、行为方式以及学习态度以适应当前环境。班级团体辅导是以班级为单位,班级学生为活动对象,充分利用团体辅导形式、方法和作用,帮助学生能够对自己的行为、思想、情感进行体验和评估,使学生能够及时进行自我调整,从而增强学生对高校学习生活的适应性,有效控制和防范各类问题的发生。

近些年来,我国高校新生不能很好地适应大学生活,各种问题逐渐凸显出来,已经引起了许多教育者的关注。出现适应性差问题的原因主要是由于学生所处环境发生了变化、学习方式发生了变化、人际关系复杂化、自我定位不准,这些情况很容易使学生对大学生活产生迷茫和困惑等负面情绪,进而产生不适应的心理。考虑到同一个班级里的学生所处年龄段大致相同,面对一些问题的心理感受也存在一定相似性,妥善运用班级团体辅导的方式加强班级成员之间的沟通交流,疏导学生的心理问题是一种非常可取的适应性教育模式。

二、大学新生不适应性的具体表现形式分析

1.在环境上的不适应表现。经过中学阶段的学习生活,很多学生已经完全适应了中学时代的生活环境,当进入大学后会发现很多事物与之前截然不同,一些学生确实需要一段时间来适应这个全新的大环境。一部分高校生从小并不在学校所在的省市生活和学习,而是在一些离学校较远的地区就读和生活,当这些学生进入高校后会明显感受到气候、文化、饮食习惯和生活习惯等多个方面的差异,一时难以适应,更甚者则产生了排斥感。还有一部分高校新生在中学阶段从未住过学校的集体宿舍,而是在上大学之前一直生活在自己或家人的环境中,相对于一些住过校的学生来说,这部分学生不仅存在着自理能力和自制力比较差的情况,而且自我管理意识也不够,不太会考虑到别人的感受,有时容易以自我为中心,难以融入到新环境中去。

2.在学习上的不适应表现。“寒窗苦读十二载”,通过高考后,学生学习压力得到了一定释放。新生在进入大学后突然发现大学学习不再像中学阶段学习那样紧迫,课余时间不仅增多,而且各种活动内容丰富多彩。丰富的课余生活对新生来说极具吸引力,但也很容易影响新生的学习态度,使其学习松懈,不能合理支配时间去学习新知识。

3.在人际交往上的不适应表现。大学班级或宿舍里的同学和舍友并不像中学阶段那样来自本地区,这些同学都是从全国各地选拔上来的,无论是在个性方面,还是在生活、学习习惯方面都会受到地域差异、文化差异以及个人本身行为习惯等多方面差异的影响,这种差异性有可能引起一些摩擦和矛盾。

4.在自我认识和自我定位上的缺陷。大学阶段的人才培养目标是培养高素质人才,因此学生必须通过选拔才能进入高校学习。进入大学进行学习的学生都是来自不同地区的优秀学生,很多新生对自己都非常认可。但是由于所有学生都是优秀学生,使得一些学生在中学阶段的学业优势或者其他方面的优势在大学阶段难以体现出来,难以引起导师的重视或无法在成绩上出类拔萃,这间接削弱了学生的自信,并且使学生对自己的能力产生怀疑。

三、班级团体辅导对高校新生提高适应能力的作用

班级团体辅导相较于个人辅导更具优越性。个人辅导存在一定的局限性,只能解决个别问题,而班级团体辅导不仅能够通过对多人进行辅导节约人力和辅导时间,而且由于是群体行为还具有引导正确的沟通交流、建立有效的师生关系、树立准确的自我定位以及提升健康的心理适应能力等作用。

1.引导正确的沟通交流。班级团体心理辅导较传统的入学教育形式来说更加注重大学新生之间的互动,在基于新生群体具有很强共性的基础上,引导新生通过相互沟通和交流达成共识,进而建立起良好的人际关系。同时,通过班级团体辅导引导新生进行正确的沟通交流还可以培养新生分享和换位思考的能力,能够使学生通过沟通交流切实解决生活和学习上的问题和困惑,促进新生更好地适应大学环境。

2.建立有效的师生关系。班级团体辅导能够使辅导教师更好地融入到新生群体中去,能够为导师和新生之间建立信任感奠定坚实的基础。辅导教师在开展班级团体工作过程中通过坦诚交流的方式了解和掌握新生的各项信息,为新生营造一个和谐、安全、自由的心理氛围,进而建立起信任感,这对顺利开展思想政治教育课程起着积极的作用。

3.树立准确的自我定位。一些高校辅导教师在开展班级团体辅导教学工作过程中通过“心理自画像”、“20个我是谁”等活动让学生在自己眼中展示自己,认识自己,体验“客我”,站在客观角度发现自身的不足和优点。

4.提升健康的心理适应能力。通过班级团体辅导能够为新生提供一个温暖、真诚的环境,使学生能够有归属感,促使学生能够敞开心扉,进而暴露出自己存在的问题。

四、高校新生班级团体辅导的几点建议

1.定位准确:结合新生的心理特点,明确辅导目标。辅导教师在开展新生班级团体辅导教学工作过程中应当结合新生的心理特点,明确辅导目标。对此,教师可以把辅导的总目标设置为通过班级全体学生参与团体活动的方式树立计提意识、建立互信互助的关系,使学生能够适应校园环境。考虑到新生地域、个性以及学习特点存在的差异性,教师可以根据实际情况对学生进行分类,采取小组的方式为学生营造一个良好的空间,打破生源地、性别壁垒,从而增强班级凝聚力和向心力。

2.设计合理:修订团体辅导方案,提升辅导效果。在明确辅导目标后,教师不应当循规蹈矩地综合按照统一辅导方式进行辅导,而是应当深入探究每一届新生的性格特点和兴趣爱好,然后在原有辅导内容的基础上做出调整,设计适合学生心理特点的团体活动、游戏、体验练习、回顾讨论和分享等。在时间安排上,辅导教师应当合理分配热身、活动、总结、反思、分享时间,使学生能够进行独立思考和体验,充分发挥班级团体辅导的引导作用,促使学生去主动提高适应性。

3.资源整合:组建专业团体辅导队伍,强化辅导意义。现阶段,很多高校班级团体辅导教师队伍都是由心理教师、资深学生工作者、新生辅导员、新生班主任、学生党员组成。其中有一部分人员并不具备辅导资格,一些错误的思想和方式容易使学生误入歧途,对其日后学习生活非常不利。对此,高校应当加大对班级团体辅导教师的培训力度,邀请一些专业人士对辅导教师进行有针对性的培训,使其能够了解和掌握正确的辅导知识,从而更好地服务于学生。

4.建立机制:总结团体辅导经验,探索辅导长效机制。一套完善的管理机制能够促进班级团体辅导工作顺利开展。对此,高校管理层应当安排人员对此项教育工作进行深入考察和评估,及时建立管理和反馈机制,要求教师在开展工作过程中不能只是教学,还应当注重辅导方式的选择,尽可能选择一些可靠的方式方法,严格施测,并总结辅导经验,完善教育管理。同时,辅导教师还应当定期进行科学抽样和量化研究,得出学生辅导的相关数据信息并反馈给高校管理层,为高校对学生进行妥善管理提供一定的数据支持。

参考文献:

[1]张利,蕊兰,国帅.新媒体对当代大学生人际交往的影响及其对策[J].重庆理工大学学报(社会科学),2013,(3).

[2]孙倩倩.朋辈心理辅导对大学生全面发展的作用研究[J].华东政法大学,2012.

[3]芦朝霞,李海星,侯彩霞,任华良.班级团体辅导对大学新生适应能力的影响研究[J].太原理工大学学报(社会科学版),2013,(4).

The Effect of Group Counseling on College Students' Adaptability

LIU You-cai

(School of Chemistry and Chemical Engineering,Central South University,Changsha,Hunan 410001,China)

第2篇:半导体的作用范文

关键词:半导体,超晶格,集成电路,电子器件

 

1.半导体材料的概念与特性

当今,以半导体材料为芯片的各种产品普遍进入人们的生活,如电视机,电子计算机,电子表,半导体收音机等都已经成为我们日常所不可缺少的家用电器。半导体材料为什么在今天拥有如此巨大的作用,这需要我们从了解半导体材料的概念和特性开始。

半导体是导电能力介于导体和绝缘体之间的一类物质,在某些情形下具有导体的性质。半导体材料广泛的应用源于它们独特的性质。首先,一般的半导体材料的电导率随温度的升高迅速增大,各种热敏电阻的开发就是利用了这个特性;其次,杂质参入对半导体的性质起着决定性的作用,它们可使半导体的特性多样化,使得PN结形成,进而制作出各种二极管和三极管;再次,半导体的电学性质会因光照引起变化,光敏电阻随之诞生;一些半导体具有较强的温差效应,可以利用它制作半导体制冷器等;半导体基片可以实现元器件集中制作在一个芯片上,于是产生了各种规模的集成电路。这种种特性使得半导体获得各种各样的用途,在科技的发展和人们的生活中都起到十分重要的作用。

2.半导体材料的发展历程

半导体材料从发现到发展,从使用到创新,也拥有着一段长久的历史。在20世纪初期,就曾出现过点接触矿石检波器。1930年,氧化亚铜整流器制造成功并得到广泛应用,使半导体材料开始受到重视。1947年锗点接触三极管制成,成为半导体的研究得到重大突破。50年代末,薄膜生长技术的开发和集成电路的发明,使得微电子技术得到进一步发展。60年代,砷化镓材料制成半导体激光器,固溶体半导体材料在红外线方面的研究发展,半导体材料的应用得到扩展。1969年超晶格概念的提出和超晶格量子阱的研究成功,使得半导体器件的设计与制造从“杂志工程”发展到“能带工程”,将半导体材料的研究和应用推向了一个新的领域。90年代以来随着移动通信技术的飞速发展,砷化镓和磷化铟等半导体材料得成为焦点,用于制作高速、高频、大功率及发光电子器件等;近些年,新型半导体材料的研究得到突破,以氮化镓为代表的先进半导体材料开始体现出其超强优越性,被称为IT产业新的发动机。

3.各类半导体材料的介绍与应用

半导体材料多种多样,要对其进一步的学习,我们需要从不同的类别来认识和探究。通常半导体材料分为:元素半导体、化合物半导体、固溶体半导体、非晶半导体、有机半导体、超晶格半导体材料。不同的半导体材料拥有着独自的特点,在它们适用的领域都起到重要的作用。

3.1元素半导体材料

元素半导体材料是指由单一元素构成的具有半导体性质的材料,分布于元素周期表三至五族元素之中,以硅和锗为典型。硅在在地壳中的含量较为丰富,约占25%,仅次于氧气。硅在当前的应用相当广泛,它不仅是半导体集成电路、半导体器件和硅太阳能电池的基础材料,而且用半导体制作的电子器件和产品已经大范围的进入到人们的生活,人们的家用电器中所用到的电子器件80%以上元件都离不开硅材料。锗是稀有元素,地壳中的含量较少,由于锗的特有性质,使得它的应用主要集中于制作各种二极管,三极管等。而以锗制作的其他器件如探测器,也具备着许多的优点,广泛的应用于多个领域。

3.2化合物半导体材料

通常所说的化合物半导体多指晶态无机化合物半导体,即是指由两种或两种以上元素确定的原子配比形成的化合物,并具有确定的禁带宽度和能带结构的半导体性质。化合物半导体材料种类繁多,按元素在元素周期表族来分类,分为三五族(如砷化镓、磷化铟等),二六族(如硒化锌),四四族(如碳化硅)等。如今化合物半导体材料已经在太阳能电池、光电器件、超高速器件、微波等领域占据重要的位置,且不同种类具有不同的性质,也得到不同的应用。。

3.3固溶体半导体材料

固溶体半导体材料是某些元素半导体或者化合物半导体相互溶解而形成的一种具有半导体性质的固态溶液材料,又称为混晶体半导体或者合金半导体。随着每种成分在固溶体中所占百分比(X值)在一定范围内连续地改变,固溶体半导体材料的各种性质(尤其是禁带宽度)将会连续地改变,但这种变化不会引起原来半导体材料的晶格发生变化.利用固溶体半导体这种特性可以得到多种性能的材料。

3.4非晶半导体材料

非晶半导体材料是具有半导体特性的非晶体组成的材料,如α-硅、α-锗、α-砷化镓、α-硫化砷、α-硒等。。这类材料,原子排列短程有序,长程无序,又称无定形半导体,部分称作玻璃半导体。非晶半导体按键合力的性质分为共价键非晶半导体和离子键非晶半导体两类,可用液相快冷方法和真空蒸发或溅射的方法制备。在工业上,非晶半导体材料主要用于制备像传感器、太阳能电池薄膜晶体管等非晶半导体器件。

3.5有机半导体材料

有机半导体是导电能力介于金属和绝缘体之间,具有热激活电导率且电导率在10-10~100S·cm的负一次方范围内的有机物,如萘蒽、聚丙烯和聚二乙烯苯以及碱金属和蒽的络合物等.其中聚丙烯腈等有机高分子半导体又称塑料半导体。有机半导体可分为有机物、聚合物和给体-受体络合物三类。相比于硅电子产品,有机半导体芯片等产品的生产能力较差,但是拥有加工处理更方便、结实耐用、成本低廉的独特优点。目前,有机半导体材料及器件已广泛应用于手机,笔记本电脑,数码相机,有机太阳能电池等方面。

3.6超晶格微结构半导体材料

超晶格微结构半导体材料是指按所需特性设计的能带结构,用分子束外延或金属有机化学气相沉积等超薄层生产技术制造出来的具有各种特异性能的超薄膜多层结构材料。由于载流子在超晶格微结构半导体中的特殊运动,使得其出现许多新的物理特性并以此开发了新一代半导体技术。。当前,对超晶格微结构半导体材料的研究和应用依然在研究之中,它的发展将不断推动许多领域的提高和进步。

4.半导体材料的发展方向

随着信息技术的快速发展和各种电子器件、产品等要求不断的提高,半导体材料在未来的发展中依然起着重要的作用。在经过以Si、GaAs为代表的第一代、第二代半导体材料发展历程后,第三代半导体材料的成为了当前的研究热点。我们应当在兼顾第一代和第二代半导体发展的同时,加速发展第三代半导体材料。目前的半导体材料整体朝着高完整性、高均匀性、大尺寸、薄膜化、集成化、多功能化方向迈进。随着微电子时代向光电子时代逐渐过渡,我们需要进一步提高半导体技术和产业的研究,开创出半导体材料的新领域。相信不久的将来,通过各种半导体材料的不断探究和应用,我们的科技、产品、生活等方面定能得到巨大的提高和发展!

参考文献

[1]沈能珏,孙同年,余声明,张臣.现代电子材料技术.信息装备的基石[M].北京:国防工业出版社,2002.

[2]靳晓宇.半导体材料的应用与发展研究[J].大众商务,2009,(102).

[3]彭杰.浅析几种半导体材料的应用与发展[J].硅谷, 2008,(10).

[4]半导体技术天地.2ic.cn/html/bbs.html.

第3篇:半导体的作用范文

关键词:半导体;光电信息功能材料;研究与创新

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.03.218

0 前言

从远古到现代,从石器时代到如今的信息时代,历史的发展表明信息科学技术发展的先导和基础是半导体信息功能材料的进步,伴随着时展的特征,我们可以很容易的分析出,光电信息功能材料在方方面面深刻的影响着人类的生产和生活方式。现如今,随着光电信息功能材料的不断普及以及各行各业的的综合应用,其技术得到了光速的更新,例如其信息的存储已不再受低级别的限制,其存储量已被提高到KT级别,当然为了使之更好地适应社会,发挥出更大的作用,生产商与使用者对光电信息功能材料的研究与创新从未停止。光电信息功能材料的发展,同样也与国家生产力的发展有着密切的联系,它是国家经济发展的根本保障之一。对于目前正处在快速发展中的我国来说,大力发展半导体光电信息功能材料十分必要。

1 半导体光电信息材料简述

科学技术之所以得到不断发展的原因之一,便是有着信息研究材料的支持,人类对不同材料的研究与创新,是科学技术飞速发展,科学规律不断修正完善的基础。20世纪60~70年代,光导纤维材料和以砷化镓为基础的半导体激光器的发明,是人们进入了光纤通信,高速、宽带信息网络的时代。半导体光电材料――半导体是一种介于绝缘体导体之间的材料,半导体光电材料可以将光能转化为电能,同样也可以将电能转化为光能,并且可以处理加工和扩大光电信号。在当今社会,其应用正在逐步得到普及。半导体信息光电材料,对于我们来说并不陌生,其存在于我们的日常生活中,并且无时无刻的不在影响着我们,所以我们应正确的认识半导体信息光电材料,并且可以为半导体光电信息材料的发展贡献出自己的力量。

2 半导体光电信息材料研究的必要性

2.1 电子材料研究的意义

量子论为人们研究电子在原子中的运动规律提供了重要依据,其主要作用是揭示了原子最外层电子的运动规律方面,正是由于此方面研究取得了初步的进展,从而极大地促进了有色合金,不锈钢等金属材料的发现于研究。此外,半导体材料的开发,是得电子信息技术得大了极大地发展,并且逐步兴盛起来,于是出现了我们现在正在普遍应用的采用电子学器件小型化及电子回路集成化等科学技术制造而成的电器,极大地方便了我们的生活。

2.2 光学材料研究的意义

70年代光纤技术的发展,又引起了一轮新的技术浪潮,光学材料的研究正是在此时得到了大力发展,光学材料的研究极大地促进了光纤技术的进步,进而光纤技术的迅速发展,又带动了信息技术的革新,这使得研究材料的范围逐步的被扩大。于是,多媒体电能与光纤通信技术二者逐渐的结合起来,综合应用,从而极大地提高了网络技术的发展速度,大容量的存储,大范围的交流与传输通道,在很大程度上减少了时间与空间对多媒体信息交流的限制。

2.3 技术兴国的意义

在当前信息高能时代,发展对半导体光电信息的研究,在大的方面,能在很大的程度上,帮助我国提高科技水平,进而提高国际地位,争取在国际科技方面的话语权,在小的具体方面,它能帮助政府改善人民生活水平,提高人民生活质量,因此不管于大于小,发展对半导体光电信息功能材料的研究十分必要。

3 半导体光电信息材料研究研究进展

虽然当代国际信息技术水平在不断的发展,各国的科技水平都在提高,但是相对于国际水平或者其他发达国家来说,我国在半导体光电信息材料的研究方面还是相对落后的。我国在其功能材料的研究方面的问题主要有以下几个方面

3.1 科技水平低技术发展受到阻碍

我国科技水平相对于国际科技水平来说相对落后。我国科技发展方面存在的主要问题是发展滞缓,与国际脱节,更新换代慢。然而,科技水平的高低对于半导体光电信息材料的研究起着决定性的作用,所以要想更好地促进半导体光电信息材料的发展,我国首先需要做的便是努力提高科技发展水平,紧跟国际科技发展的步伐。提高自身的科技水平,为半导体光电信息功能材料的研究提供强大的科技后盾。

3.2 技术型人才需予以增加

受我国应试教育的影响,我国高校培养出的人才过于依赖理论,缺少创新意识。然而,半导体光电信息功能材料的研究需要的不仅仅是拥有渊博理论知识的人,其更需要的是拥有灵活大脑,创新意识的人才。因此,我国应改进相关的教育政策制度,鼓励高校培养出更多拥有创新精神、灵活头脑的人。同时,我国在进行技术型人才培养方面要注重其专业性的提高,注重专业素质的培养。从而让更多的具有专业型的人才满足社会需要,满足半导体光电信息材料研究的需要。

3.3 政策缺失

现阶段,处于发展中状态的我国在半导体光电信息材料研究中,各方面政策制度还不够完善,比如在半导体光电信息材料的研究方面,国家并没有明确地提出相应的鼓励措施促进此方面技术的发展。因此,现在国家需要作出努力的便是组织相关部门,制定相关奖励政策,来促进半导体光电信息材料的研究。政策的制定需要立足于我国的现实和实际,相关部门要对半导体光电信息材料进行仔细研究,通过政策的制定很好的指导其发展和拓新。

4 结语

从上文中可以我们可以看出,在当代信息技术高速发展的时期,半导体光电信息功能资料的研究,对一国的生产力发展,经济进步,起着重要的决定性作用,半导体光电信息功能材料普遍存在于一国人民的日常生活当中,每一个人都应当成为半导体光电信息材料研究的推动者,只有全民努力,其材料研究才能得到长足发展。

参考文献:

第4篇:半导体的作用范文

关键词:大型水轮发电机;槽部固定结构;槽部固定材料

中图分类号:TM312 文献标识码:A

1 定子线棒槽内固定的原理

大型水轮发电机槽内固定的作用包括:(1)消除槽内电晕腐蚀及“电腐蚀”; (2)承受电机运行时的电磁力和振动对线棒的磨损,防止线棒轴向下沉。

根据槽部防电晕及防“电腐蚀”的要求,理论上定子线棒与铁心槽壁的间隙越小越好。目前所使用的环氧绝缘为热固性材料,热膨胀性小,在电机运行中绝缘本身无法补偿线棒与铁心槽壁的微小间隙。据研究当线棒与槽壁间隙在0.4mm~1.0mm间产生电腐蚀的几率最大。虽然槽部电晕的放电能量不是很大,故热效应对绝缘的影响也不大,但其产生的臭氧与氮反应生成的酸将腐蚀线棒主绝缘,最终影响线棒寿命。因此控制线棒低阻层和半导体槽衬的表面电阻率,弥补线棒与槽壁的间隙尤为重要。

线棒低阻层和槽衬的表面电阻要求既不能太大也不能太小,太大易造成槽内电晕腐蚀,太小易在其表面产生涡流损耗会增大。因此线棒低阻层及半导体槽衬的表面电阻率控制在103~105Ω较为合理。

水轮发电机在安装过程中对于槽内固定结构的考核通常采用测量线圈槽部表面电位的办法。在线圈嵌入定子铁心槽中并固定后进行。测试时电机绕组加上UN/ 交流电压,用连有电压表的金属触头(操作者通过绝缘棒控制)接触线圈表面,同时读取电压表上读数。GB/T7894-2009《水轮发电机基本技术条件》中要求槽电位不大于10V。

2 哈电传统的槽内固定结构

哈电过去传统的槽部固定结构采用的是线棒与槽壁间填塞半导体层压板的固定方式,底部、层间为半导体垫条。此种固定方式侧面为分段填塞,刚性接触,线棒表面半导体层与铁心槽壁存在间隙,因此易产生电腐蚀,从而损伤线棒绝缘影响电机运行寿命。除贯流外,混流、轴流等大多数水轮发电机多为立式,线棒竖直安装,随着运行过程中槽内受力的重新分布,半导体垫条易产生松动及滑出等情况。因此传统的固定结构在抵抗电机运行中的振动磨损及阻碍线棒轴向位移的作用稍差。

3 哈电新型槽内固定结构及材料

3.1 RTV(室温固化硅橡胶)/CRTV(导电性室温固化硅橡胶)槽内固定结构

哈电在引进加拿大GE公司技术制造二滩定子线棒时采用的是RTV/CRTV配合楔下波纹板的槽内固定结构。该结构是将RTV(室温硫化硅橡胶)和CRTV(半导体硅橡胶)分别涂于定子线棒的两面并经室温固化后下入槽内,由于固化后的RTV和CRTV为弹性体,与定子槽壁为过盈配合,因此线棒下入槽之后与槽壁接触紧密,槽电位(或槽电阻)测量符合GE公司相关标准。但此种结构在制造过程中存在硅橡胶涂覆工艺较为复杂、线棒下线前需特殊防护的缺点。

3.2 “U”形半导体槽衬固定结构

目前常规水轮发电机多采用U字形槽衬固定结构。此种结构为半导体槽衬“U”形包绕在线棒上,层间或槽底配合半导体适形毡。该种固定结构槽内配合紧密,易于线棒的安装和拆卸。

半导体槽衬是由无纺布和半导体胶粘剂复合而成。由于无纺布是聚酯体系,所选择的半导体胶粘剂必须与它相容性好,否则将影响电阻值的均匀性以及半导体无纺布的强度,在考虑相容性的同时还必须考虑胶在固化后达到F级,因此选择以环氧树脂为主要胶粘剂材料,同时选择合适的改性剂及偶联剂对环氧树脂进行改性,使其与聚酯无纺布粘接好;另外,加入适量的增韧剂以调节半导体无纺布的柔韧性。

半导体胶的性能决定半导体槽衬的性能及应用工艺,所以对胶的体系进行了深入细致的研究,通过大量的配方试验,最后确定胶以环氧树脂为主,选择亚胺改性剂和特殊增韧剂提高固化后半导体槽衬的耐热性和柔韧性能,同时也选择合适的偶联剂提高胶与无纺布的粘接强度,满足定子绕组下线对半导体槽衬强度的要求。

3.3 硅橡胶绕包“三合一”槽衬固定结构

此种结构为半导体无纺布表面涂覆硅橡胶,对折为“三合一”结构,绕包在线棒低阻层表面与线棒一同下入槽内,硅橡胶胶固化前具有可塑性,可以补偿槽壁表面存在的微小机械公差,同时也可以抵消由于铁心槽段不平在线棒绝缘表面产生的局部机械应力。室温固化后为弹性体,与槽壁过盈配合,易于操作和安装,槽内固定牢固、基本无间隙,补偿运行中的热膨胀和位移。

此种固定结构有效地解决了定子线棒在运行过程中的所受的电磁力、振动力、绝缘磨损及线棒下沉等问题,同时有效地消除了槽内的电腐蚀,槽电位可控制在5V以下。硅橡胶绕包“三合一”槽衬配合顶部波纹板固定结构,有效地保证了线棒在运行过程中承受振动力的作用,同时也更好地避免了在负荷突变和短路时巨大的电磁力对线棒的破坏作用。国产化的半导体硅橡胶各项性能指标达到了国外公司的技术要求,完全满足大型水轮发电机的安装和运行要求,目前已应用在了国内的龙滩、拉西瓦等多台大型机组上,安全可靠。

国产的半导体室温硫化硅橡胶,原材料进口,将胶体石墨与硅橡胶混炼成均匀体,采用室温硫化剂,可在室温下完全硫化。

3.4顶部波纹板的应用

波纹板作为一种新型的槽内固定材料目前已实现了国产化。波纹板有顶部波纹板和侧面波纹板两种用途,侧面波纹板多用于汽轮发电机的槽内固定,为半导体材料;顶部波纹板应用在水轮发电机中多为绝缘材料,固定在槽楔之下,利用波纹板的压缩为线棒施加径向预应力,有效地避免线圈的下沉和松动。

波纹板是由特殊编织的玻璃布经F级热固性树脂浸渍成半固化玻璃坯布,然后在模具上加热加压固化而成。根据定子线棒槽内固定的要求,波纹板要具有永久变形小,抗压变形小,回弹力高的性能,这样才能使其在机组长期运行过程中更好地保持波纹形状,保持弹性。水轮发电机槽内顶部波纹板利用压缩变形有效地起到了固定定子线棒的作用,在电机运行和突然短路等情况下保证了线棒的固定牢靠,防止由此产生的线棒松动磨损及轴向下沉,提高了电机的运行可靠性。

第5篇:半导体的作用范文

当大数据、人工智能等项目落地时,背后的数据必然会产生重大作用,那些存储设备主要构成元素就是半导体。半导体成为未来新技术发展的基础。

据Gartner预测,2017年全球半导体营收总计将达到3860亿美元,较2016年增长12.3%。从2016下半年起开始出现有利的市场状况,尤其是在标准型存储器(Commodity Memory)方面。这些有利条件使2017、2018年的市场前景更为乐观。不过存储器市场变化无常,加上DRAM与NAND Flash产能增加,预计市场将在2019年进入修正期。

Gartner研究总监乔恩・艾仁森(Jon Erensen)表示:“虽然DRAM与NAND Flash价格双双上涨,让整体半导体市场前景更为乐观,但这也对智能手机、PC与服务器系统厂商的获利带来压力。零组件缺货、原物料价格上涨,加上厂商可能必须提高平均售价(ASP)来应对成本的提高,2017、2018年市场都将因此产生动荡。”

有稻荼砻鳎从2016年中以来,PC用DRAM价格已上涨一倍。原来只要12.50美元的4GB模组,现在已涨到将近25美元,NAND Flash的平均售价也从2016年下半年到今年第一季度保持持续上涨态势。Gartner预计DRAM与NAND的价格将在2017年第二季度达到顶峰,不过整体价格回落可能要一直持续到今年年底,主要原因是随着智能手机等主要应用的容量需求增加,厂商会开始抢货。

乔恩・艾仁森指出:“2017年随着存储器厂商的毛利提升,厂商也开始布局新产能扩增计划。我们预计中国将因此展开一系列行动,发展存储器产业。”

当然,半导体的应用不仅仅在存储器领域,它还在很多领域被广泛应用。大家比较熟悉的可能有手机、PC、汽车等。由于旗舰级智能手机、显卡、游戏主机与汽车应用的单位生产量估计值已经调升,2017年半导体市场前景更加被看好。此外,大量使用DRAM与NAND Flash的PC、Ultramobile、服务器与固态硬盘等电子设备,也将带动半导体收入估计值的增加。

第6篇:半导体的作用范文

【关键词】微电子化计量仪;半导体探测器;特性研究;试验方法

半导体技术近年来被运用于多种领域,尤其是在核辐射探测器方面的运用,将半导体技术的优势发挥得淋漓尽致,为社会经济发展做出了巨大贡献。近年来,细数将半导体技术引入核辐射探测器领域的过程,我国的相关科研单位耗费了大量的人力、财力和物力。随着时代的发展,深化半导体材料和技术在核辐射探测器的运用研究将继续为我国的科技发展提供重要支持。结合本文研究方向,拟从半导体探测器特性的实验研究层面展开,利用实验数据进行相关讨论。

1半导体探测器的内涵

半导体探测器以其高效、实用、成本低、性能稳定等特性,目前在各个领域的应用十分广泛。明确半导体探测器的内涵概念,能够深化我们对半导体探测器的了解,为接下来的更深入的探究工作打下坚实基础。接下来笔者就从半导体探测器的概念及发展历程两个方面来粗浅剖析半导体探测器的内涵:1.1半导体探测器的概念。顾名思义,半导体探测器就是利用半导体材料和特点研发的探测设备。结合原理分析,半导体探测器是一种通过锗、硅等半导体材料物理属性、并利用其作为探测介质的辐射探测器。由于半导体探测器的工作原理和气体电离室有诸多相似之处,因此半导体探测器也被称之为固体电离室。从技术原理的层面来讲,半导体探测器的工作原理是在半导体探测器的灵敏体积内带电粒子产生“电子——空穴对”,之后“电子——空穴对”在外电场环境下做出漂移继而产生并输出信号。经过大量科学家的研究,半导体探测器诞生至今,经过不断的技术概念和材料改良,目前性能和效用已经十分优良。1.2半导体探测器的发展历程。半导体技术在核辐射探测器方面的应用分为几个阶段:第一个阶段是八十年代之前。当时的探测器受到技术技术条件和认知的影响,最为常见的探测器是GM计数管探测器。这种GM计数管探测器的产品性能和效果并不理想。随着技术的不断更新和科学家探索的深入。第二个阶段是九十年代之后,在法国、德国出现了用半导体材料作探测器的小型剂量仪器。至此,半导体技术正式被应用于探测器领域。这种半导体探测器具有体积小、工作电压低、耗能少等优势,这些特点为半导体探测器的应用空间和范围奠定了良好基础。

2用于微电子化计量仪的半导体探测器特性的实验方法

为了进一步地探究半导体探测器的特性,更明确地了解并认知其优势,笔者通过一组实验来进行说明。在这一实验中笔者所用的半导体测试器是目前业界内比较新型的设备,它是笔者单位和某原子能科学研究院合理研发的。实验中与半导体探测器相连接的电力属于微电子学混合电路。下面笔者对实验方法(如图2.1所示)作详细的论述与分析:图2.1实验示意图考虑到夜晚的干扰信号比白天小很多,因此我们在做此实验时选择在了晚上的时间段。为了处理好半导体探测器特性实验中噪音大的问题,本次实验所选择的单道阈值是0.21V。在实验中,主放大倍数为50积分、微分常数为0.5μs。定标器的工作方式为积分,脉冲为正脉冲方式。基于上述这些情况,我们的“用于微电子化计量仪的半导体探测器特性”实验研究正式开始。

3用于微电子化计量仪的半导体探测器特性的实验数据及处理

关于特性研究实验过程中的实验数据及处理方式,笔者对其进行了详细的记录。笔者将半导体的探测器面积分为10平方豪米、25平方毫米和50平方毫米三种数据类型来进行测验。第一,半导体探测器的面积为10平方毫米,98型的半导体探测器辐射响应特性的数据结果如图3.1、3.2所示,图中所反映出来的数据指标是偏压为1V和3V的情况下,98型号的半导体探测器中净计数和剂量率之间的关系;99型的半导体探测器所反馈的实验曲线如图3.3、3.4所示,98型半导体探测器的辐射响应特性数据如图3.5、3.6所示。图中所反映出来的数据指标是偏压为1V和3V的情况下,98型号的半导体探测器中净计数和剂量率之间的关系。第二,当半导体探测器的面积增加到25平方毫米之后,99型的半导体探测器辐射响应特性的数据结果如图3.5、3.6所示,图中所反映出来的数据指标是偏压为1V和3V的情况下,99型号的半导体探测器中净计数和剂量率之间的关系。基于系列实验分析,当半导体探测器的面积从10平方豪米增加到25平方毫米,在递增到50平方毫米的过程中,在不同的偏压下,98型和99型的半导体探测器的净计数率在0.869cGy/h点上,半导体探测器的型号和探测器偏压的关系如表1所示。在表中,在照射量率为均为1的情况下,当半导体探测器的偏压设定为1V时,探测面积为10平方毫米的98型探测器的净计数率是68.2,探测面积为25平方毫米的98型探测器的净计数率是104.0;探测面积为50平方毫米的98型探测器的净计数率是181.7,探测面积为10平方毫米的99型探测器的净计数率是125.3。当半导体探测器的偏压设定为3V时,探测面积为10平方毫米的98型探测器的净计数率是90.4,探测面积为25平方毫米的98型探测器的净计数率是167.6;探测面积为50平方毫米的98型探测器的净计数率是316.4,探测面积为10平方毫米的99型探测器的净计数率是178.6。

4用于微电子化计量仪的半导体探测器特性的结果与讨论

通过上述关于不同型号半导体探测器在不同辐射面积中辐射响应特性等相关数据的分析我们可以得出如下三个方面的结论:第一,该半导体探测器的工作电压相对较低,对γ响应十分敏感。当“用于微电子化计量仪的半导体探测器特性研究”的实验电压在1V—3V单偏压电源数据之间变动时,半导体探测器的灵敏度能够在68-316S/(R/h)区间进行变化。结合实验数据的分析与反馈,总体来讲,辐射面积为10平方毫米的99型探测器性能比辐射面积为10平方毫米的98型探测器性能优良。在同样的实验条件中,用来测定DM91的辐射面积为10平方毫米的半导体探测器灵敏度情况如下:当实验偏压为1V时,10平方毫米的半导体探测器灵敏度为87.2;当实验偏压为3V时,10平方毫米的半导体探测器灵敏度是1.8。对比关于试验偏压和不同辐射面积的半导体探测器灵敏度的这几组实验数据,我们可以得出如下结论:辐射面积为10平方毫米的99型半导体探测器敏感度性能相比较国外辐射面积为10平方毫米的半导体探测器,在对γ辐射方面的灵敏度方面性能要高出很多。也就是说我们目前的辐射面积为10平方毫米的半导体探测器性能已经达到并超出国外同类探测器的水平。第二,从噪音阈值的层面来讲,本次实验中所采用的半导体探测器噪音极小,这种小分贝的噪音数值可以显著提升信噪比,这种情况可以促进微电子学设计工作的更好开展。这一点在微电子化计量仪的半导体探测器特性实验中虽然是一个细节,但也应当充分引起我们的注意和重视。第三,本次“用于微电子化计量仪的半导体探测器特性”实验中,当探测器的屏蔽材质发生变化时,其抗干扰能力也会有明显改变。这一现象表明在实验室中,空间的电磁干扰因素需要引起实验者的重视。

5结束语

综上所述,半导体探测器在当前多种行业中所发挥的作用不容忽视,为了探究“用于微电子化计量仪的半导体探测器特性”,笔者通过开展一项专题实验来进行阐述与说明,在上述文段中,笔者不仅对实验的方法进行罗列和描述,还对实验的数据及处理进行对比分析,并有针对性地提出自己的见解。通过上述实验的分析,笔者希望能够唤起更多业界同行对于半导体探测器特性的关注,通过群策群力,为促进半导体探测器的运用水平贡献力量。

作者:马骏 单位:东华理工大学

参考文献

[1]崔晓辉,谷铁男,张燕,袁宝吉,刘明健,闫学昆.离子注入型与金硅面垒型半导体探测器温度特性比较[J].辐射防护通讯,2011,31(02):26-28.

[2]蔡志猛,周志文,李成,赖虹凯,陈松岩.硅基外延锗金属-半导体-金属光电探测器及其特性分析[J].光电子.激光,2008(05):587-590.

第7篇:半导体的作用范文

【关键词】薄膜太阳能电池;半导体制冷;车载辅助空调

1.引言

当今,汽车已成为人们日常生活中的重要工具。但它却消耗大量燃料,同时,在通过氟利昂等制冷剂改善车内环境的同时,也对环境造成了很大的破坏。随着世界各国汽车保有量的不断攀升,使得全球能源消耗压力逐渐增大,环境日益恶化。而太阳辐射到地球大气层的能量高达173,000TW,即太阳1秒钟照射到地球上的能量就相当于500万吨煤。如果以平方米计算,每秒照射到地球的能量则为49.94GJ。这是一个巨大的宝藏等我们去开发利用。

2.研究背景及意义

夏季车内高温环境会加速车内装饰材料中苯和甲醛等致癌物质的挥发,严重影响人们的身体健康;各种制冷驱动系统均使用氟、溴化锂和氨等制冷剂,但对大气尤其是臭氧层产生了较大的破坏。而半导体制冷技术具有无需制冷剂、热惯性小、制冷制热时间快等特点,再结合无毒、无污染、质量轻的薄膜太阳能电池,这种新型的制冷系统是汽车制冷、降低汽车能耗研究领域的重要研究方向。

3.设计方案

3.1 系统的整体构思

太阳能汽车辅助空调系统利用太阳能光电转化原理,将接收到的太阳能转化为电能,再驱动半导体制冷,从而调节汽车的内部温度。整套装置由薄膜太阳能电池、太阳能控制器、太阳能蓄电池、温度控制器、半导体制冷装置组成。在炎热的夏季中午(上午11时到下午16时期间)的环境下,当汽车内的温度>30℃时,半导体制冷装置开始工作。

3.2 主要组成和功能

如图1所示,该系统由以下几部分组成:

(1)薄膜太阳能电池:薄膜太阳能电池是由在廉价的玻璃、不锈钢或塑料衬底上附上厚度只有几微米的感光材料制成,具有原材料丰富、无毒、无污染、低能耗、低成本等优点[1]。其作用是将太阳能转换为电能,为半导体制冷片提供电能,或送往蓄电池中存储起来。

(2)太阳能控制器:太阳能控制器的作用是控制整个发电系统的工作状态,并对蓄电池起到过充电、过放电保护的作用。

(3)太阳能蓄电池:选用合适的深循环能力较好的铅酸蓄电池。其作用是储存光伏系统产生的电能,为半导体制冷装置供电以及充当电压稳定器[2]。

(4)温度控制器:选用高精度温度控制电路,一定条件下自动开启或关闭辅助空调系统,保证汽车内温度的适宜。

(5)半导体制冷装置:其作用是将太阳能发电系统产生的电能转换为冷量或者热量,从而调节车内的温度。

(6)温度传感器:把接收到的温度信号转变为数字信号,传输给控制器部分。

3.3 设计内容

3.3.1 太阳能发电系统

所述太阳能发电系统,其结构如图2所示,由薄膜太阳能电池1、太阳能控制器4、太阳能蓄电池3组成,其中:薄膜太阳能电池组1与太阳能控制器4的输入端相连接。太阳能控制器4的输出端与太阳能蓄电池3相连接,并且与半导体空调系统2中的电能输入端相连接。在保证半导体空调系统正常工作的同时,给太阳能蓄电池充电。

①太阳能电池组1由薄膜太阳能电池构成,它的面积大小可根据实际的制冷量确定。

②太阳能蓄电池3,可与汽车电瓶相匹配,一定条件下为汽车运行中火花塞点火提供所需电能,降低汽车油耗与排放。该太阳能蓄电池可以有多个,它们通过导线进行串并联连接,构成太阳能蓄电池组。

3.3.2 半导体制冷系统

半导体制冷系统2,其结构如图2所示,由半导体制冷装置、抽风送风装置、散热装置、温度控制系统组成。散热器6安装在汽车前部的进气栅格处以辅助空调系统散热。并由温度传感器9向温度控制器8提供车内温度信息。

①半导体制冷装置由半导体制冷片、控制线路、电源、控制开关等构成;

②抽风送风装置由风口、风道、风扇构成;

③散热装置由导热块、换热器、翅片、风扇等构成;

④温度控制系统由温度传感器、温度调节电路、控制面板等构成,可以根据温度传感器提供的车内温度信息,自动启动或关闭空调系统,以保证车辆在停放过程中车内保持较适宜的温度。

3.3.3 控制电路

图4为简易太阳能控制器电路结构图,薄膜太阳能电池板输出的电压经过直流DC/DC变换后送给蓄电池充电。A/D采样电路将采集到的模拟信号送给单片机进行分析处理,通过调整PWM控制寄存器来调整PWM的占空比,从而实现对充电电压和电流的控制,实现最大功率点的跟踪(MPPT)。

4.设计创新点

运用无毒、无污染、质量轻的薄膜太阳能电池,把太阳能光电转换技术和半导体制冷技术结合起来,设计出一款汽车辅助空调系统。能够调节尤其是在夏季高温下汽车内的温度。

5.结语

随着人们生活水平的逐步提高,汽车正成为人们出行的必要工具。优化汽车制冷系统,能改善汽车的运行效率,方便人们的生活,同时也能够节约大量能源。太阳能半导体制冷空调可以将太阳能转化为电能,并给半导体制冷提供能量,这在汽车这一发展迅速的领域无疑是一次重大改革,具有广泛的应用前景和很高的经济价值。

参考文献

[1]钱伯章.太阳能技术与应用[M].北京:科学出版社, 2010(8):73-76.

第8篇:半导体的作用范文

关键词:新型纳米半导体 制备 实验 光催化技术

中图分类号:O643 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)01(c)-0001-02

随着新型材料的不断涌现,各生产、加工行业对其各项性能的关注程度也大大提升,其中针对半导体材料光催化性能的研究也越来越多。氧化锌作为光催化剂有着价格实惠、无毒、高效等优点,虽然其催化机理与氧化钛相似,但是氧化锌光催化剂的吸光效率更好,因此有可能会成为取代氧化钛的新型光催光剂。

氧化锌自然条件下,氧化锌主要以纤锌矿的结构形式存在,其光电性能、电磁波吸收能力以及热稳定性都非常好,在压电传感器、紫外光发射器、显示器、导电薄膜、表面波吸收以及太阳能电池等方面都有着非常广泛的应用,是一种应用潜力很大的新型半导体材料。在对太阳能开发力度不断加大的未来,半导体材料的发展空间更大。

1 半导体光催化的机理、特点

1.1 半导体光催化的机理

在半导体中,未被占的高能导带以及被占的低能价带组成了其能带结构,由于价带和导带处于分离状态,它们之间的能级距离就叫做带隙宽度。半导体的这种结构就是其光特性的基础,当与半导体带隙宽度匹配的光波照射半导体光催化剂时,价带电子就会吸收光的能量而发生跃迁,直接跨过能级距离跃迁到导带上去,价带就会因此出现空穴,引起光电子和空穴的竞争。当它们分离时,能够运动到半导体表面,能量匹配的电子就会被空穴捕获使得空穴具有强氧化性,而电子本身就具有较强的还原性,因此半导体内部就产生了电子对。

1.2 半导体光催化的特点

首先,半导体所使用的光催化剂的污染小,并且没有毒性,催化效率高;其次,半导体光催化几乎没有选择性,因此适用范围较广,降解效率与除净度都比较高。在光催化过程中能将大部分有机污染物氧化,产生水、二氧化碳以及无机盐等无害物质;再次,半导体的光催化反应一般在室温条件下进行,条件温和并且操作简单;最后,半导体光催化技术除了可以利用紫外光,也可以利用太阳光进行反应。在太阳的照射下,半导体催化剂可以将太阳光吸收并转化为化学能或者电能,而由于太阳能取之不尽用之不竭的特点,半导体光催化技术的开发与应用也有了更加广阔的空间。

2 氧化锌纳米半导体材料包覆材料的制备方法

氧化锌纳米半导体材料的准备方法主要有两种,分别是草酸沉淀法和柠檬酸络合法。

(1)草酸沉淀法制备氧化锌纳米半导体材料。

将浓度为0.5 mol/L的硝酸锌溶液置于烧杯中,然后将锌离子与草酸物质量之比为1.0∶1.5的草酸溶液加入其中,产生白色沉淀以后继续搅拌2 h,然后对沉淀进行分离、洗涤以及干燥操作,并在500 ℃的温度下煅烧1 h,就可以得到氧化锌试样,将其记为试样A。

(2)柠檬酸络合法制备氧化锌纳米半导体材料。

将浓度为0.5 mol/L的硝酸锌溶液置于烧杯中,然后将锌离子与柠檬酸物质量之比为1.0∶1.5的柠檬酸溶液加入其中,然后再加入适量的乙二醇,搅拌溶液让其均匀分散,之后将其置于超声波中进行超声分散半个小时,形成均匀的溶胶,接着在80 ℃的恒温下让溶胶转变为凝胶。将凝胶状态的混合物置于100 ℃的烤箱中加热变成干凝胶,然后将其研碎,并在500 ℃的温度下煅烧一个小时,所得到的氧化锌试样记为B。

3 氧化锌纳米半导体材料包覆材料的光催化性能研究

纳米材料由于粒径非常小,因此空穴和电子从半导体内部跃迁到表面的时间更短,产生光电子流的速度就更快。此外,半导体材料的比表面积较大,因此催化剂的吸附性能会更好。因此猜测,纳米半导体材料具有非常好的光催化效果。以下通过实验的方法对其光催化性进行验证。

3.1 实验过程

为了研究氧化锌的光催化性能,我们还需要将其置于光催化反应器上进行实验。首先将15 mg氧化锌催化剂加入到50 ml质量浓度为20 mg/L的甲基橙溶液中,置于超声波中进行超声分散,15 min以后放到暗处搅拌大约10 min左右时间,让氧化锌催化剂与染料充分混合并达到吸附与脱附平衡。然后打开光催化反应器的高压泵灯,每间隔一定时间就取一次样。取来的试样首先进行离心,然后利用分光计测定其吸光度,在吸光度基础上计算甲基橙溶液的降解率。此外,为了突出实验效果,还需要进行一组仅有光照以及在暗处加入氧化锌催化剂的对比实验,并在溶液光催化降解以后进行可见光吸收光谱测试。

3.2 实验结果以及光催化性能分析

由图1、图2我们可以知道,没有光照时甲基橙的降解率非常低,也就说明在无光照条件下,氧化锌的催化性能比较差。在仅有光照的情况下,甲基橙几乎没有降解率,而在既有光照也有光催化剂的情况下,甲基橙的降解率明显升高。并且图中显示,光照时间为30 min时,试样A的甲基橙降低率在94.36%,而试样B的降解率则为81.75%。这说明氧化锌催化剂对甲基橙的降解作用属于光降解,并且催化活性非常好。草酸沉淀法制备得到的氧化锌颗粒由于粒径较小,并且中间部分空心,比表面积更大,因此光催化性能更好。

4 结语

在时代的发展以及科学技术的进步下,研究新型材料来满足人们不断上升的各种需求已经是一项非常重要的时代性课题。而随着能源危机的出现,世界各国均已开始投入对太阳能的开发与利用研究工作中。在这样的发展形势下,研究新型纳米半导体材料及其光催化性能对于缓解能源危机有着重要意义。氧化锌作为一种新型纳米半导体材料,有着非常多的应用优势,开发潜力非常大。其制备方法主要有草酸沉淀法以及柠檬酸络合法,通过实验我们知道,氧化锌催化剂的催化活性非常好,并且两种氧化锌半导体的制备方法中,草酸沉淀法不仅操作简单,催化效率也更好。

参考文献

[1] 禹崇菲.新型纳米BiVO_4的制备、表征及其光催化性能研究[D].河南师范大学,2013.

[2] 杨艳青.粘土―等离子体复合材料的制备及其光催化性能研究[D].武汉理工大学,2012.

第9篇:半导体的作用范文

另外,全球最大的半导体设备制造商美国应用材料公司于3月21日宣布,将投资8300万美元在西安建立第一个产品开发中心。应用材料公司CEO Michael Splinter表示:“我们在中国正由简单的销售和服务向技术开发和外包转型。在建设开发中心的第一阶段,公司将投入3300万美元,随后的第二阶段,即未来的两到五年内,公司将再投入5000万美元。

不管如何,这一切都表明中国的产业环境正处在一个极好的发展时期,对于下一步中国半导体业的发展有积极的示范作用。

英特尔项目具有示范作用

全球半导体产业链转移是一个总趋势。但是,之前向中国转移的主要集中在芯片的后序封装测试段,全球10大芯片制造商中几乎都已在中国设有封装基地。如英特尔在上海及成都分别就有三个封装厂,总投资已达13亿美元。至于芯片制造部分,美国一直控制以0.18微米为限,如今除了台湾地区的台积电及和舰在中国设厂之外,只有韩国的海力士与欧洲的意法在无锡合资新建一个存储器芯片制造厂。

根据西方国家对于半导体技术的对华出口限制(瓦圣纳条约),英特尔在华可以采用小于0.18微米线宽的半导体工艺。这成为英特尔在华建厂的最大障碍,也是整个事件异常低调的原因。

英特尔的主流处理器已经全部转移到65纳米生产工艺,今年下半年将进入45纳米量产阶段。此次英特尔承诺在大连生产的是芯片组,是联系计算机处理器与内存芯片和输入设备等的“纽带”,采用的是上一代的90纳米生产工艺。英特尔芯片组在2006年时营收为80亿美元,英特尔在芯片组市场的主要竞争对手包括Nvidia和ATI,后者已经成为其主要竞争对手AMD的旗下部门。

根据英特尔最近向美国证券交易委员会提交的文件,该公司2006年来自中国内地和台湾的营收超过121亿美元,占其总营收354亿美元中的34%。由于戴尔、Gateway、惠普及苹果等厂商的大多数PC,90%以上的笔记本都由中国内地和台湾公司代工,因此在大连兴建芯片制造工厂,在产业链配套方面具有十分重要的意义。

根据瓦圣纳条约的原则,控制两代以上的技术向中国出口似乎也能自圆其说。因为大连项目要执行22个月,那时已进入2009年,根据英特尔的技术路线图,那时已进入32纳米时期。90纳米完全可解释为两代以上的技术。

无论英特尔,还是海力士都是在中国兴建独资公司,其间并不存在任何技术转让问题,因此美国也不用担心。加上中国在保护IP问题的认识上也逐年提高,所以瓦圣纳条约的精髓,在贸易和控制之间平衡也能得到妥善解决。可以预期,英特尔、应用材料等世界顶级公司在中国的投资活动,将有示范及引导作用。尤其对于台积电松江厂仍紧守O.18微米为限,可能丧失竞争能力。另外,随着第5条12英寸芯片生产线在中国落户,中国12英寸专业人才的竞争将更加激烈。

一切转移都遵循着价值规律,即当芯片制造业开始转移中国时,表明其利润点已不可能再维持很高,而转移者将进入产业链中附加值更高的部分。如IBM,摩托罗拉,NXP,安捷伦等都是如此。IBM是全球掌握IP最多的公司,然而它并不都自己使用,而进行IP贸易,年营收已可达数亿美元。

面对如此良好的契机,中国无疑应积极吸收,以提升自身的竞争能力。归根结底,产业链的转移将永远继续下去,今天到中国,明天很可能又转到印度或者越南。

发展本土半导体工业才是根本

发展工业离不开两条路径,首先积极开放,通过技术引进站在高起点上。但这还不能获得真正的先进技术,需要通过消化,吸收才能使自身实力提高。此外,就是通过自行研发,可能慢一点,困难大点,但这才是中国工业发展的根本路径。

因此,中国半导体工业的发展不可陶醉于英特尔,或者日月光等在中国设多少厂,尤其是独资厂。除了看似中国半导体工业产值能提高,解决部分就业,顶多培养了一批中下级人才。它们都把核心技术牢牢地掌握在自己手中,实质上对于中国半导体业本土化进步,并无多少实质性的帮助,可以比喻为仅交换了一个战场的地点。

英特尔在中国兴建的12英寸,90纳米制程生产线,要到2010年才投产,中间的变数还可能很多。非常有可能是由8英寸升级改造至12英寸的二手设备芯片生产线。虽然英特尔中国区公共事务部总监陆郝安博士对此持否定态度,再三表示“这完全是误解,我们是在新的厂址,建新的工厂。”

最根本的还是“要创新,创新,再创新”。积极培育与壮大本土的半导体制造大厂,如中芯国际,华虹,宏力,华润,先进等。只有中国的芯片制造厂强大,有实力,才能更有效地支持国内设计,封装以及设备,材料,包括配套支持产业均衡地发展。

中国的芯片制造厂不能仅停留在实现盈利这一阶段,而是要创立国际的品牌,有几个在国际上能站得稳的大厂。否则,在日益竞争的环境中,很易被对手挤出市场。当然,企业要盈利是首位,但是中国半导体业必须差异化,也需要有部分企业一定要有抱负,立足于行业的前列。所以中国半导体工业的发展,从策略上要培育多个如中芯国际式的企业,唯此中国半导体业才有真正的希望。最近连台湾地区的厂商也坦陈中国要发展本土化的半导体封装大厂。