半导体器件分析精选(九篇)

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第1篇：半导体器件分析范文

[关键词]功率半导体器件；高压直流输电；电力电子技术

中图分类号：TM72 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）17-0241-01

1 引言

功率半导体器件是用于电力设备的电能变换和控制电路方面的大功率电子器件。广泛应用于涉及电力系统的各个方面，涉及发电、输电、配电和用电的各个领域。

高电压、大容量的功率半导体器件的迅速发展，促使高压直流输电技术发生了重大变革，使得高压直流输电系统迅速发展。同时，随着高压直流输电系统的电压等级不断提高，使得各部分装置所承受的电压不断提高，对功率半导体器件的性能提出了更高的要求。本文从功率半导体器件在HVDC中的应用领域和对HVDC发展的影响两方面进行了阐述，从辨证的角度分析二者的关系，对功率器件的发展方向进行了展望。

2 功率半导体器件的发展状况

20世纪80年代中期，4.5kV的GTO得到广泛应用，并成为在接下来的十年内大功率变流器的首选器件，一直到IGBT的阻断电压达到3.3kV之后，才开始改变GTO独占市场的局面。至2005年，以晶闸管为代表的半控型器件已达到7×107W/9000V的水平，全控器件也发展到了十分高的水平。当前，功率半导体器件的水平基本稳定在109～1010WHz左右，已逼近了由于寄生二极管制约而能达到的材料极限。

高品质电能变换所内涵的高耐压、高速、高电流密度、高集成度和低导通电阻等给人们提出不少科学与技术问题，并不断推动着功率半导体的发展。为了使功率半导体器件适应便携式、绿色电源、节能减排的发展需要，功率器件正不断采用新技术，不断改进材料性能或开发新的应用材料、继续优化完善结构设计、制造工艺和封装技术等，提高器件功率集成密度，减少功率损耗。

2.2 功率半导体器件未来发展方向

现代大功率半导体器件正朝以下几个方向发展：[1]

（1）大电流、高耐压：现代电力电子器件正向大电流高压方向发展，以适应高压领域对电力电子器件快速需求的趋势，尤其在高压直流输电、高压电力无功补偿、高压电机、变频器等领域。

（2）高频化：从高压大电流的GTO到高频多功能的IGBT、MOSFET，其频率已从数千HZ到几十KHZ、MHZ。这标志着电力电子技术已进入高频化时代。

（3）集成化、智能化：几乎所有全控型器件都由许多的单元胞管子并联而成（IGBT、GTO）。

功率半导体器件的发展日新月异，HVDC 技术正在不断的进步和成熟，输电容量和电压等级逐渐提高，使其在输电系统中越来越具有竞争力。随着西电东送和全国联网的不断发展，电能质量和电网运行的灵活性和可靠性的要求越来越高，HVDC技术必将得到越来越广泛的应用。为了满足我国轨道交通、智能电网、新能源等国民经济发展重要领域对高压大电流晶闸管、高压大功率IGBT、IGCT等功率半导体器件的强大需求，提升国家电力电子产业的技术水平，2007年南车时代电气投资3.5亿，启动了大尺寸功率半导体器件研发及产业化基地建设。该线采用了世界顶尖级的工艺和测试设备，主要生产6英寸、5英寸高压大电流晶闸管和整流管，满足高压/特高压直流输电项目的需要。

2 功率半导体器件在HVDC中的应用

HVDC在电力系统的应用中，存在着一些固有的缺陷，如不能向无源系统供电、易发生换相失败、需要配置专门的滤波装置、设备投资高、占地面积大等[4]，这些问题一直限制着HVDC的发展。20世纪90年代以后，随着电力电子技术的发展，特别是具有可关断能力的新型半导体器件的出现，促进HVDC技术产生了重大变革。

功率半导体器件的发展促使高压直流输电技术不断进步，根据功率半导体器件的更新可将HVDC技术的不同发展阶段进行划分。HVDC发展的第一个25年，由汞弧阀换流技术支撑，到70年代中期为止；第二个25年到2000年为止，这个时期HVDC技术是由基于晶闸管阀的电网换相换流技术支撑；可以预计，在接下来的25年里，强迫换相换流器技术将占主导地位。随着大功率开关器件成本的不断降低，电容换相换流器将会被自换相换流器所取代。

2.1 功率器件的在换流器中的应用

HVDC系统的主要设备包括换流装置、换流变压器、平波电抗器、滤波器、电线路、接地极、无功补偿装置、控制保护系统。其中换流装置、换流变压器、有源滤波器、无功补偿装置、控制保护系统等都是以功率半导体器件为基础。早期的大功率换流器，几乎都是基于晶闸管的。换流器可以将电能进行交-直、直-交转换，分为两种基本结构类型：电流源型换流器CSC和电压源型换流器VSC。

2.3 轻型直流输电技术

随着大功率GTO和IGBT开关的商业化，在过去的10年里，VSC的应用范围也不断扩大。采用大功率IGBT开关，VSC的额定值在双极性结构下可以达到约±150kV、3000MW，且VSC可以与弱交流系统甚至无源网络连接。HVDC light采用基于脉宽调制技术的控制方法，能灵活独立的控制有功和无功功率，并能限制低次谐波，使滤波系统简化，保证高水平的电能质量，同时使换流站更加紧凑，投资减少。但是，需要看到技术的更新不可能十全十美，必然伴随着新问题。

功率半导体器件的使用必然会带来谐波问题，而且IGBT硅的有效面积利用率低、损坏后会造成开路等缺点局限了其在高压直流输电系统中的应用。

与其它应用领域相比，HVDC技术随着其电压等级的不断提高对功率半导体器件的性能提出了更高的要求，如大容量、高耐压、高可靠性、低损耗等。使得功率半导体器件不得不采用器件串、并联技术和复杂的电路拓扑来达到实际应用的要求，导致装置的故障率和成本大大增加。可以看出一方面功率半导体器件促进了HVDC技术的发展，另一方面HVDC系统的正常运行与功率半导体器件的某些特性密切相关。对于高输入电压器件的研制，国内外许多器件工艺厂商都投入了大量的人力物力，控制技术领域也在研究对单个器件进行串并联或进行模块化。虽然这两种方法可以大幅度提高功率半导体器件的耐压、容量等性能，但综合结果并不尽如人意，仍需要研究人员继续努力。

3 总结

功率半导体器件的发展促进了高压直流输电技术的发生了重大变革，同时随着高压直流系统电源等级的不断提高也对功率半导体器件的性能提出了更高的要求，指引功率半导体器件向着高耐压、大电流、大容量、低损耗的方向发展。功率器件在不断改进的过程中出现了许多新问题，这将是未来功率器件发展面临的挑战。随着科技的不断进步这些问题将会得到解决，这样会进一步促进高压直流输电技术的进步。

参考文献

[1] 袁立强，赵争鸣，宋高升，王正元.电力半导体器件原理与应用[M].机械工业出版社，2011.

[2] 钱照明，盛况.大功率半导体器件的发展与展望[J].大功率变流技术，2010，1：1～9.

[3] 孙伟锋，张波，肖胜安，苏巍，成建兵.功率半导体器件与功率集成技术的发展现状及展望.中国科学：信息科学，2012，42（12）：1616～1630.

[4] 韩民晓.高压直流输电原理与运行[M].电力电子新技术系列图书出版社，2009.

第2篇：半导体器件分析范文

关键词：半导体器件；物理；教学改革

半导体器件物理是微电子学、电子科学与技术等专业的重要专业基础课程，也是应用型本科院校培养新兴光电产业所需的应用技术人才必备的理论与实践基础课程。该课程是连接半导体材料性质和器件应用的桥梁学科，在新兴产业应用技术人才的知识结构中具有重要的基础地位。因此，探讨教学中存在的问题，改革教学的方式方法具有重要意义。

一、课堂教学中产生的问题及原因分析

1.学生听课效率低，学习兴趣淡薄，考试成绩低

以某大学光电行业方向工科专业近三年半导体器件物理考试成绩分布情况为例，表1中近三年学生成绩均显示出60分左右的人数最多，以60分为原点，其高分和低分两侧的人数呈现出逐渐降低的正态分布。从表1中还可以看出，成绩低分人数逐年增多，成绩偏离理想状况较多。

2.针对问题分析原因

导致表1结果的原因有以下三方面：

（1）学生的物理基础参差不齐，知识结构存在断层

近年来，由于高考制度的改革，部分学生参加高考时未选报物理，物理仅作为会考科目使得相当一部分高中学生轻视物理的学习。当学生进入大学，有些专业大学物理成为必修课，由于学生高中物理基础差别很大，因此，同一班级的学生物理学习能力就表现得参差不齐。

对于一般工科专业的学生（包括面向新兴光电产业的工科专业）来说，他们大二或大三开始学习半导体器件物理课程（或半导体物理课程）时，他们的物理基础只有在高中学过的普通物理和大学学过大学物理，其内容也仅涉及经典物理学中的力学、热学、电学和光学的基本规律，而近代物理中的实物粒子的波粒二象性、原子中电子分布和原子跃迁的基本规律、微观粒子的薛定谔方程和固体物理的基本理论均未涉及。半导体器件物理课程的接受对象，不仅在物理基础上参差不齐，而且在物理知识结构上还存在断层，这给该课程的教和学增加了难度。

另外，即使增加学习该门课程所必需的近代物理、量子物理初步知识和固体物理的基础内容，但由于课程课时的限制，也决定了该课程在学习时存在较大的知识跨度，很多学生难以跟上进度。

（2）课程理论性强，较难理解的知识点集中

半导体器件物理课程以半导体材料的基本性质和应用为基本内容，内容编排上从理想本征半导体的性质和半导体的掺杂改性，到P型半导体和N型半导体结合形成半导体器件的核心单元，再到各种PN结的设计和控制，采取层层推进的方式，逻辑严密，理论性强，对学生的要求也高，每一部分的核心内容都要扎实掌握才能跟上学习的进度。同时，在各章内容讲解过程中几乎都有若干较难的知识点，如本征半导体性质部分的有效质量、空穴的概念、能带的形成、导带和价带的概念等；半导体掺杂改性部分的施主、受主、施主能级、受主能级、半导体中的载流子分布规律、平衡载流子和非平衡载流子以及载流子的漂移和扩散运动；简单PN结部分的平衡PN结、非平衡PN结、PN结的能带和工作原理；不同专业在PN结的设计和控制这部分会根据所设专业选取不同的章节进行学习，面向光电行业的本科专业则通常选取半导体的光学性质和发光这部分来讲授，该部分包含半导体的跃迁类型，以及半导体光生伏特效应和发光二极管等的工作原理。这些知识点分布集中，环环相套，步步递进，因此理解难度较大。

（3）学习态度不端正的现象普遍存在

近几年，在社会大环境的影响下，学习态度不端正现象在本科各专业学生中普遍存在。无故迟到旷课情况经常发生，作业抄袭现象严重，学生独立思考积极性差。电子产品的普及也严重影响到了学生上课的积极性，很多学生成了手机控，即使坐在课堂上也频频看手机、上网。有些学生上课连课本都不带，更谈不上用记录本记录重点、难点。特别是半导体器件物理这门课程涉及的知识点密集，重点、难点较多，知识连贯性要求高，如果一些知识点漏掉了，前后可能就连贯不起来，容易使疑难问题堆积起来，对于不认真听讲的部分学生来说，很快就跟不上进度了。另外，学生畏难情绪较严重，课下也不注意复习答疑，迎难而上的精神十分少见。俗话说，“师傅领进门，修行在个人。”在课时紧张、学生积极性差、课程理论性强等多重因素影响下，教师的单方面努力很难提高课堂教学效率。

二、改进方法的探讨

针对教学过程中发现的问题，本文从教学方法和教学手段两个方面入手来探讨该课程教学的改进。

1.教学方法的改革

半导体器件物理课程教学改革以建设完整的半导体理论体系和实践应用体系为目标，一方面，着重在教学观念、教学内容、教学方法、教师队伍、教学管理和教材方面进行建设和改革，形成适合应用型本科专业学生的课程体系。另一方面，我国本科院校正处于教育的转型发展时期，围绕应用型人才培养目标，按照“专业设置与产业需求相对接、课程内容与职业标准相对接、教学过程与生产过程相对接”的原则，半导体器件物理课程改革重视基础知识和基本技能教学，力争构建以能力为本的课程体系，做到与时俱进。本课程改革具体体现在以下六个方面：

（1）转变教学观念

改变传统向学生灌输理论知识的教学观念，以学习与新兴行业相关的基础知识和关键应用技术为导向，确定该课程在整个专业课程体系中承上启下的基础性地位，在教学观念上采取不求深，但求透的理念。

（2）组织教学内容

为构建以能力为本的课程体系，本课程改革在重视基础知识和基本技能的教学、合理构建应用型人才的知识体系的同时，力争使学生了解半导体器件制作和应用的职业标准及其发展的热点问题，并积极实现“产学研”一体化的教学模式，故此本课程改革分几个层次组织教学内容。

第一层次为基础知识铺垫。为解决学生知识结构不完整的问题，在讲授半导体器件物理之前要进行固体物理学课程知识的铺垫，还要增加近论物理学知识，如原子物理和量子力学的知识，为学生构建完整的知识框架，降低认知落差。

第二层次为半导体物理基本理论，也是本课程的主体部分。包括单一半导体材料的基本性质、半导体PN结的工作原理、常见半导体结构的工作原理和半导体的光电及发光现象和应用。

第三层次为课内开放性实验。在理工科学生必修的基础物理实验项目（如“电阻应变传感器”、“太阳电池伏安特性测量”、“光电传感器基本特性测量”、“霍尔效应及其应用”等）的基础上，结合专业方向设置若干实验让学生了解半导体电子和光电器件的类型、结构、工作原理及制作的工艺流程以及职业要求和标准，还有行业热点问题，激发其学习兴趣，提高动手能力和实践能力。

第四层次为开展课题式实践教育，实现“产学研”一体化。为解决传统教学理论和实践脱节问题，以基础物理实验项目和针对各专业方向设置的与半导体器件应用相关的实验项目为实践基础，开展大学生科技创新活动，鼓励学生利用课余时间进入实验室和工厂企业，利用已学理论对行业热点问题进行思考和探究，加强实践教学。

（3）调整教学方法

一方面，要正确处理物理模型和数学分析的关系，不追求公式推导的严密性，强调对物理结论的正确理解和应用。另一方面，充分利用现代化的教学设施和手段，变抽象为具体，化枯燥为生动，采用讨论式、启发式和探究式教学，调动学生积极性和主动性。

（4）建设教学队伍

对国内知名院校的相关专业进行考察和调研，学习先进教学理念和教学方法，邀请国内外相关专业的专家进行讲座，邀请企业高级技术人才和管理人才作为兼职教授来为学生讲授当前最前沿、最先进的技术及产品，并参与教学大纲及教学内容的修订。另外，鼓励教师团队充分利用产学研践习的机会深入企业，提高教师队伍的实践经验和综合素质，为培养双师型教师打下基础。

（5）完善教材体系

教材是保证教学质量的重要环节，也是提高专业教学水平的有效方法。针对理工科专业特色方向及学生培养的目标，除选用经典的国家级规划教材――《半导体物理学》以外，还组织精干力量编写专业特色方向的相关教材，以形成完善的半导体理论和实践相结合的教材体系，在教材中融入学校及专业特色，注重理论和实践相结合，增加案例分析，体现学以致用。

（6）加强教学管理

良好的教学管理是提高教学质量的必要手段。首先根据学生特点以及本课程的教学目标合理制订教学大纲及教学计划。在授课过程中充分发挥学生主体作用，积极与学生交流，了解学生现状，建立学生评价体系，改进教学方法、教学手段及教学内容等，提高教学质量。

2.教学手段改革

（1）采用类比的教学方法

课堂上将深奥理论知识与现实中可比事物进行类比，让学生易于理解基本理论。例如，在讲半导体能带中电子浓度计算时，将教室中一排排桌椅类比为能带中的能级，将不规则就座的学生类比为占据能级的电子，计算导带中电子的浓度类比为计算教室中各排上学生数量总和再除以教室体积。让学生从现实生活中找出例子与抽象的半导体理论进行形象化类比，帮助学生理解半导体的基本概念和理论。

（2）采用理论实践相结合的方法

在教学中时刻注意理论联系实际的教学方法，例如，根据学生专业方向，在讲述宽带隙半导体材料的发光性能时，给学生总结介绍了LED芯片材料的类型和对应的发光波长，让学生体会到材料性质是器件应用的基础。

（3）构建网上学习系统

建立纸质、网络教学资源的一体化体系，及时更新、充实课程资源与信息，通过网络平台建设，实现课程的网络辅助教学和优秀资源共享。这些资源包括与本课程相关的教学大纲、教材、多媒体课件、教学示范、习题、习题答案、参考文献、学生作业及半导体行业发展前沿技术讲座等。

（4）开展综合创新的实践

充分利用现有的实验条件，为学生提供实践条件。同时积极开拓校外实践基地，加强校企合作，为学生实习、实践提供良好的平台，使课程教学和实践紧密结合。鼓励学生根据所学内容，与教师科研结合，申请大学生创新项目，以提高学生实践创新能力及应用能力。

（5）改革考核体制

改变传统以闭卷考试为主的考核方式，在考核体制上采取闭卷、讨论、答辩和小论文等多种评价方式，多角度衡量、综合评定教学效果。

参考文献：

[1]刘秋香，王银海，赵韦人，等.“半导体物理学”课程教学实践与探索[J].广东工业大学学报（社会科学版），2010（10）：87-88，94.

[2]徐炜炜，黄静.从半导体物理课程教学谈高素质人才培养[J].南通航运职业技术学院学报，2009，8（4）：97-99.

[3]王印月，赵猛.改革半导体课程教学融入研究性学习思想[J].高等理科教育，2003，47（1）：69-71.

第3篇：半导体器件分析范文

关键词：多媒体技术；半导体器件；教学改革

作者简介：崔昊杨（1978-），男，吉林四平人，上海电力学院电子与信息工程学院，副教授。（上海 200090）

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）29-0049-02

一、课程特点概述

“半导体器件基础”是高等学校电子科学与技术专业的一门重要的专业必修课。对于半导体器件课程的学习而言，任何一种半导体器件的物理原理、器件结构及其制造工艺流程都是相互融合不可分割的。虽然有“半导体物理”等先行课程的铺垫，但在“半导体器件基础”的教学过程中，由于传统教学方法表述方式有限，对于半导体器件种类繁多、形貌各异、物理概念抽象、机制复杂繁琐等问题不能很好地解决，因此学生对器件工作原理、性状特征的讲解并不容易接受。

随着素质教育改革的全面展开，现代教学媒体特别是以计算机技术为核心内容的多媒体正逐步引入到日常的课堂教学中。相对于传统教学一张嘴、一本书、一个黑板的教学方法，多媒体教学能够把富有趣味的动画、清晰的文字注解、极富逻辑的公式推导和大量图画呈现出来，使课程的学习不再枯燥乏味，而变得直观形象、生动有趣，在短时间内调动学生多感官参与课堂互动，从而提高了教学信息的传递效率。[1]与此同时，多媒体技术本身固有的过于形象化的表述方式使得课程理论推导显得困难，这就有必要在多媒体技术与传统板书的使用过程中寻求平衡。本文仅就多媒体辅助教学技术在”半导体器件基础”课程中的应用以及与传统板书结合教学方式的实践做文浅析。

二、多媒体教学概述

多媒体技术代表了现代教育技术的发展趋势，必将对学校教育、远程教育产生深远影响。多媒体技术教学的应用在经历了计算机辅助教学与辅助学习阶段后，进入了多媒体技术与课程整合阶段。在该阶段，将多媒体技术应用到辅助教和辅助学上，强调利用多媒体技术创建理想学习环境、全新学习方式与教学方式，充分调动学生的主动性、积极性，使课堂教学结构发生根本变革，落实学生的创新精神与实践能力，改变传统教学结构和模式，实现学校素质教育，培养创新人才的目的。[2]

多媒体教学在广义上有两种含义，一种为运用多媒体组合教学，如幻灯、投影、电影、电视、录音等电教设备的组合，另一种以计算机技术为核心教学模式，也是人们通常所理解的多媒体教学。本文所论述的多媒体教学为后一种含义。

三、多媒体技术与板书融合的教学模式

目前，课堂教学仍然是教学中主要采用的模式。由于课内授课时间极为有限，为达到教学目的，在课堂教学中，教师必须向学生提供更多的信息和资料以及更多额外的半导体器件相关知识点，以扩大学生知识面。而在传统教学方式中，普遍采用板书方式大段书写文字、画器件原理示意图并推导公式，无论是学生还是教师大部分时间得花在板书上。例如，在“半导体器件”课程教学中，如果采用纯板书教学模式，无论是pn结、双极性晶体管还是场效应晶体管，其剖面图都比较复杂，仅是画出这些图就要占用大量的课堂时间，而且板书容量有限，反复擦除及板书画图都使效率降低，从而导致教学内容讲解的时间被大量压缩，教师和学生都会很疲惫且效果有限。[3]

以计算机技术为核心内容的多媒体教学技术能够在较短时间内将各种内容呈现出来，教师和学生因此可以将更多的时间放在知识点的讲解和学习上，学生也得到了较多的时间当堂复习巩固；同时教师提供给学生的信息量大大增加，教学的难点和重点就更容易突破了。

1.以双极性晶体管的相关知识点为例

双极性晶体管是半导体器件中非常重要的一个知识点。传统教学一般采用板书方式讲解，首先要在黑板上画出晶体管电流及载流子流向的示意图，如图1所示：

其次，要向学生说明载流子在集电区、基区、发射区中的运动规律。空穴从发射极注入到发射区，由于发射极正偏，空穴可以无损耗到达基区，由于基区是n型半导体，电子浓度高于空穴浓度，因此在基区由发射结注入的空穴被部分损耗。在放大模式下，集电极反偏，剩余的空穴被反向外加电场和pn结内间电场拉入集电区，形成空穴电流。同时，在发射结和集电结分别存在电子电流，并与空穴电流共同形成发射极、基极、集电极电流。像这些内容都属于物理模型范畴，电子和空穴无法被肉眼看到，不能用实验来直观演示，因此学生很难理解载流子是如何在该器件中运动的。

在分析双极性晶体管特点的基础上，笔者改用多媒体技术模拟载流子在晶体管中流动，采用动画的方式形象地将知识点呈现在学生面前，使枯燥乏味的教学活动充满了魅力。例如Flas将载流子在晶体管中的运动做出了形象化的表述，如图2（a）、图2（b）所示：首先，电子从发射极注入到发射区，再扩散到基区，由于基区很薄，电子基本无损耗。其次，基区中的电子在集电结反偏的作用下被拉入集电区，从而形成电流。由于在Flash的播放中，无论是电子、空穴，还是电流，都是在画面上动态移动，因此，学生很容易理解这一过程，从而突破了板书抽象讲解这一难点。

在放映flas之后，学生对载流子的宏观运动规律有了深刻理解。在此基础上，再采用PPT分步讲解双极性晶体管中载流子在其中的运动，以及载流子在各区中的特性，如图3所示。

通过Flash连续动画和PPT分步讲解后，学生既能够掌握载流子和电流的宏观运动规律，又能够掌握其在微观区的运动规律，因而更容易理解晶体管的工作原理。在此基础上，运用板书推导各电极中的电流方程进行如下定量推导：

由于有了Flash和PPT讲解电流的运动及形成原因，在板书推导电极电流公式的过程中，学生很容易理解这些抽象理论。无论是听课教师还是学生对这种方法的反馈都很好。

2.以MOSFET晶体管相关知识点为例

该晶体管与之前的双极性晶体管在机制上是不同的，这就需要对该类晶体管的原理进行详细讲解。传统单一板书讲解该知识点时也面临着载流子动态化的难题，学生不容易理解载流子在晶体管中到底是如何运动的。采用多媒体动画技术演示可以使载流子运动起来，从而达到形象生动的目的，如图4为该动画的截图。

采用此动画课间讲解时，其中的电子是动态运动的，这样学生就很容易理解在MOSFET器件中，载流子只能在栅极下半导体表面很窄的通道内运动，这个通道的宽窄程度可通过栅极电压、漏源电压进行控制。这样就将静态的教学内容转化为图像、声音，激发了学生的兴趣，加深了对概念的理解，提高了课堂的教学质量。

尽管采用多媒体动画技术将抽象的知识点形象化了，但多媒体动画只是教学过程中的第一步，学生所需要掌握的不只是器件的工作原理，还需要掌握定量的公式推导。但多媒体技术却不宜整版播放公式，这是因为理论公式是人类逻辑思维的表述，而多媒体技术却是形象思维的有效表达，若以形象思维的表达方式教授逻辑思维的推导，必然会适得其反。这时更适合采用板书的教学方法。在定性表述内容上采用多媒体演示，而在定量表述内容上采用板书推导，两者有机结合，将极大提高教学信息量的传递，增强了课堂教学效果。多媒体技术与板书实现了优势互补，课程的讲解丰富而有实效，从而实现课堂教学效果的最优化。

四、结论

“半导体器件基础”是一门相对抽象复杂的课程，传统单一板书教学模式存在讲解不生动、不透彻、信息量小等劣势。教师在课程讲解过程中，采用了多媒体技术与板书结合的教学模式，将抽象的知识点形象化、立体化，充分调动了学生听、视觉和大脑思维能力，激发了学生的学习兴趣和研究热情，取得了事半功倍的教学效果。

参考文献：

[1]贾志城.多媒体技术与电子线路课程的整合实践[J].陕西广播电视大学学报，2005，7（4）：18-20.

第4篇：半导体器件分析范文

关键词：D类数字功放；NPWM调制；高效率H桥；VFC2反馈控制

中图分类号：TN722

1 音频功放技术现状

目前A类、B类和AB类模拟功放在市场上仍然占据着主要地位，这类功放工作在线性状态，通常不采用感性器件，且在线性电路中，输出与输入保持着严格的比例关系，因此线性电路一般能得到很好的保真度，即极小的失真度。但是，既然晶体管始终工作在线性区，那么必将持续的产生较大的功率损耗，同时导致整个电路效率的大幅下降。低的效率会带来以下问题：第一、功放管产生大量的热量，影响自身可靠性；第二、体积庞大，难以实现小型化；第三、电能消耗大，运行成本高。因此，提高功放效率成为摆在人们面前的重要课题。

D类功放，也被称为开关类功放和数字功放。这类功放中采用了容性和感性器件，理论上它们不损耗功率，同时抛弃了阻性器件和工作在线性区的半导体器件，加入了工作在开关状态的半导体器件。这种半导体器件不是完全导通就是完全截止，在完全导通且流过较大电流的状态下，半导体器件上的压降为零，在完全截止的状态下，半导体器件上的电流接为零，这种工作模式称为“零电压，零电流模式”，在理论上能够实现零功率损耗。

实际使用中，由于半导体器件的导通阻抗和漏电流产生，其功率损耗是不可避免的，不过这种损耗微不足道，开关类功放的主要损耗是开关损耗――在完全导通态与完全截止态之间转换时产生的功率损耗。显然，这种开关损耗与线性功放产生的损耗比较要小很多。

因此，D类功放能够解决传统模拟功放效率低的问题。体积小、重量轻、效率高的数字功放在一些领域得到的大量的使用，如便携式设备，移动电话、小型的音响系统和一些使用电池的设备中。但是，与模拟功放相比，D类数字功放的设计相当复杂，这阻碍了D类功放在一些领域中的应用。

2 高效率、高线性数字功放技术

本数字功放技术包含四个组成部分：输入级，放大级，输出级和误差效正系统。其工作原理的简单描述如下：

输入模拟音频信号首先经隔离放大器放大，然后与反馈回来的音频信号一起送到误差放大器，输出放大的误差音频信号。三角波发生器产生高线性度的模拟三角波信号。将放大的误差信号和三角波信号送到NPWM调制器，输出PWM信号。PWM信号送到H桥驱动器进行预放大，同时在H桥驱动信号间插入死区时间（dead time）。H桥放大器对PWM信号进行放大，输出功率PWM信号。功率PWM信号送到低通滤波器，输出放大的模拟音频信号。

准确的说，数字功放是一种DC-AC转换器。

本文所论述的数字功放技术包括四个重要的关键技术：

（1）脉宽调制技术。

（2）MOSFET桥式放大电路设计。

（3）解调滤波器设计。

（4）误差效正系统。

2.1 脉宽调制技术

脉宽调制（PWM）技术是数字功放技术的核心技术，让脉宽调制信号与输入音频信号的变化形成某种特定关系，这就是脉宽调制技术的目的，脉宽调制技术分为两种，分别是归一化脉宽调制（UPWM）和自然采样脉宽调制（NPWM）。本数字功放技术中使用的是NPWM调制。

已有的分析表明，三电平调制（NBDD）优于两电平调制（NADD），特别是在高频抑制特性方面。

本数字功放技术使用三电平调制（NBDD），并将其与全桥放大电路结合使用，得到了很好的效果。

2.2 MOSFET桥式放大电路设计

4 结论

本论文采用性能优良的NBDD脉宽调制方式以及控制结构简单、稳定性好的VFC2反馈控制结构，并结合高效率的H桥放大器设计和合理的滤波器设计，完成了一款性能指标优良的数字音频功率放大器的开发。技术指标达到了中档模拟功放的水平，与国外同类产品指标相当。

数字功放技术在不断的向前快速发展，数字功放的技术水平在不断提高，我公司紧跟技术发展动向，今年正在开发、应用更高指标的数字功放技术，主要采用自振荡NPWM调制，目前已开发出初样，其失真度为0.005%，信噪比为120 dB，频响为20Hz-40kHz，最大输出功率达3000W，效率达92%。

参考文献：

[1]Christopher N.Hemmings.Improving Class D Audio Power Amplifiers.University of Queensland，St Lucia，Department of Computer Science and Electrical Engineering，1999.

[2]Design Consideration for Class-DAudio Power Amplifiers.Texas Instruments Inc，1999，8.

[3]Class d tutorial.IR公司，2004，2.

第5篇：半导体器件分析范文

[关键词]器件模拟仿真；网格划分；步骤与策略；空间几何区域；器件物理结构

[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2017）01-0092-03

一、前言

微电子产业规模和技术水平是衡量国家综合实力的重要指标，在促进国民经济可持续性发展的同时，对国家安全战略的保护也有着重要的贡献。[1]积极培养掌握先进半导体知识与集成电路设计技术并符合企业需求的高端人才，是高等学校肩负的不可推卸的重要职责。在微电子相关课程体系教学过程中，引入半导体器件计算机模拟仿真技术，可以帮助学生理解抽象、复杂的基础理论，加强学生半导体技术实际应用能力的培养，实现理论教学与实践教学的紧密结合[2]，在一定程度上可以缓解教学投入与学校有限办学经费之间的矛盾。

要顺利开展半导体器件模拟仿真工作，首先面临所谓的网格划分问题。[3]网格划分指的是将非线性偏微分方程所描述的几何区域分割成有限个子区域的方法，把非线性偏微分方程的求解，简化为在更小单个子区域内线性方程组的求解。网格划分的优劣决定了方程求解速度的快慢，关系到数值求解是否能收敛及误差大小。在正确划分网格的基础上，越细致的网格，得到的数据与真实值的误差就越小，但仿真任务所需计算时间增加的就越快，所需计算硬件资源就越多越昂贵，甚至超出高等学校实际的办学条件。

半导体工艺及器件仿真工具Sentaurus TCAD是由Synopsys公司开发的最新软件，可以用来模拟集成器件的工艺制程、器件物理特性和互连特性等，支持的仿真器件类型包括CMOS、功率器件、存储器、太阳能电池和光电探测器等，在高校微电子与半导体相关专业教学中逐渐得到了推广。[4][5]本文将以Sentaurus 软件对半导体PN结仿真模拟的任务为例，针对软件中SDE模块中涉及的网格划分的主要内容与方法进行归纳整理，为相关课程的教学提供参考借鉴。

二、步骤与策略

网格的划分大致分为三个步骤：定义网格划分的策略，定义划分网格的区域，将网格划分的策略施加到相应区域上。这是SDE中网格划分的基本的方法，当有部分区域没有被定义为网格划分区域时，将自动为该部分区域进行网格划分，但相对划分的部分会粗略许多。

对于网格区域的定义需要根据器件的结构和网格的划分策略，SDE中提供了三种网格区域定义的方法：自定义窗口区域（Window）、通过选定器件的结构区域（Region）、通过选定器件的材料（Material）。三种网格区域定义的方法各有侧重，需要根据情况得当使用。

在网格区域划分的基础上便需要进行网格划分策略的选择，定义网格划分的策略也是网格划分过程中最核心的部分。软件中网格划分的基本思路是，在三个坐标轴方向上设定最小（Min）和最大划分因子（Max）的值，通过调节比例参数（Ratio），改变最小因子到最大因子的变化速率（当比例参数为1时表示选用最小划分因子进行相应坐标轴上的划分）。按照各坐标轴的正方向由最小因子至最大因子的步长，并由最大因子的步长完成整个网格划分剩余的过程。在这里将网格划分的策略分为主要的两类：一种是按几何区域进行网格划分，另一种是按器件的结构、区域以及材料的分布进行网格划分。系统存在自动网格划分的机制，这些机制针对没有进行网格划分区域定义的器件区域部分以及定义了网格区域但是没有定义网格划分策略的区域。系统是会自动对上述部分进行网格划分的。

三、空间几何区域方法

在SDE中构建了一块PN结构器件的2D模型，分别定义了两种具体的网格划分策略，如表1所示。图1为没有添加网格划分策略定义的状态下，系统自行生成的粗略网格划分。图2为只对从（-2.0，0.5）到（2.0，1.5）矩形区域执行策略1的网格划分。图3为对相同区域执行策略2的网格划分。由图可知，在无网格划分策略定义区域内，同样执行了网格划分的过程，这些区域的网格划分与有定义网格划分策略的区域具有匹配性，尤其是在两区域之间的过渡区。这样的机制使得策略定义区域和无策略定义区域通过过渡区域相吻合，提高了数学求解时边界条件的连续性，有利于减小误差。

当不同策略定义叠加在同一几何区域内时，网格划分结果将变得不一样。例如，先对器件从（-2.0，0.0）到（2.0，2.0）整个矩形区域执行表1中策略1的网格划分，再对从（-2，0.5）到（2，1.5）区域执行表1中策略2的网格划分，得到的网格划分结果如图4所示。若将这两个区域内网格划分策略对换一下，也就是先对从（-2.0，0.0）到（2.0，2.0）区域执行策略2的网格划分，再对从（-2，0.5）到（2，1.5）区域执行策略1的网格划分，得到的网格划分结果将如图5所示。由此实验可以看出，对同一区域施加多个网格划分策略时，系统会优先采取网格划分较为细致的一种方案，同时在两种不同策略网络划分区域之间，网格划分较为粗糙的一侧生成过渡区域。过渡区域完成从网格划分较为细致一侧区域向较为粗糙一侧区域的过渡。

四、器件物理结构方法

第二类网格划分的策略，按器件结构、功能层或材料属性的不同进行网格划分，这种网格的划分策略能够更加具体针对的器件物理结构。因为器件仿真时往往需要对界面处的参数进行针对性考虑，因而对界面处的网格划分也需要进一步的细化。以界面处作为放射边（面）进行扩散式的网格划分，往往比单纯的以几何区域定义划分网格的方法更加合理。

在SDE中提供了三种主要的第二类网格划分的策略：对于同质结材料针对不同掺杂进行不同的网格划分；针对不同的器件结构梯度（Gradient）进行不同的网格划分；针对不同界面（interface）进行不同的网格划分，这也适用于由异质结不同材料形成的界面，结构定义时不同的结构部分形成的界面以及电极的界面。

这类策略中第三种针对界面进行网格划分，是广泛采用的一种方法。还是以PN结为例，p型区域和n型区域交界处的有源层是PN结器件工作的核心区域，此处区域需要网格划分时的额外细化。如图6与图7中分别定义了两种以区域界面处为划分的网格划分策略。界面双侧采用细致的网格划分策略，远离界面处的网格则渐变到采用较粗略的划分策略。网格划分时从界面处采用最小的划分因子作为步长，向外按照比例参数逐渐增大网格划分步长，直至步长为所定义的最大网格划分因子，并保持最大网格划分因子的划分步长直至终止边界。图7中采用的网格划分策略较图6相对更细致一些，这在图中得到了明确反映。这种针对界面处的网格划分，在不规则非平面的器件界面中可以得到更直观明显的表现。图8就定义了一种针对凹形材料界面的渐变策略的网格划分结果。

五、结语

空间几何区域划分网格的方法，需要手动的对一些特殊的区域进行定义，当需要仿真者主观的对某些指定区域进行网格细化时这种方法比较适用。器件物理结构划分方法，可依据所构造器件的尺寸来设定划分因子，最大因子与最小因子按照器件在相应坐标轴上的尺寸进行缩小。通过在代码开头的定义部分确定因子相对器件尺寸的缩小比例值，在网格划分部分调用尺寸缩小比例值完成网格划分的过程。这种方法方便了网格的定义过程，提高了代码修改的效率，使得网格的划分更趋向于合理。本文以PN结为例，讨论了分别用空间几何区域方法和器件物理结构方法进行不同策略网格划分得到的实验结果，重点是对器件仿真中所面临的网格划分方法进行归纳与总结，希望为微电子和半导体相关专业学生的学习提供抛砖引玉的作用。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 施敏.现代半导体器件物理[M].北京：科学出版社，2001.

[2] 商世广，赵萍，巩稼民，邢立冬.集成电路工艺原理与实践课程体系改革与探索[J]. 大学教育，2015（11）：112-114.

[3] 赵俊峰.半导体器件模拟的网格划分与加密[D].成都：电子科技大学，2013.

第6篇：半导体器件分析范文

此举,对江苏省半导体照明产业来说,令人振奋;对科技部正在“十城万盏”万盏工程来说,同样提振人心。

回顾“十城万盏”工程实施一周年的历程,我国的半导体相关科研院所、检测机构做出了许多可圈可点的贡献。仅以上海为例,上海拥有同济大学与照明艺术研究中心、复旦大学光源与照明工程系、复旦大学材料科学系、上海光机所、上海技术物理研究所、上海光学仪器研究所、国家光学仪器质检中心等科研院所、检测机构。

近年,上海已在绿色照明光源领域取得多项技术突破,在半导体照明材料的制备、工艺、器件的研究和应用等方面开展了许多富有成效的研究,并已取得了一些具有国际先进水平和自主知识产权的关键技术,为产业化应用奠定了坚实的基础。2009年,上海市LED产业实现产值100亿元,其中,上海市的科研院所、检测中心功不可没。

同样,各试点城市取得的成绩,军功章上也有科研院所及检测机构的“一半”。但面对成绩,科研院所及检测机构真的可以高枕无忧了吗?

虽然时间过去了两年,但提及“337”事件、提及那位令人发怵的“美国老太太”,半导体照明产业从业者们依然如鲠在喉。

目前,我国的半导体照明研发中,依然存在诸多需要反思的问题。众所周知,作为一个科技含量较高的产业,要想实现半导体产业的利润最大化,掌握其核心技术,是必然的选择。

然而,反观我国半导体产业现实,半导体照明行业的核心专利中绝大部分都被日亚、丰田合成、科锐等国外LED企业所垄断。我国LED企业所申请的专利主要集中于,保护范围较小。目前除南昌晶能光电外,其余芯片企业的技术或多或少都涉及一些专利侵权。据了解,目前我国LED封装所用的两类荧光粉YAG:Ce 和YAG:Tb 的专利也分别为日亚、欧司朗所掌控。

因此,加强拥有核心自主知识产权的各种材料的研究,对相关科研院所来说,迫在眉睫。

从长远来看,如果无法打破国际LED巨头的技术垄断,则那位令人发怵的“美国老太太”导演的LED行业“337”事件,将会一次次地重演。

2010年1月11日,总理在国家科学技术奖励大会上发表了重要讲话。温总理在讲话中强调:“要紧密跟踪世界经济科技发展趋势,大力发展战略性新兴产业。在新能源、新材料和高端制造、信息网络、生命科学、空天海洋地球科学等领域,推动共性关键技术攻关,加快科研成果向现实生产力转化,逐步使战略性新兴产业成为可持续发展的主导力量。”

科学技术是第一生产力!

我们相信,相关科研院所、检测机构定能不负重望,在未来的“十城万盏”工程推进中,担负起半导体照明核心技术研发的重任,力争打破国际LED巨头的技术垄断,促进我国的LED产业健康发展。

北京大学宽禁带半导体研究中心

北京大学宽禁带半导体研究中心,是国内宽禁带半导体的主要研究基地之一。

物理学院Ⅲ族氮化物半导体研究组1993年起在国内最早开展了MOCVD生长GaN基材料与蓝光LED的研究工作,成功地研制出GaN基蓝光、绿光和白光LED,掌握了拥有自主知识产权的GaN基LED制备关键技术,在上海依靠自己的技术建立了北大蓝光公司并成86计划产业化基地。中心在半导体照明用大功率白光LED研制和GaN基脊型LED研制上又取得了重大突破。

北京工业大学北京光电子技术实验室

国家有色金属复合材料工程技术研究中心

北京工业大学北京光电子技术实验室国家有色金属复合材料工程技术研究中心,是国家级工程中心。中心主要从事颗粒增强复合材料、有色金属半固态加工技术、喷射成形技术、激光快速成形技术、先进雾化技术等研究开发工作。

主要研究方向包括:颗粒增强金属基复合材料制备技术、有色金属半固态加工技术、喷射成形技术、激光快速成形技术、快速凝固气雾化技术、超声雾化技术、快冷铸带技术、金属纳米制备技术等。

“九五”以来,产业建设取得较快的发展,建成了具有一定规模的SMT焊粉和粉末触媒2条生产线,形成了焊粉、焊料、喷涂粉末、触媒等具有特色的高技术产品。

清华大学电子工程系集成电子学国家重点实验室

清华大学集成光电子实验室是国内从事光电子材料与器件及其在光纤通信与网络中的应用技术的主要研究基地,在许多重要的研究领域取得了突出成果。

实验室重点研究基于半导体光电子材料、低维纳米结构材料和石英光纤的各种新型光电子器件以及集成器件,研究上述器件在光纤通信系统与网络、信息处理与平板显示系统中的应用技术,及其未来高速、宽带光纤通讯与网络技术。

自1999年10月起,实验室开始GaN基蓝绿光LED研究,在GaN基LED材料的MOVCD外延生长、器件制备、管芯封装以及系统应用技术的研究等方面积累了丰富的经验。

中国电子科技集团公司第四十五研究所

中国电子科技集团公司第四十五研究所是国内从事电子专用设备技术、整机系统和应用工艺研究开发与生产制造的专业化科研生产单位,传承50年半导体专用设备研发经验,在微电子学、精密光学、计算机应用、自动控制、精密机械、液压、气动及系统工程等诸多技术应用方面居国内领先地位。

目前,研究所已形成以IC关键工艺设备“光刻机”为龙头,晶圆加工设备、芯片封装设备及电子元件设备等门类齐全,系列配套的产品。由我所研制的材料加工、光刻、清洗、中测、划片、键合设备在国内处于技术领先地位并已具备规模生产能力。

中科院物理研究所

中国科学院物理研究所是以物理学基础研究与应用基础研究为主的多学科、综合性研究机构。研究方向以凝聚态物理为主,包括凝聚态物理、光物理、原子分子物理、等离子体物理、软物质物理、凝聚态理论和计算物理等。

近年来,物理所新型化合物材料实验室利用MOCVD设备,进行超高亮度GAN基光二极管关键技术研发,具有完善的研发和测试设备。近年出色地完成了多项国家计划、973计划、科学院创新计划等项目。目前正致力于提高LED材料发光效率、深紫外材料、非极性材料、单芯片白光材料等领域的研究。

中科院半导体照明研发中心

中国科学院半导体照明研发中心经几年的基本建设,已经成为半导体照明科学技术的创新中心及我国半导体照明产业可持续发展的技术辐射中心和产业服务平台。中心在半导体照明核心,技术方面取得了重大突破,形成了一系列成果和知识产权。

中心在半导体照明重大设备、材料生长、器件工艺、重大应用等方面与国内外相关研发机构建立了良好的关系。通过技术辐射,增强了国内外相关企业的竞争力,促进产业整体水平的提高,有力地推进了半导体照明用LED的发展和应用。

中国电子科技集团第四十六研究所

中国电子科技集团公司第四十六研究所始建于1958年,是国内最早从事半导体材料和光纤材料技术研究开发与生产的专业科研单位之一。

经过四十多年的发展壮大,我所目前已形成三大专业科研领域,主要涉及半导体电子功能材料、特种光纤材料的研究开发和电子材料检测,并承担一定的生产任务。该所质量检测中心是信息产业部专用电子材料质量检测中心,主要承担对电子材料的检测、检测技术改进等任务,将建成国家级电子信息材料的检测中心。

中国电子科技集团公司第十三研究试验中心

中国电子科技集团第十三研究所试验中心国家半导体器件质量监督检验中心和信息产业部半导体器件产品质量监督检验中心,是国家首批规划的100个国家级中心之一。

中心曾多次承担以高频、超高频低噪声晶体管和微波晶体管为主的半导体分立器件的生产许可证确认试验、仲裁试验、创优试验和鉴定试验。同时还是全国半导体标准委员会主任单位、IEC/TC 47的归口单位及国际标准化工作网秘书单位,曾多次承担或参与国家标准和专业标准的制定、修订及标准的验证工作。

吉林大学

有机白光器件(WOLED)是下一代节能照明型技术之一,WOLED具有以下特点:是一种面光源,实用于高性能照明设备的制备:进一步发展的柔性WOLED在民用与国防照明方面应用前景更为广阔;工艺简单、有益环保、原料丰富、与无机LED有互补性。吉林大学在有机白光材料与器件方面取得了一系列有意义的研究成果。

中国科学院长春光学精密机械与物理研究所

中国科学院长春光学精密机械与物理研究所(简称“长春光机所”)以知识创新和高技术创新为主线,从事基础研究、应用基础研究、工程技术研究和高新技术产业化的多学科综合性基地型研究所。

该所在以王大珩院士、徐叙院士为代表的一批科学家的带领下,在发光学、应用光学、光学工程和精密机械与仪器等领域先后取得了1700多项科研成果,研制出了中国第一台红宝石激光器、第一台大型经纬仪等十多项“中国第一”,被誉为“中国光学的摇篮”。

中国科学院长春应用化学研究所

经不懈努力,中国科学院长春应用化学研究所现已发展成为集基础研究、应用研究和高技术创新研究及产业化于一体的综合性化学研究所,成为我国化学界的重要力量和创新基地。

在“光电功能高分子与塑料电子学”方向,研究所以发展光电功能高分子的可控合成、微加工攻器件组装涉及的关键科学问题为核心,围绕平板显示、照明光源、光通信组件等应用目标,以“分子工程―凝聚态调控―微加工方法―器件工程”研究链条为主线,在高分子设计与合成、高分子薄膜生长与调控、微加工方法学、器件工程等方面开展具有重大科学目标导向的基础研究。

同济大学

同济大学是教育部直属重点大学,是首批被国务院批准成立研究生院的高校之一,并被列入国家财政立项资助的"211工程"和国家教育振兴行动计划与地方重点共建的高水平大学行列。

“九五”以来,同济大学围绕信息、生物、新材料、能源、汽车制造、机电一体化、环保等高新术领域,取得了一大批高新技术重大科研成果。

同济大学正在承担着近百项“863”项目及国家攻关项目,一大批高新技术和科研技术实现了产业化,取得了巨大的社会效益和经济效益。

中国科学院上海光学精密机械研究所

中国科学院上海光学精密机械研究所(简称中科院上海光机所)现已发展成为以探索现代光学重大基础及应用基础前沿研究、发展大型激光工程技术并开拓激光与光电子高技术应用为重点的综合性研究所。

上海光机所重点学科领域为:强激光技术、强场物理与强光光学、信息光学、量子光学、激光与光电子器件、光学材料等。

经多年的努力,上海光机所在各种新型、高性能激光器件、激光与光电子功能材料的研制方面进入了国际先进水平。

江苏省光电信息功能材料重点实验室

江苏省光电信息功能材料重点实验室以南京大学微电子学与固体电子学国家重点学科为主干学科,部分覆盖理论物理国家重点学科、光学与光电子学和有机化学两个博士学科点。部分覆盖的研究机构有南京大学金属有机化合物(MO)源工程研究开发中心,南京大学光通信系统与网络工程研究中心。交叉与支撑研究机构有南京大学固体微结构国家重点实验室、现代分析中心、固体物理研究所等。

实验室的建设目标是:成为一个开放的、具有国际竞争力的新型光电信息功能材料研究和开发中心,一个材料、电子、物理和化学学科交叉的高素质信息功能材料人才培养基地

杭州师范大学有机硅化学及材料技术教育部重点实验室

杭州师范学院有机硅化学及材料技术实验室,从1991年开始从事有机硅化学及材料技术的研究与开发,是教育部系统最早为国防军工配套的民口研制单位之一、中国氟硅材料工业协会(硅)理事单位、中国材料网副理事长单位,现为杭州市、浙江省和教育部重点实验室。

可进行有机硅及硅酮塑料等有机材料的研制、开发,也可以进行由原材料到产品的性能检测及结构和性能关系分析等工作。还建立了“863”项目转化基地,实现了产业化技术开发批量生产,为用户提供有机硅材料、制件、产品技术。

中国计量学院信息工程学院

信息工程学院早在1985就初具雏形,其中无线电计量与测试是学校最早的专业之一。2000年8月,信息工程学院由原信息工程系与计算机科学与技术系组成而建,现主要从事电子信息与通信技术、计算机技术和生物医学工程等领域的教学和研究工作。

学院设有3个学科性研究所:电子信息与通信研究所、计算机应用技术研究所和计算机软件研究所。

厦门大学

厦门大学半导体物理学科曾经创造过许多国内第一,包括全国第一台晶体管收音机,第一个GaP红色、绿色、黄色的平面LED,第一台平板示波器等,在半导体材料和器件研发,尤其在具有光电子功能的半导体研究方面,拥有雄厚的研究力量。

曾经在晶体管收音机、平面LED、平版显示器、ZNS场致发光、LED测量、半导体材料设计等研究方面取得了重大成果,为国家半导体科学的发展作出了重要的贡献。在有光电子功能的半导体研究上,形成了VI族、Ⅲ-V族、Ⅱ-Ⅳ族材料和器件门类齐全的研究力量。

山东大学晶体材料国家重点实验室

晶体材料国家重点实验室是我国首批建设的重点实验室之一,主要致力于应用基础研究。

目前,晶体材料国家重点实验室已发展成由材料学、凝聚态物理两个国家级重点学科和材料科学与工程、物理学、化学三个一级学科博士点支撑的高层次人才培养基地以及上、中、下游紧密衔接的科技成果辐射基地。

国家重点实验室建立以来,先后有LAP、KTP、双掺杂TGS、KNSBN、KTN、NdPP、NYAB、LT、DKDP、KDP、MHBA、BN等晶体材料的创新性研究工作受到了国际同行的广泛关注。

武汉光电国家实验室微光机电系统研究部

武汉光电国家实验室,是科技部于2003年11月批准筹建的五个国家实验室之一。

武汉光电国家实验室是国家科技创新体系的重要组成部分,也是“武汉.中国光谷”的创新研究基地。在光电子研究方面,实验室着眼于解决国家光电子产业发展中的重大关键技术问题,为推动武汉国家光电子产业基地的建设和发展提供原创性、实用性科研成果;为推动民族光电子产业进一步发展,提升我国光电子产业国际竞争力提供强有力的科学和技术支撑。

华南理工大学高分子光电材料与器件研究所

华南理工大学材料科学与工程学院高分子光电材料及器件研究所(简称光电所)在高分子发光材料及器件、高分子光伏材料及器件及高分子场发射材料及器件三个国际前沿领域展开特色研究。

目前承担的科研任务以国家级项目为主,包括科技部提出的国家高技术重大研究计划项目(863),国家重大基础研究项目(973)和国家基金委重大研究项目等,光电所是973首席科学家单位。此外,还有教育部、广东省、广州市重大或专项项目。

国家半导体器件质量监督检验中心

国家半导体器件质量监督检验中心筹建于1986年,为国家首批规划的100个国家级中心之一,1990年通过原国家技术监督局审查认可和国家计量认证,并授权开展工作,成为对半导体器件产品进行检测工作的第三方中立机构。

中心曾多次承担以高频、超高频低噪声晶体管和微波晶体管为主的半导体分立器件的生产许可证确认试验,仲裁试验,创优试验和鉴定试验。同时还是全国半导体标准委员会主任单位,IEC/TC47的归口单位,国际标准化工作网秘书单位,曾多次承担或参与国家标准和专业标准的制订、修订及标准的验证工作。

中心可按照GB、GJB、SJ、IEC、MIL标准对半导体器件、集成电路、微波组件、小整机、微型计算机、印制电路板等进行测试、筛选、DPA试验、老化试验以及鉴定检验和质量一致性检验。

国家电光源质量监督检验中心(北京)

国家电光源质量监督检验中心(北京)是国家质量技术监督局授权的国家级照明电器专业检测中心,具有独立的法人资格。中心下设办公室、光源检验室、电器附件检验室、灯具及灯头灯座检验室和寿命检验室。中心于1995年通过中国实验室国家认可委员会的认可(按ISO导则25),并在2002年按ISO/IEC17025标准变更了质量体系。

检测中心的主要业务是对照明电器产品进行产品安全认证、节能认证、验货检验、委托检验,以及承担国家、北京市相关部门下达的照明产品质量抽查、新产品技术鉴定、产品质量仲裁等检验任务。是中国电光源行业中专业水平最高、技术能力最强、经验最丰富、设备设施最齐全的专业检测中心之一。

国家电光源质量监督检验中心(上海)

国家电光源质量监督检验中心(上海)于1992年成立,行政上隶属于上海市质量监督检验技术研究院。中心是专门从事电光源等照明设备的检测机构,授权检测能力共79项184个标准。国家电光源质量监督检验中心(上海)是经中国合格评定国家认可委员会认可的实验室、国家认证认可监督管理委员会指定CCC认证检测机构。

国家电光源质量监督检验中心(上海)可对LED模块用直流或交流电子控制装置等附件、固体发光光源(LED发光二极管、OLED有机发光材料、EL平面可弯曲发光材料)等光源产品进行安全、性能和节能指标的检测,同时能提供照明产品的EMC检测服务。

国家通用电子元器件质量监督检验中心

国家通用电子元器件质量监督检验中心(信息产业部电子第五研究所元器件检测中心)是中国第一批获得国际/国家认可和授权、专业从事电子元器件检测、鉴定和评价的非盈利性第三方检验机构,是按照ISO/IEC17025建立的文件化质量管理体系的国家级实验室。目前,试验室已在上海、并将在深圳、北京设立办事处。

中心依托信息产业部电子第五研究所在电子元器件测试、试验、评价等领域的专业技术优势,采用国际一流设备,与国内外著名专业技术机构合作,计划建设成具有年测10亿片封装集成电路和30万片集成电路裸片测试能力的中国最大的集成电路综合测试基地。

国家半导体照明产品质量监督检验中心(筹)/江苏省工矿及民用灯具产品质量监督检验中心

第7篇：半导体器件分析范文

公司设立网站的初期，一定要准确定位网站的需求，明白网站为谁服务？决定购买的最终需求方是谁？网站必须针对合适的客户进行设计和推广，只有确定真正的用户，网站才会赢得成功。

美国国家半导体公司是一家为全世界提供半导体器件和芯片的全球性公司。1994年国家半导体公司建立了公司网站，网站一开始就进行了周密的市场调查，结果发现那些在购买链最底层的客户——那些为设计产品选择组件，并对这些组件进行技术评估的工程师才是影响购买的最关键因素，而不是通常认为的定购元器件的采购官员。网站准确的市场定位获得了极大的成功，在国家半导体公司网站运行不到两年的时间内，就吸引了全世界约150万用半导体器件设计产品的设计工程师的三分之一——超过50万的设计工程师上网获取他们感兴趣的芯片的最新消息。

在国家半导体公司网站运行的头两年内，每个月上网访问的人数有50万。这些客户中有40℅将网站网址作为“书签”。国家半导体公司的网站获得了巨大的成功，提升了在全球市场的占有率。以下将介绍其成功的因素、网站功能和应该注意的问题。 二、商业目标

国家半导体公司的商业目标是建立一个世界性的网站，这个网站可以极大的便利公司客户查询信息，进行定购和直接购买。以下是国家半导体公司的主要商业目标：

快速处理客户的查询需求，使客户可以得到最新的产品信息

进行网上预定和购买

缓解电话中心的压力，降低公司运营成本

建立一个快速反应系统，及时了解客户的需求，改进服务和产品

缩短产品评估周期，及时更改设计方案

满足最终用户、销售商、零售商的不同需求

扩大市场份额，开拓全球市场

国家半导体公司希望通过建立公司网站的形式，达到以上的目的，成为全球市场占有率最高的半导体元器件供应商。 三、成功因素

1、精确的市场定位

国家半导体公司在决定建立网站之初做了精密的市场调查，最后分析得知影响产品销售的最关键因素是是那些利用国家半导体公司的芯片设计产品的设计工程师，而不是以前一直认为的定购元器件的采购官员。认识到这一点后，国家半导体公司将其网站初期的针对对象定义为通过网站查询元器件信息的设计工程师。

通常元器件需求的流程是：工程师们在设计新产品或改进原有产品时，需要查找他们需要的所有零件，所以他们查找制造商所提供的零件目录和数据表，与制造商人交谈，并索要样品。一旦一个零件变成产品设计中的一部分，那么代表制造组织利益的购买部门就开始进行实际的购买了。

国家半导体公司从基本的市场调查研究起步，寻找客户的价值取向，得知客户与公司打交道的方式。公司每隔三个月就检测一次客户对其网站的反应，并与客户对其他竞争者网站的反应进行比较，从而使国家半导体公司在与竞争者的竞争过程中占据了主导地位。

2、不断提高网站利用效率

国家半导体公司在跟踪客户的网上行动方面做得非常出色。通过查看客户路径纪录，网站的开发者设计出一种让客户用最少的步骤轻松进入系统，找出客户想要的东西，获得它们，然后退出的整个过程。

由于客户都是工作繁忙的工程师，在上网查询时都想尽快的减少查询时间，提高效率。为满足客户的这种需求，国家半导体公司提出了产品文件夹的方式。公司为每一件产品都设立了单独的文件夹，在产品文件夹中，客户可以找到与此产品相关的所有信息，包括数据表、价格信息、软件仿真、详细的技术说明、可获得性（即什么时候有此产品，以及产品的数量）和定购样品的方法。 通过严密监控客户的网上活动的方法，国家半导体公司的网络小组在不断地节约客户的时间。在1995年春网站刚刚建立的时候，客户在退出之前一般都要“碰上”七至八页网页。两年以后，客户在进入网站和退出网站之间，平均只需浏览2.5个网页。他们进入主页，查询，进行交易（例如，定购样品、下载数据表、或给产品管理员发电子邮件），然后退出。

3、精确的查询方法

为满足客户的快速反应需求，国家半导体公司提供了四种不同的查询方法。分别是：参数查询、引擎文本查询、图表查询和在线目录查询。客户从而获得了方便快速的查询方式，节约了客户的时间。

4、有效利用电子邮件

国家半导体公司对客户的来信十分认真。每封来自客户的电子邮件都送入公司数据库，通过自动过滤和自动传送方式，这些电子邮件被送到最合适的人如公司的产品管理者、市场管理者和技术人员进行处理，并进行跟踪直到完成邮件的最终处理，而不是简单地把所有邮件都 透视美国国家半导体公司网站的成功要素 _ 文库 _ 中国营销传播网 在线投稿　热销丛书

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透视美国国家半导体公司网站的成功要素

中国营销传播网， 2000-08-17， 作者: 曲东荣， 访问人数: 2011

一、介绍

公司设立网站的初期，一定要准确定位网站的需求，明白网站为谁服务？决定购买的最终需求方是谁？网站必须针对合适的客户进行设计和推广，只有确定真正的用户，网站才会赢得成功。

美国国家半导体公司是一家为全世界提供半导体器件和芯片的全球性公司。1994年国家半导体公司建立了公司网站，网站一开始就进行了周密的市场调查，结果发现那些在购买链最底层的客户——那些为设计产品选择组件，并对这些组件进行技术评估的工程师才是影响购买的最关键因素，而不是通常认为的定购元器件的采购官员。网站准确的市场定位获得了极大的成功，在国家半导体公司网站运行不到两年的时间内，就吸引了全世界约150万用半导体器件设计产品的设计工程师的三分之一——超过50万的设计工程师上网获取他们感兴趣的芯片的最新消息。

在国家半导体公司网站运行的头两年内，每个月上网访问的人数有50万。这些客户中有40℅将网站网址作为“书签”。国家半导体公司的网站获得了巨大的成功，提升了在全球市场的占有率。以下将介绍其成功的因素、网站功能和应该注意的问题。 二、商业目标

国家半导体公司的商业目标是建立一个世界性的网站，这个网站可以极大的便利公司客户查询信息，进行定购和直接购买。以下是国家半导体公司的主要商业目标：

快速处理客户的查询需求，使客户可以得到最新的产品信息

进行网上预定和购买

缓解电话中心的压力，降低公司运营成本

建立一个快速反应系统，及时了解客户的需求，改进服务和产品

缩短产品评估周期，及时更改设计方案

满足最终用户、销售商、零售商的不同需求

扩大市场份额，开拓全球市场

国家半导体公司希望通过建立公司网站的形式，达到以上的目的，成为全球市场占有率最高的半导体元器件供应商。 三、成功因素

1、精确的市场定位

国家半导体公司在决定建立网站之初做了精密的市场调查，最后分析得知影响产品销售的最关键因素是是那些利用国家半导体公司的芯片设计产品的设计工程师，而不是以前一直认为的定购元器件的采购官员。认识到这一点后，国家半导体公司将其网站初期的针对对象定义为通过网站查询元器件信息的设计工程师。

通常元器件需求的流程是：工程师们在设计新产品或改进原有产品时，需要查找他们需要的所有零件，所以他们查找制造商所提供的零件目录和数据表，与制造商人交谈，并索要样品。一旦一个零件变成产品设计中的一部分，那么代表制造组织利益的购买部门就开始进行实际的购买了。

国家半导体公司从基本的市场调查研究起步，寻找客户的价值取向，得知客户与公司打交道的方式。公司每隔三个月就检测一次客户对其网站的反应，并与客户对其他竞争者网站的反应进行比较，从而使国家半导体公司在与竞争者的竞争过程中占据了主导地位。

2、不断提高网站利用效率

国家半导体公司在跟踪客户的网上行动方面做得非常出色。通过查看客户路径纪录，网站的开发者设计出一种让客户用最少的步骤轻松进入系统，找出客户想要的东西，获得它们，然后退出的整个过程。

由于客户都是工作繁忙的工程师，在上网查询时都想尽快的减少查询时间，提高效率。为满足客户的这种需求，国家半导体公司提出了产品文件夹的方式。公司为每一件产品都设立了单独的文件夹，在产品文件夹中，客户可以找到与此产品相关的所有信息，包括数据表、价格信息、软件仿真、详细的技术说明、可获得性（即什么时候有此产品，以及产品的数量）和定购样品的方法。 通过严密监控客户的网上活动的方法，国家半导体公司的网络小组在不断地节约客户的时间。在1995年春网站刚刚建立的时候，客户在退出之前一般都要“碰上”七至八页网页。两年以后，客户在进入网站和退出网站之间，平均只需浏览2.5个网页。他们进入主页，查询，进行交易（例如，定购样品、下载数据表、或给产品管理员发电子邮件），然后退出。

3、精确的查询方法

为满足客户的快速反应需求，国家半导体公司提供了四种不同的查询方法。分别是：参数查询、引擎文本查询、图表查询和在线目录查询。客户从而获得了方便快速的查询方式，节约了客户的时间。

4、有效利用电子邮件

国家半导体公司对客户的来信十分认真。每封来自客户的电子邮件都送入公司数据库，通过自动过滤和自动传送方式，这些电子邮件被送到最合适的人如公司的产品管理者、市场管理者和技术人员进行处理，并进行跟踪直到完成邮件的最终处理，而不是简单地把所有邮件都送入公司的公众技术支持部。 通过这种方式，国家半导体公司确保了从客户的交互式活动中可以得到最大的价值。

5、分析实时客户信息

美国半导体公司分析每日网上的客户数据，编写成产品目录，并与真正的产品目录和订购数据结合起来，然后每天都向公司里所有的人播送客户的定购数据。通过这种方法，公司可以知道什么产品流行，什么产品有问题，然后用来改善公司的产品管理系统和客户数据库。

6、以客户为中心

国家半导体公司利用网上获得的信息对公司的决策进行修正，客户的反馈信息被整理成容易掌握的图表，并把这些图表散发给执行者和产品生产线管理者。通过这些措施，决策者能够监控其产品的发展趋势。通过观察有多少客户访问信息、下载样品以及进行定购，国家半导体公司拥有了一个“预警系统”，使得公司能够快速改变营销策略。

7、与销售商联手获得客户信息

在1997年9月，国家半导体公司网站新增了一项功能：让渠道合伙人注册客户详细信息的功能。这个名叫TEAM的渠道销售队伍自动化系统，包括了让销售商输入客户账户详细信息的注册形式、客户感兴趣的服务，以及客户计划的运行费用。作为给国家半导体公司提供这些信息的回报，国家半导体公司保证给这些销售商回扣和剩余利润鼓励金。销售商得到了好处，国家半导体公司也更准确地知道应该制造什么产品而获利。

四、商业功能描述

1、方便的查询功能

功能：设立多种查询工具，国家半导体公司设计了四种不同的方法使工程师们能够查找他们需要的信息。

（1）、参数查询引擎。

在一个表格里填上工程师关心的参数。然后得出查询结果。这种参数查询在一两秒钟内就能在国家半导体公司大约22000种产品的数据库中查出符合查询标准的器件。

（2）、文本查询。

让客户输入关键词或短语，例如“与数字变流器类似”，然后返回一系列符合要求的网站上的文档——数据表，价格信息，或软件仿真。

（3）、图表查询。

（4）、目录查询

客户也可以选择用国家半导体公司的在线目录进行查询，挑选自己感兴趣的分类查看所有符合查询标准的芯片。

评述：四种查询工具扩大了客户的选择范围，节省了客户的时间，方便客户快速查到自己想要的产品信息。

2、快速获得信息和事务功能

功能：建立产品文件夹，公司为每一件产品都设立了文件夹。在产品文件夹中，客户可以找到与此产品相关的所有信息，包括数据表、价格信息、软件仿真、详细的技术说明、可获得性（即什么时候有此产品，以及产品的数量）和定购样品的方法。

因为公司的客户都是任务繁忙的工程师，他们到公司的网站上来，只是想找到他们想要的东西，然后就退出。而并不是休闲的购物。国家半导体公司用严密监控客户网上活动的方法，不断修正网站以节约客户的时间。

评述：通过建立产品文件夹的方式，减少了客户点击无用页面的次数，节约了客户的时间。

3、实时定购和购买功能

功能：增添了“购买资源”网站功能，满足购买人、买主等公司不同客户的需求。 国家半导体公司针对购买人，买主和元件工程师的不同需要，在1998年5月专门建立了的、“购买资源”网站。这个网站包括了与DigiKey、Farnell、Newark和Pioneer（一些国家半导体公司的目录支持者和发行人）公司网站有交互式连接的网站，为客户提供了实时订购和购买功能。

评述：解决了公司不同需求方的需要。

4、电子信件跟踪系统

功能：

（1）、自动精确传送电子邮件

国家半导体公司设计了能自动传送客户电子邮件的控制系统。当客户发出电子邮件后，邮件被送到数据库中，根据邮件的主题信息自动送给公司内合适的部门进行处理。邮件保证在48小时内给出答复。

(2)、自动跟踪系统

客户的一封电子邮件进入公司之后，所有的处理信息被自动跟踪并记录下来。如果收到邮件的人不能处理邮件内的事务或不能给客户满意的答复，这封邮件就会自动传送到能对它进行有效答复的职员那里。

国家半导体公司用8000职员来接受和回答客户提出的问题，而不是仅用少数人来处理这件事。这种自动化的工作流程确保了每个人只需回答自己能负责的那部分问题。而且由于所有的问题和回答都被跟踪并存在数据库中，这样国家半导体公司就能保证客户问题能被很好地答复。

评述：电子邮件自动传送和跟踪系统保证了客户的电子邮件会被快速和准确的得到答复，提高了公司的效率，减少了客户的抱怨。

5、信息反馈系统

功能：分析客户上网信息，提供决策支持

国家半导体公司制作了一套软件，分析每日网上每件产品的查询次数，下载的数据表数量，以及要求的样品数量，同时与公司的实际产品销售建立关联，给公司提供一个什么产品流行，什么产品不流行的“预警系统”。同时从客户电子邮件中得到竞争者产品和促销信息并迅速传送到合适的产品管理者和行销经理手中。

评述：通过分析客户的网上信息，得到客户对产品的评价和竞争对手信息，为公司配置资源和改进服务提供了有利的信息。

6、个性化服务

功能：建立大客户个性化网站，并与实时定购系统连接。 国家半导体公司为公司的大客户设立个性化网站，并把个性化网站与实时定购状态系统连接。客户可以利用这些网站来审查诸如公司合同价格和领先时间的公众信息与所有权信息，也可得到最新的初步产品说明书这样的有价值的信息，浏览与业务相关的白皮书和申请备忘录，以及共享客户工程产品发展状况。

评述：通过建立个性化网站，满足了大客户的不同需要，客户可以通过网站得到自己需要的信息，减少客户的查询时间，增加了客户的满意度。 五、技术风险与解决方案

在网站成立之初，国家半导体公司遇到了很多问题，这些问题主要来自技术方面，下面让我们看看国家半导体公司是如何解决这些问题的。

1、建立统一的信息中心

在国家半导体公司网站成立之初，网站与所有非网络的，基于主机的数据表相连，这在上网人数增多时就产生了问题。于是，国家半导体公司把所有信息都汇集到一台运行上页网络浏览服务器软件的Sun牌服务器上，用跟踪服务器提供备份。并且能与提供因特网服务的网站快速连接。

2、用Java语言编写参数查询引擎

当国家半导体公司确定参数查询引擎为网络所必须的时候，公司与一个名叫Cadis的小公司合作，向其提供“改革资金”，开发基于Java的参数查询引擎。1996年3月，这个引擎开发完成并投入拥有几千个产品信息的数据库中使用。这个查询引擎是世界上第一个商业Java应用软件。

3、把国家因特网和Lotus Notes相连接

国家半导体公司的销售队伍自动化系统是由叫做Ovor Quota的国际MFJ系统改编成的，是基于Lotus Notes的应用软件。它包含了国家半导体公司所有的客户数据库，并跟踪公司内各部门与客户签订的所有合同。Notes（现在叫Domino）是国家半导体公司通过其他公司从网上发送电子邮件的自动化工作流程系统的基础，公司所有推出的产品都用Notes的工作流程和数据库来管理。从这些系统中，渠道销售商和制造业推销员能够判断一件没有推出的新产品的前景和可获得性，并且给出有价值的反馈信息。

4、以焦点报道方式为整个公司播送信息

国家半导体公司也把Lotus Notes当作一种媒介，通过这种媒介从网上收集与产品相关的信息，把这些材料和从制造业申请中得到的信息结合起来，然后产生通过焦点报道播放出去的图表。公司里的所有职员在他们的个人电脑上都有焦点报道播放器，而且他们能调整显示器来显示他们感兴趣的产品或产品目录。

5、为网站发行和网站个人化筹备信息

在运行产品网站两年半后，国家半导体公司发现对不同产品销售商发行、设计、编辑和发送信息的筹备控制需要一种更好的方法。为了解决这个组织上和文件上的管理问题，Gibson选择了Vignette的叙事服务器（Story-Sever）。这种文件管理平台允许国家半导体公司的大账户传送个人化网页。国家半导体公司自己开发的网站建立者（Sitecreator）软件工具允许销售队伍通过一个简单的浏览器接口创建、编辑和维护网页，并且在全世界范围内都能做到这一点。这种具有友好用户界面的工具使用户不需要任何有关HTML脚本、文件结构和连接管理方面的知识。

六、意见与建议

到此为止，对国家半导体公司网站的运行方式进行挑剔似乎很难，但任何初始的事物都有需要改进的地方。下面是国家半导体公司在将来需要改进的地方。

1、增加更多的软件仿真　虽然目前从国家半导体公司的网站也可以下载软件仿真，但它们中很多只能在专利系统中运行，而且并不是所有的客户都能进入这些系统。网站应该提供许多关于国家半导体公司产品的，基于Java的软件模型和仿真，这样工程师们就能输入他们自己的参数并显示结果。

2、营造社团

当国家半导体公司的客户访问其网站，找到所需要的东西，然后离开后，也同样会去别的公司网站上做同样的事情。客户中很多人都面临同样的设计问题，然后拿出可能对其他设计者有用的解决办法。国家半导体公司应该鼓励客户辩论和缓和技术分歧，以产生更多的网上对话，便于公司改进服务。

3、完善“设计——获得——制造”循环过程

今天，国家半导体公司固定了其设计循环过程。但是在工程师选择检测一件产品的时间和订购时间之间存在时间间隔，这样就在客户组织——从管理组织到制造组织到购买组织——和国家半导体公司的销售渠道内就产生了缺陷。大多数国家半导体公司的设备通过销售商销售。虽然国家半导体公司在从它的销售渠道中选取信息方面采取了令人瞩目的有效措施，但现在国家半导体公司应该跟踪最终客户从选择设备到获得设备到进行制造的整个商业过程，了解客户遇到的困难，解决公司存在的问题。

七、结束语——国家半导体公司获得的巨大成功

国家半导体公司的网站获得了极大的成功， 通过最近两年半国家半导体公司对设计工程师做的的五项独立的调查结果表明，在设计工程师上网查询产品信息和产品技术的网站之中，国家半导体公司的网站排名第一。每月都有多达50万的工程师上网访问公司网站。有40℅的客户将网站网址作为“书签”，从而说明了网站的重要性。

国家半导体公司通过设立网站极大的方便了顾客，同时降低了公司的运营成本。如果通过公司的电话中心处理多达50万人的问题，可想而知是做不到的，也耗费极大的成本。

第8篇：半导体器件分析范文

关键词 微波电路；教学实践；教学效果

中图分类号：G642.4 文献标识码：B 文章编号：1671—489X（2012）30—0056—02

1 课程特点

微波电子线路课程是一门研究在微波频段工作的电子器件及其电路组成的专业基础课。微波电子线路一般泛指构成微波系统中各种功能模块的元器件与电路结构，也称为微波有源电路。随着微波半导体材料技术和工艺水平的发展，先后出现半导体二极管、砷化镓金属半导体场效应管、PIN二极管和变容管等微波半导体器件，并在微波系统中获得广泛的应用。这种以半导体为核心组成的微波电子线路称为微波固态电路。在微波半导体器件发展的同时，又研制出微波混合集成电路（MIC）和单片微波集成电路（MMIC），同时，低噪声集成电路、大规模和超大规模微波集成电路发展迅速，中功率微波发射机实现固态化，但是大功率微波振荡和放大必须依靠微波电真空器件，比如行波管、速调管、磁控管等。这些微波器件在雷达、通信、导航、卫星地面站等得到广泛应用。

微波电子线路课程所学习的内容具有应用广泛、技术难度高、内容更新较快的特点，这要求微波电子线路课程的教学要不断地探索和研究，以适应微波频段电子装备教学和工作的需要。

该课程的学习可以采用微波技术的分析方法，从电磁场的角度去分析，但是比较复杂；也可以等效成电路去分析，这是习惯的分析方法，在分析过程中做一些等效和近似在工程上是允许的，是不影响本质的。学习过程中强调物理概念原理分析、重视实践能力的培养以及最新技术发展在课程中的体现。教学方法体现启发性，重视知识能力、素质的协调发展，注重实践能力和创新能力的培养。

2 教学内容设计

根据人才培养方案的要求，该课程教学时间为30大纲学时。依据该课程的课程标准、课程设计，理论教学20学时，实践学时10学时；授课方式上采用理论和实践相结合的教学方式，理论教学上突出岗位任职所需的基础理论，借助实际微波器件的应用介绍，分析微波电子器件和微波设备的发展前景。通过边讲解边实践的方式，加深学员的理解。

具体进度：为了方便学习和知识的交流，首先对微波传输线理论和其他微波无源元器件组成微波无源电路进行回顾复习；对微波无源器件及等效电路，简要介绍一下微波电抗元件、连接元件、终接元件、衰减器和移相器、阻抗匹配器和变换器以及定向耦合器、微波滤波器谐振器、微波铁氧体等的特点和运用。

对微波有源器件分4个模块进行学习。

第一个模块的内容是微波频率变换器（混频器），主要介绍频谱搬移的原因、原理及工作过程。采用数学的方法对频率变换的原理进行定量分析，并结合实际的频率变换电路进行讲解。进而介绍微波混频器件即微波二极管工作原理，重点分析微波混频器的特性和主要技术指标，介绍各种微波混频器的工作原理，最后讨论微波混频器的镜像回收。

第二个模块内容是微波晶体管放大器，主要介绍微波晶体管低噪声放大器。与低频放大器相比，微波放大器是采用S参量作为分析和设计放大器的主要网络参数，说明S参数（分布参数）与集总参数的区别、微波双极型晶体管低噪声放大器和微波场效应管低噪声放大器设计方法、使用特点与应用场合，讨论以双极型晶体管放大器为主。

第三个模块内容是微波控制器件与微波控制电路。微波控制器件是组成微波控制电路的重要部件，主要讲述微波控制电路及其应用，包括微波开关、数字移相器、电调衰减器、微波调制器及限幅器等。微波控制元件有微波半导体器件和微波铁氧体器件，重点内容是微波PIN二极管的原理及其组成。

最后一个模块内容是微波电真空器件。尽管近年来微波半导体器件得到迅速发展，微波电真空器件仍然有存在的必要性。主要介绍三大电真空器件即磁控管、速调管、行波管的结构、工作原理和应用特点。

3 教学方法设计

教学改革的核心是教学方法的改革，教学方法要体现在整个课堂教学过程中。在教学方法上，基于任职教育学员底子薄、基础差、学习水平参差不齐的现状，力求避免单纯的注入式，改用启发式、讨论式、答辩式的教学方法。将课堂讲授、课内讨论、课外自学、技能训练等合理结合，把教学过程分为课题引入、设疑激学、讲练结合、精选例题、总结巩固等环节进行教学实践。课题引入阶段尽量由设计实例或工程实际问题引入课题，即在介绍一些重要章节前，列举一个设计实例或工程实际问题，通过分析、设计，引入相关知识和理论，等学员的兴趣被调动起来，并产生诸多疑问时再进行内容讲解。而有实验条件的内容要争取进行现场教学，讲练结合。即将课堂讲授与技能训练合理结合起来，有些教学内容可以安排在实验、实训中进行，边讲边练，讲练结合。边讲边练主要用于介绍微波电路工作原理后，由学员对电路的功能及外部特性进行测试；讲练结合则是由学员根据微波电路的功能对电路进行测试后，由教师和学员对测试结果进行讨论，归纳总结，以加深对理论的理解。这样，将教学过程放在实验、实训中，有利于学员实现由感性到理性的自然过渡，在边学边练中更深刻地领会所学知识，在头脑中建立起理论与实际的联系，使学员逐步提高学习能力和实践技能，引导学员将基本理论、基本分析方法应用于解决实际问题。

4 考核方式设计

该课程的教学以提高学员的综合能力素质为最终目标，考核方式采用对教学全过程综合评估，具体考核环节包括4个环节：课堂表现、实验成绩、创新能力和课程结束考试。在4个方面进行加权，综合评估后得出学习成绩。

1）课堂表现：根据学员的课堂表现进行评价，包括学员功能的积极性、互动性、课堂回答问题的质量等。重点考查学员学习态度、课堂表现等情况。

2）实验成绩：实验环节的定位在于使学员加深对理论的理解和增强实践能力。通过观察学员实验的科学性、规范性，根据实验科目的完成情况进行评价。

3）创新能力：由于微波电子线路是一门实践性很强的课程，创新能力通过学员的小制作和参与科技创新活动等情况来评估。考核重点在于学员对理论知识的掌握以及相应的实践能力。

4）课程结束考试：课程结束考试主要考查对微波器件、电子电路的理论知识的理解掌握情况和综合应用能力。

5 教学效果分析

微波电子线路课程已经在雷达、通信等专业的多个教学班进行讲授，从教学效果来看，学员对微波电子线路的有关理论有了深入的认识，顺利地从集总参数的低频电子线路跨入分布参数的微波器件和微波电子线路的分析运用，实验技巧、动手能力得到锻炼和加强。存在的问题主要是有的课易放难收，学员在讨论中思维纵横捭阖，天马行空，致使教学任务完不成；课堂教学的内容丰富了，学员的基础知识掌握得又不够牢。但总的说来，收获总是多于问题。该课程教学设计的实施培养了学员的创新精神和多元化思维，学员的成长与进步非常显著。

参考文献

[1]周道雷.任职教育理论与实践研究[M].北京：军事科学出版社，2009.

第9篇：半导体器件分析范文

关键词：电力电子器件；应用现状；发展趋势

随着科学技术的不断进步，电力电子器件装置当今得到了广泛的应用，主要涉及到交通运输业、先进装备制造业、航天航空和坦克飞机等现代化装备中。得益于电子技术的应用优势，全球电子产品产业得到了快速的发展，给全球的经济、文化、军事等各领域带来了实质性的影响。电子技术可以划分为两类：一种是电子信息技术，电力电子元件在电子信息技术上的应用可以实现信息的传送、储存和控制等目的；第二种就是保证电能正常安全的进行传输，同时将能源和信息有效的结合起来。在社会的不断发展中，各行各业对于优质优量的电能都是迫切需要的，而随着一次次电力电子技术的改革，电力电子器件的应用范围也更加广泛，成为了工业生产中不可或缺的重要元件。电力电子技术的发展为人类的环保和生活都做出了重要的贡献，成为了将弱电与强电、信息与电子、传统产业与现代产业完美结合的媒介。所以电力电子器件的研究成为了电力电子行业的重要课题。

1.电力电子器件的应用与发展历程

上世纪50年代开始，全球第一支晶闸管诞生，这就标志着现代电气传动中的电力电子技术登上历史的舞台，基于晶闸管研发的可控硅整流装置成为了电气传动行业的一次变革，开启了以电力电子技术控制和变换电能的变流器时代，至此电力电子技术产生。到70年代时晶闸管已经研发出来可以承受高压大电流的产品，这一代的半控型器材被称之为第一代电力电子器件。但是晶闸管的缺点就是不能自关断，随着电力电子理论和工艺的不断进步，随后研发出了GTR.GTO和MOSFET等自关断的全控型，这一类产品被称之为第二代电力电子器件。之后出现了第三代电力电子器件，主要以绝缘栅双极晶体管为代表，第三代电力电子器件具有频率快、反映速度快和能耗较低的特点。在近些年的研究中，人们开始将微电子技术与电力电子技术进行融合，从而制造出了具有多功能、智能化、高效率的全控性能集成器件。电力电子器件中使用最多，构造简单的就是整流管，当前整流管可以分为普通型、快恢复型和肖特基型三种。在改善电力电子性能、减少电路能源损耗和提升电流效率等方面，电力整流管发挥着重要的作用。美国通用电气公司于1958年研发出了第一个用于工业的普通晶闸管，为今后的工艺调整和新器件的研发打下了基础，随后的十年中各式各样的晶闸管面世，例如双向、逆向逆导和非对称等，到现如今这些晶闸管还一直在被使用。为了解决晶闸管的不可自关断问题，美国于1964年研发了0.5kV/0.01kA的可关断晶闸管，到今天发展成为9kV/2.5kA/0.8kHZ和6kV/6kA/1kHZ。可关断晶闸管具有容量大和低频率的特点，在大功率牵引驱动中发挥着极大的作用。随后到70年代，GTR产品成功面世，其额定值已经达到了1.8kV/0.8kA/2kHZ和0.6kV/0.003kA/100kHZ，GTR产品具有极大的灵活性，有着开关能源消耗低和时间短的优点，在中等容量和频率电路中发挥着主要作用。而第三代的绝缘栅型双极性晶体管，对电压能够进行控制，有着输入阻率抗性大和驱动功率小等特点，有着巨大的发展潜力。

2电力电子器件的应用

2.1晶闸管

从1960年开始到1980年，这二十年间使用最多的就是晶闸管，相比由电动发电机和水银整流器组合而成的传统晶闸管，有着功率大、高效率和体积小等优势，在变流技术中占据着重要的地位。其中直流斩波器广泛的应用于国内外的城市电车中。但是这类晶闸管存在着不可关断和低工作频率的缺点，为了解决这一问题，门极可关断晶闸管被研制出来，在日本和欧洲等国家人们开始研制以高电压和高功率的可关断晶闸管为基础的用于城市轨道交通电动车组的变频器。

2.2绝缘栅双级晶体管

随着可关断晶闸管的广泛应用，人们发现可关断晶闸管的关断增益还是比较低，并且在进行关断时所消耗的能源比较多，关于可关断晶闸管的应用出现广泛的争议。随着绝缘栅双级晶体管的研发成功，人们发现相比可关断晶闸管，绝缘栅双级晶体管具有更多的优点，于是开始将绝缘栅双级晶体管广泛用于电动车的开发上。

2.3智能功率模块

智能功率模块是在绝缘栅双级晶体管基础上结合了故障检测保护电路所研制成的电力电子模块，在近年来在很多国家得到了推广。相比以前的功率器件，智能功率模块有着以下特点：首先具备电流传感功能，能够持续监测功率器件电流；具有温度传感功能；此外还具备高电压和电流，能有效的降低通态和开关的能源损耗，无需另外设计驱动电路，应用起来了更加便捷。

3结语

在电力电子器件的初期发展阶段，人们将之称之为功率半导体器件，其功率远远大于传统的控制用半导体器件和通信用半导体器件，随着科技水平的发展，电力电子器件逐步的更新换代。除了传统的双向晶闸管、快速晶闸管、逆导晶闸管之外，大量新型电力电子器件出现，开始朝着纵深的发展趋势发展，给电力电子器件产业的发展带带了新的生机。

作者:易跃镕 单位:湖南省长沙市广益实验中学

参考文献:

[1]盛况,郭清.碳化硅电力电子器件在电网中的应用展望[J].南方电网技术.2016(03)

[2]赵争鸣,袁立强,鲁挺,贺凡波.我国大容量电力电子技术与应用发展综述[J].电气工程学报.2015(04)