简述云计算的核心技术精选(九篇)

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第1篇：简述云计算的核心技术范文

【关键词】云计算 虚拟化 存储技术 研究

随着信息技术的不断发展，云计算已经把计算机网络当中的软件技术和硬件以及相关的服务进行了整合，从而形成了一个非常大的资源库，同时在这个资源库中，通过新的计算方法，实现对于用户的相关服务。云计算是一种新的计算机互联网计算模式，所以，在进行云计算的时候，云服务是计算机软件能够有效运行的基本平台，也具备非常重要的意义。而且在云计算当中，我们还能够运用虚拟化的技术手段来不断实现资源的虚拟化计算。云计算存储技术，作为现代信息技术发展中的重要研究方向，它的开发研究不仅具有很大的应用研究价值，而且还具有很大的商业经济价值。

1 云计算概念及技术组成分析

1.1 云计算的概念简述

当前，现代信息技术在不断发展，云计算逐渐应用到现代信息技术领域中，以狭义角度分析，云计算作为一种动态的、可以扩展的计算的方式，其主要通过互联网来提供一种虚拟资源而进行的；以广义角度分析，基于互联网的中心作用，云计算属于一种应用服务的，而服务用户，没必要关注云计算内部细节，也没必要掌握云内部的专业知识，其属于一种计算用户应用服务，往往由云内部直接控制基础设置。从广义角度分析，云计算的应用与服务的类型有很多种，即基础设施服务、软件服务、平台服务等，这些服务基于互联网，结合用户的需求来定制的。

1.2 云计算的组成与核心技术介绍

对于信息技术领域，其中有一种是云计算系统，其以层次化为主，形成的一种架构形式，其层次有六个，即基础设施层、存储层、平台层、应用层、服务层、客户端层等。在云计算系统中，计算机基础设施部分，即基础设施层，其属于一种虚拟化的平台环境，实现用户的需求与服务。在具体服务应用的过程中，基于服务器端的强大计算能力，对其进行单位化，给用户个人PC机提供计算服务，因其不能实现海量数据的计算与服务；其二，在云计算系统中，存储层的任务是提供与支持、实现数据的存储服务，与计算机数据库的服务类似，计算的基础，即使用的存储量，其作为一种云计算的服务结果，也是数据的存储服务；其三，通过云计算的平台层，服务与计算平台与解决的方案；对于云计算的应用层面，凭借云计算的软件结构进行运行服务；而云计算的服务层体现了云计算的本质，在互联网信息技术、资源的基础上，来提供好的服务；其四，在云计算结构层中，有一个重要的组成部分，即云计算客户端，主要任务是承担与实施简单消息以及相应界面显示的任务。

一般而言，云计算的核心存储技术有很多，即虚拟化的存储技术、高性能的存储技术、分布式的计算存储技术等。

2 云计算中的虚拟化分析

在一些企业的信息化平台中，尤其是在系统的建设过程当中，数据中心建设一直是我们启用信息化平台的核心，特别是伴随着当前的信息化技术在企业中的运用得增加。在对于相关的数据资源进行高效的运用后，将这些数据进行灵活地配置后，这已经是企业进行信息化建设的关键。基于这样的背景下，虚拟化的概念和技术便出现了。在云计算中，运用虚拟化技术，这不但能够有效地简化信息资源管理的复杂程度，而且也能有效地实现信息资源的不断优化及合理配置，这对于增强信息资源的运用效率，有着非常大的功能。与此同时，在云计算服务体系中，倘若我们把虚拟化的技术当做是云计算的一种服务方式，提供给用户，这对于增强用户的计算能力，有着很大的帮助。

一般来说，在云计算中，虚拟化就是通过一种抽象化的方式，将物理资源进行转变为虚拟的资源，然而对于物理资源的抽象化方式，这同虚拟资源进行转化的实现手段以及相关的地理位置等方面是有着极大的联系的。资源进行虚拟化之后，完全能够通过有限的硬件进行重新的规划和分配，这对于扩大硬件容量有着很大的意义。在云计算中，虚拟化的应用技术，主要是通过使用虚拟机的监视器和相关的硬件通信设施进行设置的，基于虚拟系统的架构后，在物理资源和操作系统之间有效地实现操作转化，从而能够实现虚拟资源的控制和相关的管理。

3 基于云计算的虚拟化存储技术分析

基于云计算的虚拟化存储技术的实现，是在网络新技术以及产品不断发展的背景下，数据存储需求与存储系统存储空间之间的矛盾日益显现的情况下，为了提高数据资源的使用与存储效率，逐渐进行研究实现的。云存储是一种通过集群技术、网络技术和分布式技术等技术手段，把互联网中不同的数据资源存储设备，利用软件技术集合在一起进行工作的运行服务，其主要的目的是要让用户进行相关的数据存储，访问管理整个系统，以实现对于数据资源的存储，对于空间的维护方面，同时还要考虑建设成本的问题等。云存储过程中，应用的技术主要包括最开始应用的直连式存储技术，以及随着网络存储技术的发展应用，先后出现的网络连接存储、区域网存储和基于IP的存储等各种不同存储方式技术，在实际存储应用中，具有各自不同的特征优势。

4 结论

综上所述，在进行云计算的时候，对虚拟化的存储技术进行相关的研究是很有必要的，这不但能够顺应信息技术的不断发展，而且也能够增强云计算服务的存储力度，不断促进云存储的研究开l，起到了很关键的作用。

参考文献

[1]高翔.试论网络存储技术及发展趋势[J].中国新通信，2016（09）.

[2]宋显君.浅析计算机网络存储技术与应用[J].信息通信，2016（07）.

[3]马晓峰.浅谈计算机网络存储技术[J].科技传播，2016（16）.

作者简介

徐达飞（1983-），男，北京市人。大学本科学历。现为中材集团财务有限公司高级业务经理、中级工程师。研究方向为信息科技、信息安全。

第2篇：简述云计算的核心技术范文

既没有网络也没有数据线时，如何在两个设备（不包括U盘）间秒传大数据文件？其实，即便是有Wi-Fi或者有数据线，也很少能体验到秒传一部电影的爽快，但Kiss Connector可以实现这个数据传输的魔术。它的创作团队希望最终可以抹掉数据线的存在。

Kiss Connector是Keyssa公司Kiss Connectivity解决方案的当头炮产品。这款产品是微型、低成本、低功耗、固态、可嵌入电磁连接器的数据传输设备，可以在计算设备之间安全地移动超大带宽文件，运转速率达6Gb/秒。KissConnector获得了嵌入式技术类别的CES（消费电子展）2016创新大奖。

从1到0

就在业界为USB Type-C独步天下的未来摇旗呐喊的时候，有这么一个名不见经传的创业公司Keyssa泼了盆冷水。

Keyssa公司的首席执行官Eric Almgren和战略方案副总裁Steve Venuti分别是HDMI技术和市场发展的功臣，面对有望取代HDMI、以高度集成实现简洁传输的USB Type-C技术，他们认为USB Type-C的创新性还不够彻底，因为它最终没有摆脱机械式连接（mechanicalconnector）这个属性，这就意味着它摆脱不了机械式连接器的缺点。

这些缺点包括连接器本身的易损毁性和来自电磁波、射频信号、甚至静电的干扰。信号干扰无可避免地来源于连接器和线缆内在的金属，尤其在传输速率高的时候。“另外，再小的接口也是接口。”这些缺陷在Kiss Connector的方案中都不会存在，因为这个固态连接器（包括芯片级解决方案）不使用金属。

比USB Type-C超强的集成能力毫不逊色的是，Kiss Connector可以在USB-SS、DisplayPort HBR2和SATA II三大主流协议下高速传输数据，而且不需要程序设计费或软件驱动程序，所以尽管Kiss Connectivity的内核技术难度高、成本高，最终的产品KissConnector没有标上高价。

其实，无线连接方案也都能实现这些功能。无线连接早就是生活的一部分，从现在几乎与水和空气同样重要的Wi-Fi，到对物联网海量数据传输虎视眈眈的蓝牙，还有态度低调行为活跃的ZigBee（与蓝牙功能类似的短距离、低功耗、小数据无线传输技术）。Kiss Connector如何打败他们？

正如蓝牙技术最喜欢攻击Wi-Fi技术的功耗，Keyssa首先亮出的优势也是节能――“耗电远低于无线解决方案”，在高速传输大数据的同时实现了低耗能。更重要的是，它不是在网络环境下，既不是互联网也不是局域网，就是点对点传输，在不需要加密的前提下保证了数据的安全。

也就是说，我们自己电脑上的资料可以通过亲密碰触秒传到手机上；第二天上班时，让手机和公司电脑打个Kiss，这些资料就进入了公司电脑。一个搭载了Kiss Connectivity解决方案的无线键盘，不用蓝牙配对，可以服务手机、平板电脑、一体机，所需要的步骤只是接触，而且功耗可能更小。甚至一个计算设备从大型服务器上调取数据时，可以直接把这个设备放在服务器上，选择制定的数据文件即可。

不仅数据线可以取消了，连U盘都可以淘汰了。

解密Kiss

无网、无干扰、低功耗，形容一个高速的数据传输设备实在是听起来太美；尤其是Kiss这个仪式，增添了一种神秘的浪漫。戳破了窗户纸也不难理解，因为其利用的是极高频（EHF，Extremely high frequency）信号。

极高频是指波长在1mm至10mm之间的电磁波，属于毫米波，所对应的频率范围是30至300GHz，之前极少见消费级的使用案例，而多是应用于气象、军事、天文等领域。在去年的谷歌I/0大会上，Google向外界展示了名为Project Soli的“基于60GHz毫米波技术打造创新手势互动体验”项目，60GHz正处在极高频的范畴，这项技术也是实现5G的核心技术之一。有技术内行简述了毫米波的特点：作为通信系统使用，可用带宽远高于射频频段；作为雷达，有很高的分辨率，因此成像效果往往很不错。

极高频本身的属性和特点就解释了为什么自己能够高速传输数据，并且需要近距离――因为频率越高，波长越短，信号越强，在传输过程中衰耗越大、传输距离越短。所以最好的方式当然是接触式；正由于是接触式、点对点传输数据，所以很难有第三方拦截、窃取数据。

Keyssa的一位投资者，三星催化基金副总裁兼负责人Shankar Chandran表示：“无论云端变得有多大，大文件将始终在本地共享。我们认为Keyssa的Kiss Connectivity在实现这一点方面将发挥重要作用，因为它将安全点对点高速数据传输的功能性与无需笨重的机械连接器而带来的便捷性融为一体。”

除了三星，还有Alsop Louie、英特尔投资（Intel Capital）、Nantworks、纽伯格伯曼公司（Neuberger Berman）及Dolby Family Ventures等知名投资机构也是Keyssa的资金后盾，让这个2009年就出现在硅谷的企业能够安心做技术，并申请了超过150项专利。

第3篇：简述云计算的核心技术范文

This paper described the status quo of development and application of ERP and PLM system for apparel enterprises at home and abroad. For optimizing PLM and ERP system and sharing basic data， the author put forward the research methods and technology roadmap of developing new software for setting up "smart manufacturing" platform based on integrating PLM and ERP System with cloud technology.

在全球经济一体化的压力下，中国服装企业正面临更加激烈的市场竞争。提升服装企业的核心竞争力已成为企业发展的首要任务，而实现这个任务的有效途径之一，就是加快服装企业的信息化建设。服装企业的生产特点决定了其生产管理上的复杂性。为应对快节奏的市场变化，缩短产品的上市时间，就要组织好与产品相关的各个生产环节的工作，使之得以高质、高效地完成。

PLM（Product Lifecycle Management，产品生命周期管理）的出现正好有助于突破信息化时代服装企业产品管理数据繁多，难以有效进行管理的瓶颈束缚。纺织服装业的信息化与其他行业相比，一直比较滞后，起步较晚。据统计，服装企业对财务软件和设计软件的应用相对来说比较普遍，而ERP（Enterprise Resources Planning，企业资源计划）系统的应用比较少，且自行开发和购买的比例相当。许多中型甚至大型服装企业的运作都没有使用ERP系统，甚至也没有使用MRP（物料需求计划）或MRPⅡ（制造资源计划）系统，更没有使用PLM系统。

服装产品讲求多品种、少批量、短周期、快交货；追求品牌化、时尚化、流行化。势必要求服装企业具有现代化开发、生产、管理、经营手段。服装企业生产流程复杂，目前其自动化程度不高，在实际的生产管理中，主要依靠经验丰富的管理人员和调度人员。而且中小型服装企业由于订单多，批量小，其生产计划难于编制，一般都是手工编制生产计划。传统的手工编制生产计划存在效率低、准确度不高、易延误交货期等缺陷。

PLM是一种先进的企业信息化思想，能有效帮助管理者用有效的方式和手段为企业增加利润。同时，它还能实现产品生命周期，从市场、研发、投产、销售到售后的整个过程协同管理。它是PDM与CAD/CAM乃至ERP/SCM等的集成应用，是一种系统解决方案，旨在解决制造企业内部以及相关企业之间的产品数据管理和有效流转问题。PLM是一项企业信息化战略，描述和规定了产品生命周期过程中产品信息的创建、管理、分发和使用的过程与方法，给出了一个信息基础框架来集成和管理相关的技术与应用系统，使用户可以在产品生命周期过程中协同地开发、生产和管理产品，实现服装企业现代化经营管理体系。

有资料表明，某些企业在选用了PLM系统后，材料成本节省5% ～ 10%；库存流转率提高了20% ～ 40%；开发成本降低了10% ～ 20%；进入市场时间加快了15% ～ 50%；保证质量费用降低了15% ～ 20%；制造成本缩小了10% ～15%；生产率提高了25% ～ 60%。

目前，我国服装及配饰ERP的研究成果不多，服装及配饰PLM的研究也才刚起步，服装及配饰ERP与PLM整合开发及应用的成果，尚未看到。因此，此项目的研发与应用推广，将对服装行业信息化建设起到积极的推动作用，并为服装行业产业转型升级提供高效服务平台。

1 国内外研究现状

1.1 国外研究现状

ERP的研究开发与企业应用大致可以分为 5 个阶段。第一阶段是上个世纪60年代，企业为了降低成本、提高订发货速度、减少库存缺料，以库存管理为主导，开发了时段式MRP系统；第二阶段是70年代，企业为了实施生产计划的精细化运行，减少计划偏离生产实际，以生产能力需求、车间作业管理为目的，推出计划、实施、反馈与控制的循环管理系统，开发了闭环式MRP系统；第三阶段在80年代，企业为了追求竞争优势、减少子系统的不协调性，以集成技术、管理系统一体化为目的，推出物流管理、决策模拟系统，开发了闭环式MRP系统；第四阶段就进入了90年代，企业为了追求创新、适应多变的市场环境，提出了以供应链为纽带，在事前控制的基础上掌控混合型企业环境，充分利用社会一切资源并加以整合，开发了ERP系统。随后，ERP系统被不断升级改造，以适应不同行业和不同企业的需要。

近十几年来相继问世的先进生产管理模式有计算机集成制造（CIM）、准时生产（JIT）、制造资源计划（MRP）、企业资源计划（ERPII）、精良生产（LP），敏捷制造（AM）和虚拟制造（VM）等。上述先进生产管理模式的引入，极大的改变了企业经营管理的面貌。目前最流行的企业资源管理系统是由制造业发展起来的，以MRP为核心的ERP系统。比多利·加科布斯（Bendoly Jacobs）认为ERP系统策略和ERP概念战略需要同时考虑，他强调了两者之间匹配的重要性。思哈（Soha）等人从国际性的文化特征方面，研究了ERP的适应性和文化的匹配性，重点研究了ERP系统在全球范围内的“最佳实践”的可靠性。丹利尔·李（Daniel Leary）研究了ERP系统生命周期中的知识管理（KM，Knowledge management）；罗宾·普斯顿（Robin Poston）和斯文·卡布斯基（Severin Grabski）实证研究了ERP系统的实施对企业财务的影响。他们的研究代表了ERP概念中的管理思想通过ERP系统贯彻到企业的一致性。

ERP是用计算机技术对企业的人力资源、财力资源、生产流程、市场营销等进行全面计划。企业的ERP系统是在20世纪90年代，随着计算机局域网的成熟应用，硬件设备价格下降到相当程度时开始发展起来的。经过近十年的发展，ERP的概念和管理思想已被企业广泛接受，ERP己经趋于成熟，但也存在适应度不高，急需二次开发，针对指定的企业，进行软件再造，植入行业、企业要求，开发适用的ERP系统。

PLM早在20世纪80年代就已经有人提出，但是作为一种成熟的商业解决方案是最近 5 ～ 6年的事情，其间经历了 4 个阶段。自20世纪80年代中期起，制造企业开始关注工程设计数据的精确应用，该阶段的产品数据管理主要由客户自发实施，侧重于工程和技术数据的管理。到80年代末期，PLM提供商将重点转向工程图纸的管理，面向工程部门。随着经验的积累，PLM提供商逐步将焦点转移到流程改造上来，面向不同行业的商业应用。为企业提供标准的数据模型、预设工作流模板等其他必要功能，有效地缩短了产品的上市时间。到2005年，PLM提供商提供给企业的是一套成熟的商业解决方案，可以帮助企业进行有效的产品创新，增加收入，以获取更多的利润。PLM的成熟，使得其应用迅速普及开来。据一些世界知名的咨询公司的分析报告显示，发达国家的制造业企业在IT应用系统上增长最快的是PLM，市场反响的热度和增长率也都超过了ERP。

服装PLM系统一般分为产品设计、产品数据管理和信息协作 3 个层次。

产品设计层，包括用于概念开发、样板开发、放码、排料和3D设计的软件。在产品设计的过程中，产品线规划需要收集并整理从产品概念到生产的开发项目信息，以及所开发产品详细的可视款式和规格信息，如参数和样品等。

产品数据管理层，收集并整理设计层信息，供其他部门应用。能够对面料规格、成本和信息要求、图像管理、工作流程等方面进行控制，并在公司范围内数据共享；同时维护所有数据库数据，包括技术规格、颜色管理、物料清单和成本计算等；另外还对各类产品及其资料图板、数据和各类报表进行管理。

信息协作层，有效控制和管理产品供应链上的信息。主要是工作流程、样品追踪、合作伙伴许可认证以及向零售商、品牌开发商、供应商及工厂必要信息时所用工具的优化组合。

国外企业界一般认为研究开发及信息化的投入至少要达销售额的2%以上，世界500强的企业可达5% ～ 10%以上，服装企业的信息化开发是一项长期的战略投资。

1.2 国内研究现状

在ERP系统研究中，我国学者取得了较好的成果，研究的主线也和国外ERP系统的研究类似，研究重点主要是对具体的ERP实施企业的实施过程和关键成功因素进行分析，对实施ERP的时间、成本和成功要素进行解释。

PLM对中国的服装行业来说是一个较新的概念。PLM在国外的应用已有10年的时间，并取得了很好的成效。国内服装业界也意识到，开始考虑PLM产品的架构及其集成度，如是否支持多种操作系统与数据库；是否能与其他企业应用程序集成；它与ERP、SCM、CAD、内容管理、电子商务、办公自动化等不同技术标准的兼容性；它对数据库访问方式等等。

国内有关学者，提出PLM服装企业成功选型要分 3 步走，一是在企业内部达成共识；二是形成完善的选型步骤；三是建立合理的综合评价表。刘岚认为，PLM对服装企业来讲是一次革命，它改变了服装行业知识的总量、存在的形式、传播的方式。它利用计算机、互联网、数据库、软件等先进的技术和实施服务，使服装企业设计、管理、经营等方面知识的储存、传播和共享的方式发生了彻底变革。服装行业无论就服装款型、技术规格资料，还是参与部门和人员，较之其他行业都是相对较多的，加之很多服装企业的设计、开发和生产制造，供应链体系的不同环节都分散于全国甚至世界各地，在这种情况下，一个高效并且深具针对性的信息管理系统（ERP或PLM），无疑可实现企业的快速准确、实时的信息沟通，这对企业而言，意义重大。

郭大宁等认为完整的PLM系统应包括五大功能，即产品组合管理、采购和外包管理、客户需求管理、协同产品设计和产品数据管理。从流程分析中，他得出服装企业对PLM的具体需求，探讨了根据战略和客户需求，服装企业选择PLM实施重点和次序的方法，选择PLM供应商时应遵循的原则和实施过程中的注意因素。崔剑等提出了一种PLM多视图客户需求信息模型。纪鹏等探讨了PLM的 3 个核心技术，即企业产品建模技术、信息集成技术、标准化技术。

2 研究内容

本研究在充分调研服装企业需求的基础上，从以下几个方面进行了开发研究。

（1）对服饰PLM与ERP系统进行优化。完善PLM与ERP各模块功能，应用最新技术实现服饰PLM系统的参数化、人性化设计。

（2）服装信息化平台下对PLM与ERP系统基础数据实现共享。实现服饰PLM和ERP基础数据的统一性，应用云技术实现服饰PLM与ERP整合系统的开发。

（3）基于云技术开发了服装信息化平台下PLM与ERP整合系统——服装“智造”系统生成与优化。

（4）服装“智造”系统网络化设计及推广应用。

3 研究方法（表 1）与技术路线（图 1）

第4篇：简述云计算的核心技术范文

Abstract： Materials chemistry is an important basic subject newly built in our university. This article briefly introduces the importance of practice teaching of materials chemistry， the existing problems and the building idea. It is hopeful to build a teaching practice system and cultivate high quality materials chemistry talents.

关键词： 材料化学；实践教学；生产实习

Key words： materials chemistry；practice teaching；production practice

中图分类号：G420 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）25-0216-02

材料化学是近年来随着材料科学的快速发展与社会需求的日益增加而形成的一门新兴的交叉学科，是工程、信息、新能源等高科技产业和技术发展的重要基础。结合我校学科建设的需要和人才培养和地方经济发展的需求，我院于2009年申报了材料化学专业，由于各方面的迫切需求当年就被获批，并于2010年9月招收了第一批新生[1]。高等教育的教学体系可以分为理论教学体系和实践教学体系两大部分，二者相辅相成，其中由实践教学活动各要素构成的有机联系的总体就是实践教学体系。理论教学是以课堂教学为主，是传授理论知识的过程；而实践教学则是巩固理论知识、加深对理论认识的有效途径，是培养具有创新意识的高素质工程技术人员的重要环节，是理论联系实际、培养学生掌握科学方法和提高动手能力的重要平台[2]，因此，实践教学环节是培养合格的工科人才的一个重要的必不可少的环节，它包括认识实习、生产实习、毕业实习、课程设计和毕业论文（设计）等环节。

对于我校，所有工科专业的认识实习由学校统一安排。课程设计是根据课堂的理论教学而设置的实践教学环节。主要根据给定的实际参数，设计某一个或几个单元操作，然后根据计算结果绘制设备图及工艺流程图等。所以，认识实习和课程设计这两方面的实践教学环节较易实现。基于此，本文仅针对生产实习、毕业实习和毕业论文（设计）教学环节存在的问题及应对的措施展开分析与讨论。

生产实习原则上要求学生进入生产企业，参与生产实践。但是，随着市场竞争优胜劣汰的发展趋势，各个生产企业会竭尽全力排除一切阻碍经济发展的环节，而安全生产又是经济发展的基础，所以，尤其对于我们材料化学专业相关的企业，都会涉及到大型的仪器，如高温的烧结炉、球磨机以及吊车等等。许多企业担心学生进厂后会出现安全问题，不愿意接受学生进厂实习。其次，有些企业出于商业保密原则，为保护其核心技术不外漏，也会拒绝接待高校学生下厂实习。

动手困难是生产实践的又一问题。有些企业虽然愿意接待学生，但他们生产订单不多，大部分时间机器处于停滞状态，学生无法观察到生产工艺的动态过程，只看到静止不动的设备，更没有实际动手的机会。特别是现在大多数生产企业都是大型连续化生产，因此学生的生产实习只能看不能动，无法达到生产实习的真正目的。同时大型生产装置越来越系统化、自动化，学生看也只能看到表面，无法对生产进行深入的了解。生产实习中很难将所学理论与实践相结合，使生产实习流于形式，只能起到认识实习的效果，甚至还达不到认识实习的效果，根本没有动手环节，何谈提高动手能力。难以提高学生和教师的积极性，导致生产实习效果很差。

生产实习经费紧张。内蒙地区高校的学费低，划到每个学生头上的生产实习费就更少。而目前各个企业按照学生数和实习的时间长短收取费用，如果去外地实习的话，交通费、住宿费又是一笔不少的开支，由于经费短缺，生产实习效果大打折扣。

基于上述生产实习存在的下厂难、动手困难及经费紧张的问题，首先借助于计算机可以进行仿真模拟。随着科学技术的发展，计算机仿真系统能逼真地模拟工厂开车、停车、正常运行和各种事故现象，没有危险，节省费用。在此基础上，为了增加真实感并提高学生的动手能力，我们可以在实验室建立完全仿真的微型生产装置，目前已有这样的公司可以根据客户的各种要求专门搭建小型的实验室级的生产平台。再结合实际的参观实习，就构成了从模拟——小试——大试的一整套系统的实习过程。之所以将生产实习下厂实践改成了参观实习，是因为这样一方面可以让学生了解更多的企业环境及企业氛围，另一方面，学生可以更多的了解生产同样的材料的不同生产工艺，如同样是生产磁性材料的企业：包钢稀土磁材公司，神头稀土科技发展有限公司，浦项永新稀土材料有限公司，但其工艺、设备及规模完全不同。另一方面可以让学生去别的企业进一步了解其它相关工艺，如磁性材料的原材料稀土金属钕的生产工艺，包头瑞鑫稀土金属材料股份有限公司，其主要采用的是拥有自主知识产权的专利技术“万安培生产稀土金属及合金的熔盐电解槽”生产稀土金属钕、镨钕合金。除了去生产企业，我们还可以让学生去参观一些研究所或实验室，如：包头稀土研究院、白云鄂博矿多金属资源综合利用重点实验室，可以增强学生对科研的认识，增加学生的科研热情，激发学生的科研兴趣，促进学生报考研究生以进一步深造。参观的企业尽量选择包头附近的相关企业，这样可以节省交通费和住宿费。通过校友关系，去的企业就不用交或少交实习费。

通过生产实习对许多企业进行参观之后，学生对其生产工艺、环境及相关待遇进行了了解，那么在毕业实习甚至是毕业设计的时候，如果有学生想去某些单位参加工作，就可以让学生下厂跟着师傅进行实质性的实践和工作，通过几个月的实习，双方都满意的话，就可以签订就业协议，这样既完成了实习内容又解决了就业问题。除了本地参观过的企业可以这样运行，对于外地的企业，学生如果想去的话，可以自己联系，学院也可以帮着联系，按照上述方式完成相应的内容。对于没有联系到单位或考上研究生的学生就可以选择学院老师提出的课题进行相应的实验或设计，为自己将来的工作及科研奠定一定的专业实践基础。

考核是检验是否达到实习教学要求、实现实习教学目的的重要手段，是实习教学管理过程的重要组成部分，也是衡量学生实习知识掌握程度的手段。对于生产实习，由于我们材料化学专业成立不久，仿真模拟和工厂微型化还正在建设中，目前主要是下厂参观实习，所以考核主要由现场的表现、实习笔记、实习报告及实习心得几部分组成。其中，实习笔记主要包括学生对每天日程的记录及工人师傅的现场介绍；实习报告，主要包括各个企业或实验室的介绍、主要产品及相应的生产工艺、同样产品不同企业的工艺的区别、产品的性能及应用等方面，从实习报告中可以反映学生的逻辑思维、宏观把握以及信息整合能力。

以上就是我们材料化学专业实践教学中存在的问题、解决的思路及目前的考核方式。由于该专业成立不久，所以目前的仿真模拟系统及微型工厂还未建立起来，导致某些想法还不能完全实现，我们力争尽快按着设想搭建系统的、坚实的实践平台，培养动手能力强、创新意识强、综合素质高的新型材料化学人才。

参考文献：

[1]宋金玲，蔡颖，王瑞芬等.材料化学专业人才培养模式的研究与实践[J].价值工程，2011（20）：273-274.

[2]刘清泉，肖秋国，廖博，易清风.“材料化学”湖南省特色专业建设的思考（三）—实习实践教学[J].当代教育理论与实践，

第5篇：简述云计算的核心技术范文

关键词： 半导体照明光源；表面微粗化技术；倒装芯片技术； 激光剥离技术

中图分类号：TN312+.8 文献标识码：B

The Research Progress on the Improvement of LED External Quantum Efficiency

YANG Chong2, LI Guan-qun1, LIU Da-wei1, LI Zhao-ying1, WANG Yi1,2

(1. MLS Inc., Zhongshan Guangdong 528415, China; 2. School of Applied Physics and Materials, Wuyi University, Jiangmen Guangdong 529020, China)

Abstract: In recent years, semiconductor lighting (light-emitting-diode) technology and the industry have gained a great development around the world. The pace of replacing traditional incandescent light becomes quick and the relative research, world's research hotspots, aroused greatest interest for many scientists. However the LED light quantum efficiency and the high cost are still the large barrier or a stumbling block for LED green lighting applications. In this paper, we provide an overview of several efficient ways to improve external quantum efficiency: including surface roughening technology, Chip/half-polar non-polar surface growth technique, flip-chip technology, distributed Bragg reflector (DBR) structure, laser Peel SU8 and nano-imprint technology combining technology, photonic crystal technology and so on.

Keywords: semiconductor light source; surface roughening technology; flip-chip technology; divesting laser technology

引 言

白光LED作为一种新型全固态照明光源，越来越受到世界多国的重视。因其有众多的优点、广阔的应用前景和潜在的市场，被认为是21世纪的绿色照明光源，已获得各国政府的大力支持，并寄予厚望。由于白光LED价格昂贵且性能尚未达到一般照明要求，目前白光LED照明的市场份额尚小。

LED作为一种光源，衡量它的一个重要标准就是光电转换率，且由公式ηex=ηin*Cex（式中ηin是内量子效率，Cex是逃逸率）可看出这种效率取决于内部和外部量子效率。一般来说，要提高LED的发光效率，可以从内外部量子效率着手，但由于目前各国对原材料和其内部结构的探索以及工艺和技术的相对成熟，其内量子效率已经可以达到99%以上[1]，因而通过提高内量子效率来提高LED的发光效率的已进入瓶颈，关键问题则在于如何来提高外量子效率上。近年来，人们一直在如何提高外量子效率的问题上深入研究，下面介绍提高外量子效率常用的方法和新近的研究进展。

1 提高外量子效率的方法

1.1 表面微粗化技术

表面粗化技术主要解决半导体出射面材料折射率（平均3.5）大于空气折射率而使入射角大于临界角的光线发生全反射无法出射所造成的损失，通过粗化处理材料表面，使之形成不规则的凹凸，减少多量子阱内产生的光在材料与空气界面的全反射，从而提高LED的取光效率。

H. W .Huang [2]等人利用激光辐照的方法在传统的InGaN/GaN发光二极管上部p-GaN表面形成纳米级粗糙层，经过表面粗化处理后，p-GaN表面均方根粗糙度由2.7nm增加到13.2nm。结果显示，亮度提高了25%，压降从3.55V下降到3.3V，系统电阻下降了29%[3]。加州大学的I. Schnitzer和E. Yablon-ovitch提出用自然光刻法[4]，就是先用旋转镀膜的方法将直径300nm的聚苯乙烯球镀在LED的表面，这些小球遮挡一部分表面，然后用等离子腐蚀的方法将未遮蔽的表面腐蚀到深度为170nm左右，形成了粗糙的LED表面。该技术已广泛使用，可提高发光效率30%～50%。

1.2 芯片非极性面/半极性面生长技术

非极性面是指极性面法线方向上且与之垂直的面，而半极性面则是介于极性面和无极性面之间的面，即相对极性面C面倾斜的面。目前，器件大都在蓝宝石衬底的C面上生长，但C面蓝宝石衬底上生长的GaN薄膜通常都是有极性的。然而极化场将阻止发光器件中载流子的注入，因此就会降低再结合的概率，发光效率就会随着下降。当今研究的非极性或半极性GaN主要包括R（1102）面蓝宝石上的非极性A面GaN，M面蓝宝石上的半极性（10-13）或（11-22）面GaN，（100）面gama-LiAl2O4上的非极性M面GaN，（100）面MgAl2O4上的半极性（10-1-1）面GaN和（110）面MgAl2O4上的半极性（10-1-3）面GaN等[5]。据有关报道称美国加州大学圣芭芭拉分校（UCSB）与日本科学技术振兴机构创造科学技术推进事业（JST ERATO）研究小组公布了他们开发的使用MOCVD法在GaN结晶非极性面上制作的LED（非极性LED）和在半极性面上制作的LED（半极性LED），其外部发光效率比原来的非极性/半极性LED更高――当驱动电流为20mA时，发光效率为30%以上[6]。据最新消息称非极性LED能使白光的发光效率提高两倍, 将达到200 lm/W。

1.3 倒装芯片技术

AlGaInN基LED外延片通常是生长在绝缘的蓝宝石衬底上，欧姆接触的P电极和N电极只能制备在外延层的同一侧，正面出射的光有很大一部分被电极和键合引线所遮挡。造成光吸收的另一个主要原因是P型GaN的电导率较低，为了很好的满足电流扩展的要求，则需要在P区表面形成一层厚度一般在5～10nm之间的半透明Ni-Au合金电极层，这样就有部分被半透明Ni-Au层吸收，器件的发光效率因此受到的影响。采用GaN基LED倒装芯片技术可以解决这个问题[7]，它将蓝宝石的一面作为出光面，避免了上述两个因素的光吸收，而且使PN结靠近热沉、降低热阻，提高器件可靠性。2001年美国Lumileds公司报导了倒装焊技术在大功率AlInGaN基芯片上的应用，避开了电极焊点和引线对出光效率的影响，改善了电流扩散性和散热性，背反射膜将传向下方的光反射回出光的蓝宝石一方，进一步提升出光效率，外量子效率达到21%，功率转换效率达到20%（200mA，435nm），最大功率达到400mW（驱动电流1A，435nm，芯片尺寸1mm×1mm），其总体发光效率比正装增加1.6倍[8]。最近加上表面粗化和透明荧光陶瓷片新工艺，使功率LED发光效率达到115 lm/W。用这种技术的新产品Rebel，每个1W器件光输出率为100 lm。用同样的技术改进Luxeon K2，使其热阻从

1.4 生长分布布喇格反射层（DBR）结构

LED结区发出的光未封装之前是向上、下两个面出射的，而封装好的LED是“单向”出光，因而有必要将向下出射的光反射或直接出射。直接出射的方法即为透明衬底法，由于该法工艺复杂，且成本相对较高，所以较少采用。DBR（distributed bragg reflector）结构早在20世纪80年代由R. D. Burnham等[9]提出，它是两种折射率不同的材料周期交替生长的层状结构，在有源层和衬底之间，能够将射向衬底的光利用布拉格反射原理反射回上表面，从而提高LED外量子效率。

J Dorsaz等[10]在n-GaN和缓冲层GaN间用MOCVD沉积了40层的AlInN/GaN DBR，结果显示，在室温下，注入20mA电流的情况下，光从衬底下表面输出功率为1.7mW，光输出为2.6%，在很大程度上提高了出光效率。

DBR结构因其具有诸多的优点目前已经应用于商业生产，它可以直接利用金属有机化学气相沉积发法（MOCVD）进行生长，无需再次加工处理，具有很好的成本优势，而且材料晶格常数与衬底匹配，反射率高，对器件的电学特性影响小。

1.5 激光剥离技术[11]

激光剥离技术是利用激光器的激光能量分解GaN/蓝宝石界面处的GaN缓冲层，从而实现LED外延片与蓝宝石衬底的分离。这可带来很多好处，如将外延片转移到高热导率的热沉上，做成铜衬底的垂直结构，可减少因蓝宝石衬底带来的磨片、划片麻烦，蓝宝石衬底可重复使用。

激光剥离技术首先由美国惠普公司在AlGaInP/GaAs LED上实现，由于GaAs衬底对光的吸收，使得LED内部光损失非常大，通过对GaAs衬底的剥离，然后粘接GaP衬底，生产出的LED发光效率可以提高近2倍。

美国M. K. Kell等人于1996年创建了GaN基材料的激光剥离技术。2002年12月日亚公司正式把它用UV LED的工艺上，使得其发光效率得到了很大程度的提高。2003年2月，德国OSRAM公司建立了第一条用激光剥离技术（LLO）的LED生产线，将LED出光效率提升至75%，是传统LED的3倍。

与之结合的技术也发展迅速，2004年中村修二报导了LLO技术结合表面粗化技术。最近，中国台湾、韩国报道了LLD技术结合电镀金属热沉、表面粗化、ITO技术。北京大学自行设计激光剥离系统、晶片键合系统，对GaN基外延片进行大面积无损伤激光剥离，成功剥离出2英寸完整的外延片，成功制备出激光剥离、垂直结构的LED芯片，在N-GaN面上制备出多种微结构，提高发光效率60以上。德国欧司朗公司将芯片键合到Cu片上，再用激光剥离蓝宝石衬底，使出光效率提高了75%，采用这种技术可使散热能力提高4倍，发光效率也提高4倍。

1.6 纳米压印与 SU8 胶相结合技术

纳米压印光刻技术（NIL）是将绘有目标纳米图案的掩膜版压印到相应的衬底上（通常是一层聚合物薄膜）压出纳米级图形，再对压印件进行常规的刻蚀、剥离等加工，最终制成纳米结构和器件。与传统的电子束微影术光刻方法相比，NIL技术具有分辨率高、低成本、高产出的经济优势，并且所制出的图形器件具有非常好的均匀性和重复性。SU8是一种负性、环氧树脂型、近紫外线光刻胶。它具有很多优点，并广泛应用于MEMS的多个研究领域。Hiroshi[12]等报道了具体的压印过程，李为军报导了进行纳米压印与SU8胶相结合的技术在提高LED发光效率方面的初步尝试，不同压印模板下的绿色LED光致发光光谱，初步测试结果表明利用纳米压印与SU8相结合的技术能极大提升LED的出光效率 [13]。这只是初步的尝试，对于不同的压印模板以及纳米压印与SU8相结合的技术对LED的发光特性的影响还需要进一步的尝试。

1.7 光子晶体技术全息技术的运用

利用光的波动性原理，配合纳米技术，提出了光子晶体LED技术。在具有折射率周期性变化的结构中，光子表现出波的性质，即光子的运动类似于在晶格中周期性势能变化下电子的运动。二维光子晶体结构含有平行圆柱的周期阵列，例如空气中的半导体柱或者半导体层中的圆柱形孔。预测出光效率超过90%，与平面晶片比较，出光效率提高10倍以上。北京大学采用阳极氧化铝作为腐蚀掩膜，以感应耦合等离子体（ICP）干法腐蚀直径为40nm、间距为100nm的孔，以低成本实现了表面光子晶体结构LED，其出光效率比通常的LED增加了42%。英国Bath大学研制了3种准光子晶体LED，出光效率可增加62%。更吸引人的是三维光子晶体，目前还待制备发展中，这对未来外量子效率接近于1的LED来说，仍是很吸引人的[14]。韩国科学DongHoKim等利用激光全息技术的制作工艺，在以GaN为主要材料的LED组件上，刻蚀出二维光子晶体，将输出功率提高了2倍以上[15]。

2 结 论

本文介绍了提高外量子效率的运用的较多的几个主要途径，实际上在还有很多在探索之中的方法，比如潘岭峰等[16]研究的阳极氧化铝工艺对提高LED的发光效率有明显的效果；刘娉娉等[17]研究的聚苯乙烯球掩膜干法粗化法相比ITO未粗化的器件发光功率提高了约36.8%；葛爱明等[18]基于光的回归反射技术提高LED外量子效率的研究，可以有效提高LED效率；近日，台湾清华大学和台湾国立应用研究实验室的研究人员在新型图形衬底增加出光方面获得新的进展，20mA工作电流下传统平面蓝宝石衬底上LED输出功率为13.9mW，外量子效率为24.5%，而他们采用空洞植入纳米衬底，20mA电流下LED功率达到33.1mW，外量子效率提高到58.3%，达到平面蓝宝石衬底的2.4倍。同时，他们的结果也高于目前蓝宝石纳米图形衬底的报道，后者外量子效率一般在40～50%范围内[19]。

过去十年间，LED发光效率显著提高。随着科技的进步，新型无机高分子材料，量子技术等进驻LED领域，LED的发展日新月异，相信，它取代白炽灯成为绿色照明光源指日可待。

参考文献

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