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半導體材料的發(fā)展及應用 讓我們來看兩組半導體的圖片 下面是具體形象的物品所應用到的半導體 蘋果4代 蘋果筆記本 石油館 激光筆 半導體材料是半導體工業(yè)的基礎 是信息技術和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的 糧食 半導體材料應用已經(jīng)成為衡量一個國家經(jīng)濟發(fā)展科技進步和國防實力的重要標志 半導體材料 什么是半導體材料 發(fā)展歷程應用領域 1 2 3 半導體材料 電阻率在10 3 10 9 cm 介于金屬與絕緣體之間的材料 半導體材料的發(fā)展歷程 元素半導體化合物半導體 元素半導體 硅 特點 儲量豐富 價格低廉 熱性能和機械性能優(yōu)良 易伸長成大尺寸高純度的晶體 應用 95 以上的半導體器件和99 以上的集成電路是用硅材料制作的 并且它是電子信息產(chǎn)品最主要的基礎材料 在21世紀 可以預見它的主導和核心地位仍不會動搖 但是其物理性質限制了其在光電子和高功率器件上的應用 單元素半導體激光器 元素半導體化合物半導體 化合物半導體 砷化鎵 磷化銦 氨化鎵等為代表 包括許多其它III V族化合物半導體 其中以砷化鎵技術較為成熟 應用也較為廣泛 化合物半導體集成電路 化合物半導體 優(yōu)點 與硅相比 1 電子遷移率高 同等條件下 能更快的傳導電流 用它可以制備工作頻率高達100GHz的微波器件 在衛(wèi)星數(shù)據(jù)傳輸 通信 軍用電子等方面具有關鍵作用 2 具有光電特性 其光發(fā)射效率高 不僅可以做發(fā)光二極管 光探測器 還能制備半導體激光器 廣泛應用于通信 光計算計和空間技術 總的來說 硅 元素半導體 本身有許多難以再改善的電子特性已經(jīng)無法再充分滿足人們的需求 化合物半導體逐漸受到青睞 其中砷化鎵憑借著高頻率 高電子遷移率 低噪音 輸出功率高 耗能少 效益高以及線性度良好 不易失真等優(yōu)越的特性 脫穎而出 開發(fā)前景令人鼓舞 基于半導體發(fā)光二極管 LED 的半導體光源具有體積小 發(fā)熱量低 耗電量小 壽命長 無污染 易開發(fā)成輕薄短小產(chǎn)品等優(yōu)點 具有重大的經(jīng)濟技術價值和市場前景 一 半導體照明技術的迅猛發(fā)展 當前化合物半導體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要體現(xiàn) LED 英文單詞的縮寫 主要含義 LED LightEmittingDiode 發(fā)光二極管 是一種能夠將電能轉化為可見光的固態(tài)的半導體器件那么LED在什么方面可以應用到呢 LED照明燈 在提倡綠色環(huán)保 節(jié)能減排的產(chǎn)業(yè)發(fā)展思路下 LED照明將成為行業(yè)的發(fā)展主流 繼白熾燈 熒光燈之后的新一代電光源 半導體照明燈 它極為安全 身體接觸無任向危險 也可用水清洗等 非常節(jié)能 由于光譜中沒有紫外線和紅外線 故沒有很高的熱量 屬于新型綠色照明光源 使用壽命長 半導體照明裝飾天花板 路燈采LED與電源模塊分離式設計易于往后維修保固 最佳化散熱管理技術 有效將燈具光衰現(xiàn)象降至最低 燈具防塵防水保護等級IP66 半導體交通信號燈 二 消費類信息產(chǎn)業(yè)數(shù)字化 智能化 網(wǎng)絡化的不斷推進 新材料和新技術的不斷涌現(xiàn) 都將對半導體未來的發(fā)展產(chǎn)生深遠的影響 將會從不同的側面促進半導體高速 低噪聲 大功率 大電流 高線性 大動態(tài)范圍 高效率 高靈敏度 低功耗 低成本 高可靠 微小型等方面快速發(fā)展 當前化合物半導體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要體現(xiàn) 日常生活中的消費品 電視手機音箱冰箱 它們又應用到了半導體材料的哪些方面呢 數(shù)字電視機 選擇數(shù)字電視便是選擇了一種高品質 新時代的生活方式 全球家用電子產(chǎn)品裝備無線控制和數(shù)據(jù)連接的比例越來越高 音視頻裝置日益無線化 這類產(chǎn)品的市場為化合物半導體的應用帶來了龐大的新市場 消費類 當前化合物半導體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要體現(xiàn) 三 移動通信技術正在不斷朝有利于化合物半導體產(chǎn)品的方向發(fā)展 目前 二代半技術成為移動通信技術的主流 同時正在逐漸向第三代 3G 過渡 二代半 3G 由于二代半技術對功放的效率和散熱有更高的要求 而3G技術要求更高的工作頻率 更寬的帶寬和高線性 這對砷化鎵技術的發(fā)展是有利的 當前化合物半導體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要體現(xiàn) 四 軍用光電子由于半導體激光結構簡單 易于調(diào)制等優(yōu)點 廣泛應用于軍事領域 如激光測距 激光瞄準告警 激光雷達 激光通信等 而在制作光纖傳感器 液晶光閥和激光二極管原子鐘等方面也有廣泛的軍事應用前景 最后 從產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景和趨勢來看 由于環(huán)保節(jié)能減排受到重