半导体论文(半导体论文参考文献)
半导体论文(半导体论文参考文献)
现在,请允许我来为大家解答一些关于半导体论文的问题,希望我的回答能够给大家带来一些启示。关于半导体论文的讨论,我们开始吧。
文章目录列表:
1.半导体论文2.研究人员发现通过半导体材料中预先存在的缺陷产生光的新方法
3.半导体能带隙数值 能说明半导体导电能力强弱么?
4.半导体历史发展有哪些
半导体论文
1947年12月23日第一块晶体管在贝尔实验室诞生,从此人类步入了飞速发展的电子时代。但是对于从小就对电子技术感兴趣的基尔比来说可不见得是件好的事情:晶体管的发明宣布了基尔比在大学里选修的电子管技术课程全部作废。但是这并没有消减这个年轻人对电子技术的热情,反而更加坚定了他的道路。
也许这就是天意,在晶体管发明十年后的1958年,34岁的基尔比加入德州仪器公司。说起当初为何选择德州仪器,基尔比轻描淡写道:“因为它是惟一允许我差不多把全部时间用于研究电子器件微型化的公司,给我提供了大量的时间和不错的实验条件。”也正是德州仪器这一温室,孕育了基尔比无与伦比的成就。
虽然那个时代的工程师们因为晶体管发明而备受鼓舞,开始尝试设计高速计算机,但是问题还没有完全解决:由晶体管组装的电子设备还是太笨重了,工程师们设计的电路需要几英里长的线路还有上百万个的焊点组成,建造它的难度可想而知。至于个人拥有计算机,更是一个遥不可及的梦想。针对这一情况,基尔比提出了一个大胆的设想: “能不能将电阻、电容、晶体管等电子元器件都安置在一个半导体单片上?”这样整个电路的体积将会大大缩小,于是这个新来的工程师开始尝试一个叫做相位转换振荡器的简易集成电路。
1958年9月12日,基尔比研制出世界上第一块集成电路,成功地实现了把电子器件集成在一块半导体材料上的构想,并通过了德州仪器公司高层管理人员的检查。请记住这一天,集成电路取代了晶体管,为开发电子产品的各种功能铺平了道路,并且大幅度降低了成本,使微处理器的出现成为了可能,开创了电子技术历史的新纪元,让我们现在习以为常一切电子产品的出现成为可能。
伟大的发明与人物总会被历史验证与牢记,2000年基尔比因为发明集成电路而获得当年的诺贝尔物理学奖。这份殊荣,经过四十二年的检验显得愈发珍贵,更是整个人类对基尔比伟大发明的充分认可。诺贝尔奖评审委员会的评价很简单:“为现代信息技术奠定了基础”。
“我认为,有几个人的工作改变了整个世界,以及我们的生活方式——亨利·福特、托马斯·爱迪生、莱特兄弟,还有杰克·基尔比。如果说有一项发明不仅革新了我们的工业,并且改变了我们生活的世界,那就是杰克发明的集成电路。”或许德州仪器公司董事会主席汤姆·恩吉布斯的评价是对基尔比贡献最简洁有力的注解,现在基尔比的照片和爱迪生的照片一起悬挂在国家发明家荣誉厅内。
罗伯特?6?1诺伊斯,是一位科学界和商业界的奇才。他在基尔比的基础上发明了可商业生产的集成电路,使半导体产业由“发明时代”进入了“商用时代”。同时,还共同创办了两家硅谷最伟大的公司:一个是曾经有半导体行业“黄埔军校”之称的-仙童(Fairchild)公司,一个是当今世界上最大设计和生产半导体的科技巨擎英特尔公司。
生活在美国大萧条时代的罗伯特?6?1诺伊斯向来奉行“自己动手”,12岁的时候,他与二哥自造了一架悬挂式滑翔机。13岁的时候,他们用家里洗衣机淘汰的旧汽油发动机造出了一辆汽车。甚至还同朋友一起造出了一台粗糙的无线电收发两用机,互相发信息。当然诺伊斯这一生最大的发明,还属可商业生产的集成电路。
1959年7月,诺伊斯研究出一种二氧化硅的扩散技术和PN结的隔离技术,并创造性地在氧化膜上制作出铝条连线,使元件和导线合成一体,从而为半导体集成电路的平面制作工艺、为工业大批量生产奠定了坚实的基础。与基尔比在锗晶片上研制集成电路不同,诺伊斯把眼光直接盯住硅-地球上含量最丰富之一的元素,商业化价值更大,成本更低。自此大量的半导体器件被制造并商用,风险投资开始出现,半导体初创公司涌现,更多功能更强、结构更复杂的集成电路被发明,半导体产业由“发明时代”进入了“商用时代”。
当然在这个“商用时代”还诞生了诺伊斯最大的成就:1968年诺伊斯离开了曾经有半导体行业“黄埔军校”之称的-仙童(Fairchild)公司(孕育出包括英特尔、AMD、美国国家半导体等当今半导体行业著名公司)与戈登-摩尔、安迪-格罗夫同创建了英特尔(Intel)。1929年1月3日,戈登·摩尔出生在距离旧金山南部的一个小镇,1954年获物理化学博士学位,1956年同诺伊斯一起创办了传奇般的仙童(Fairchild)公司,主要负责技术研发。1968年在诺伊斯辞职后,戈登·摩尔跟随而去一起创办了Intel, 1975年成为公司总裁兼CEO。
1965年,有一天摩尔离开硅晶体车间坐下来,拿了一把尺子和一张纸,画了个草图。纵轴代表不断发展的芯片,横轴为时间,结果是很有规律的几何增长。这一发现发表在当年第35期《电子》杂志上。这篇不经意之作也是迄今为止半导体历史上最具意义的论文。摩尔指出:微处理器芯片的电路密度,以及它潜在的计算能力,每隔一年翻番。这也就是后来闻名于IT界的“摩尔定律”的雏形。为了使这个描述更精确,1975年,摩尔做了一些修正,将翻番的时间从一年调整为两年。实际上,后来更准确的时间是两者的平均:18个月。"摩尔定律"不是一条简明的自然科学定律,尊它为发展方针的英特尔公司,更是取得了巨大的商业成功,而微处理器也成了摩尔定律的最佳体现,也带着摩尔本人的名望和财富每隔18个月翻一番。
当时,集成电路问世才6年。摩尔的实验室也只能将50只晶体管和电阻集成在一个芯片上。摩尔当时的预测听起来好像是科幻小说;此后也不断有技术专家认为芯片集成“已经到顶”。但事实证明,摩尔的预言是准确的,遵循着摩尔定律目前最先进的集成电路已含有超过17亿个晶体管。
摩尔定律的伟大不仅仅是促成了英特尔巨大的商业成功,半导体行业的工程师们遵循着这一定律,不仅每18个月将晶体管的数量翻一翻,更是意味着同样性能的芯片每18个月体积就可以缩小一半,成本减少一半。也可以说是因为摩尔定律让我们生活中的电子产品性能越来越强大,体积越来越轻薄小巧,价格越来越低廉。
1900年已经退休的摩尔从美国前总统布什的手中接过了美国技术奖。今天,他的名字就像他提出的“摩尔定律”一样,响彻在半导体行业每个人的心中。摩尔定律就像一股不可抗拒的自然力量,统治了硅谷乃至全球计算机业整整三十多年。[3]
集成电路的封装方式介绍
由于电视、音响、录像集成电路的用途,使用环境,生产历史等原因,使其不但在型号规格上繁杂,而且封装形式也多样。
常见的封装材料有:塑料。陶瓷。玻璃。金属等,现在基本采用塑料封装。
按封装形式分:普通双列直插式,普通单列直插式,小型双列扁平,小型四列扁平,圆形金属,体积较大的厚膜电路等。
按封装体积大小排列分:最大为厚膜电路,其次分别为双列直插式,单列直插式,金属封装。双列扁平。四列扁平为最校
两引脚之间的间距分:普通标准型塑料封装,双列。单列直插式一般多为2.54±0.25mm,其次有2mm(多见于单列直插式).1.778±0.25mm(多见于缩型双列直插式).1.5±0.25mm,或1.27±0.25mm(多见于单列附散热片或单列V型).1.27±0.25mm(多见于双列扁平封装).1±0.15mm(多见于双列或四列扁平封装).0.8±0.05~0.15mm(多见于四列扁平封装).0.65±0.03mm(多见于四列扁平封装)。
双列直插式两列引脚之间的宽度分:一般有7.4~7.62mm.10.16mm.12.7mm.15.24mm等数种。
双列扁平封装两列之间的宽度分(包括引线长度:一般有6~6.5±mm.7.6mm.10.5~10.65mm等。
四列扁平封装40引脚以上的长×宽一般有:10×10mm(不计引线长度).13.6×13.6±0.4mm(包括引线长度).20.6×20.6±0.4mm(包括引线长度).8.45×8.45±0.5mm(不计引线长度).14×14±0.15mm(不计引线长度)等。
研究人员发现通过半导体材料中预先存在的缺陷产生光的新方法
麻省理工学院在新加坡的研究企业新加坡-麻省理工学院研究与技术联盟(SMART)的低能电子系统(LEES)跨学科研究小组(IRG)的研究人员与麻省理工学院(MIT)、新加坡国立大学(NUS)和南洋理工大学(NTU)的合作者一起发现了一种 通过使用半导体材料的内在缺陷产生长波长(红色、橙色和**)光的新方法,有可能被用作商业光源和显示设备的直接发光器。
这项技术将是对目前方法的一种改进,例如,使用荧光粉将一种颜色的光转换为另一种颜色。
氮化镓(InGaN)LED是一种基于氮化物的第三类元素的发光二极管(LED),在20多年前的90年代首次制造出来,此后不断发展,变得越来越小,同时也越来越强大、高效和耐用。今天,InGaN LED可以在无数的工业和消费者使用案例中找到,包括信号和光通信以及数据存储,并且在高需求的消费者应用中至关重要,如固态照明、电视机、笔记本电脑、移动设备、增强型(AR)和虚拟现实(VR)解决方案。
对此类电子设备不断增长的需求,推动了二十多年来对半导体实现更高的光输出、可靠性、寿命和多功能性的研究--这导致了对可以发出不同颜色光的LED的需求。传统上,InGaN材料在现代LED中被用来产生紫色和蓝色的光,而磷化镓铝(AlGaInP)--一种不同类型的半导体--被用来产生红色、橙色和**的光。这是由于InGaN在红色和琥珀色光谱中的性能不佳,这是因为所需的铟含量较高而导致效率下降。
此外,这种具有相当高的铟浓度的InGaN LED仍然难以用传统的半导体结构制造。因此,实现全固态白光发光器件--需要所有三种原色光--仍然是一个无法实现的目标。
为了应对这些挑战,SMART的研究人员在一篇题为"发光的V-Pit:实现发光富铟铟镓量子点的替代方法"的论文。在他们的论文中,研究人员描述了一种实用的方法,通过利用InGaN材料中预先存在的缺陷,制造出铟浓度高得多的InGaN量子点。
在这个过程中,由材料中自然存在的位错导致的所谓V型坑的凝聚,直接形成了富铟量子点,即能够发射较长波长的光的材料岛。通过在传统的硅衬底上生长这些结构,进一步消除了对图案或非常规衬底的需要。研究人员还对InGaN量子点进行了高空间分辨率的成分测绘,首次提供了对其形态的视觉确认。
除了量子点的形成,堆积断层的成核--另一种内在的晶体缺陷--进一步促进了更长波长的发射。
SMART研究生和该论文的主要作者Jing-Yang Chung说:"多年来,该领域的研究人员一直试图解决InGaN量子阱结构中固有缺陷带来的各种挑战。在一个新颖的方法中,我们转而设计了一个纳米坑洞缺陷,以实现InGaN量子点直接生长的平台。因此,我们的工作证明了使用硅衬底进行新的富铟结构的可行性,在解决目前长波长InGaN光发射器效率低下的挑战的同时,也缓解了昂贵衬底的问题。"
这样一来,SMART的发现代表着在克服InGaN在产生红、橙和黄光时效率降低的问题上迈出了重要一步。反过来,这项工作可能对未来开发由单一材料组成的微型LED阵列有帮助。
LEES的共同作者和首席研究员Silvija Grade?ak博士补充说:"我们的发现对环境也有影响。例如,这一突破可能会带来更迅速地淘汰非固态照明源--如白炽灯--甚至是目前的磷酸盐涂层蓝色InGaN LED,采用全固态混色解决方案,进而导致全球能源消耗的显著减少。"
SMART首席执行官兼LEES首席研究员Eugene Fitzgerald说:"我们的工作还可能对半导体和电子行业产生更广泛的影响,因为这里描述的新方法遵循标准的行业制造程序,可以被广泛采用并大规模实施。在更宏观的层面上,除了InGaN驱动的能源节约可能带来的生态效益外,我们的发现也将有助于该领域继续研究和开发新的高效InGaN结构。"
半导体能带隙数值 能说明半导体导电能力强弱么?
一般来说宽度的大小能够决定本征载流子的浓度,从而决定了电阻率,也就是导电能力强弱wuxm0618(站内联系TA)只能说明本征材料的导电能力很弱,在有杂质或者缺陷的情况下可能还是有好的导电性能。混沌学徒(站内联系TA)带隙越窄越接近金属吧,越宽就越接近绝缘体回归2011(站内联系TA)紫外漫反射边通过F(R)hv2对hv作图,通过紫外可以测试半导体的带隙,这种称之为光学带隙,一般论文里都是这样做的。
而氧化铜确实是一种半导体薄膜。氧化亚铜也是。均可以作为薄膜太阳能电池材料,尽管效率比较低。
半导体历史发展有哪些
半导体的发现实际上可以追溯到很久以前。
1833年,英国科学家电子学之父法拉第最先发现硫化银的电阻随着温度的变化情况不同于一般金属,一般情况下,金属的电阻随温度升高而增加,但巴拉迪发现硫化银材料的电阻是随着温度的上升而降低。这是半导体现象的首次发现。
不久,1839年法国的贝克莱尔发现半导体和电解质接触形成的结,在光照下会产生一个电压,这就是后来人们熟知的光生伏特效应,这是被发现的半导体的第二个特征。
1873年,英国的史密斯发现硒晶体材料在光照下电导增加的光电导效应,这是半导体又一个特有的性质。
半导体的这四个效应,(jianxia霍尔效应的余绩──四个伴生效应的发现)虽在1880年以前就先后被发现了,但半导体这个名词大概到1911年才被考尼白格和维斯首次使用。而总结出半导体的这四个特性一直到1947年12月才由贝尔实验室完成。
在1874年,德国的布劳恩观察到某些硫化物的电导与所加电场的方向有关,即它的导电有方向性,在它两端加一个正向电压,它是导通的;如果把电压极性反过来,它就不导电,这就是半导体的整流效应,也是半导体所特有的第三种特性。同年,舒斯特又发现了铜与氧化铜的整流效应。
扩展资料:
人物贡献:
1、英国科学家法拉第(MIChael Faraday,1791~1867)
在电磁学方面拥有许多贡献,但较不为人所知的,则是他在1833年发现的其中一种半导体材料。
硫化银,因为它的电阻随着温度上升而降低,当时只觉得这件事有些奇特,并没有激起太大的火花;
然而,今天我们已经知道,随着温度的提升,晶格震动越厉害,使得电阻增加,但对半导体而言,温度上升使自由载子的浓度增加,反而有助于导电,这也是半导体一个非常重要的物理性质。
2、德国的布劳恩(Ferdinand Braun,1850~1918)。
注意到硫化物的电导率与所加电压的方向有关,这就是半导体的整流作用。
但直到1906年,美国电机发明家匹卡(G. W. PICkard,1877~1956),才发明了第一个固态电子元件:无线电波侦测器(cat’s whisker),它使用金属与硅或硫化铅相接触所产生的整流功能,来侦测无线电波。
在整流理论方面,德国的萧特基(Walter Schottky,1886~1976)在1939年,于「德国物理学报」发表了一篇有关整流理论的重要论文,做了许多推论,他认为金属与半导体间有能障(potential barrier)的存在,其主要贡献就在于精确计算出这个能障的形状与宽度。
3、布洛赫(Felix BLOCh,1905~1983)
在这方面做出了重要的贡献,其定理是将电子波函数加上了周期性的项,首开能带理论的先河。
另一方面,德国人佩尔斯(Rudolf Peierls, 1907~ ) 于1929年,则指出一个几乎完全填满的能带,其电特性可以用一些带正电的电荷来解释,这就是电洞概念的滥觞;
他后来提出的微扰理论,解释了能隙(Energy gap)存在。
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今天关于“半导体论文”的讨论就到这里了。希望通过今天的讲解,您能对这个主题有更深入的理解。如果您有任何问题或需要进一步的信息,请随时告诉我。我将竭诚为您服务。
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