半導(dǎo)體及其應(yīng)用超導(dǎo)及其應(yīng)用

一

導(dǎo)體、半導(dǎo)體和絕緣體導(dǎo)體：自然界中很容易導(dǎo)電的物質(zhì)稱為導(dǎo)體，金屬一般都是導(dǎo)體。絕緣體：有的物質(zhì)幾乎不導(dǎo)電，稱為絕緣體，如橡皮、陶瓷、塑料和石英。金屬導(dǎo)體電阻率約為10-8Ω·ｍ~10-6Ω·ｍ半導(dǎo)體的電阻率約為10-5Ω·m~106Ω·ｍ絕緣體的電阻率約為108Ω·m~1018Ω·ｍ半導(dǎo)體：另有一類物質(zhì)的導(dǎo)電特性處于導(dǎo)體和絕緣體之間，且電阻隨溫度的增加而減小，這樣的材料稱為半導(dǎo)體。如：鍺、硅、砷化鎵和一些硫化物、氧化物等。三者之間沒有絕對的界限二、半導(dǎo)體的特性和應(yīng)用1、熱敏性（熱敏電阻）半導(dǎo)體材料的電阻隨溫度升高減小。如：自動防火報(bào)警器、電子測量儀中的熱敏電阻。2、光敏性（光敏電阻）

在光照下電阻大大減小。如：照相機(jī)自動測光、光電控制、室內(nèi)光線控制。3.晶體管在純凈的半導(dǎo)體材料中參入微量雜質(zhì)，會使半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能大大增強(qiáng)。

制成晶體二極管和三極管如：在單晶硅中參入百分之一的某種雜質(zhì)（磷或硼），其電阻率幾乎可以下降一萬倍2.1.3

半導(dǎo)體二極管一、基本結(jié)構(gòu)PN結(jié)加上管殼和引線，就成為半導(dǎo)體二極管。PN結(jié)面接觸型PN二極管的電路符號：、二極管的單向?qū)щ娦园l(fā)光二極管§1.4半導(dǎo)體三極管1.4.1

基本結(jié)構(gòu)BECNNP基極發(fā)射極集電極NPN型PNP集電極基極發(fā)射極BCEPNP型三極管的放大性

集成電路的制成

半導(dǎo)體照明LED發(fā)光模組產(chǎn)品

LED照明產(chǎn)品LED景觀照明應(yīng)用LED橋梁裝飾照明應(yīng)用1956年諾貝爾物理學(xué)獎巴丁,肖克萊,布拉坦（研制成晶體管）半導(dǎo)體材料在目前的電子工業(yè)和微電子工業(yè)中主要用來制作晶體管、集成電路、固態(tài)激光器等器件超導(dǎo)及應(yīng)用1908年荷蘭Leiden大學(xué)的KamerlingOnnes

小組將He液化，1911年測量水銀Hg的電阻溫度曲線時(shí)發(fā)現(xiàn)在4.2K（零下269度）左右電阻突然消失。此性質(zhì)被命名為超導(dǎo)性。隨后發(fā)現(xiàn)了大批的單元素金屬超導(dǎo)體。1913年獲得諾貝爾物理學(xué)獎零電阻特性

超導(dǎo)現(xiàn)象大多數(shù)金屬在溫度降到某一數(shù)值時(shí)，都會出現(xiàn)電阻突然降為零的現(xiàn)象轉(zhuǎn)變溫度：導(dǎo)體由常態(tài)轉(zhuǎn)變成超導(dǎo)狀態(tài)的溫度，用TC表示。二、超導(dǎo)的歷史年份科學(xué)家材料轉(zhuǎn)變溫度TC1911（荷）昂尼斯汞4.2K至1986上半年23K1986年7月鑭鋇銅氧化物35K1987年2月美、中釔鋇銅氧化物90K1992年初125K四、超導(dǎo)的應(yīng)用1、優(yōu)越的超導(dǎo)電機(jī)普通發(fā)電機(jī)組中的材料載流量十分有限，由于電路中有電阻，總要發(fā)熱，因此既不經(jīng)濟(jì)又不安全。用超導(dǎo)體制造電機(jī)，完全不發(fā)熱，可以提高載流量，據(jù)專家計(jì)算，用超導(dǎo)體制作電機(jī)，功率可以提高幾十倍。2、省電的超導(dǎo)電路普通的電路由于輸電線的耗能嚴(yán)重，必須經(jīng)過升壓、降壓的程序，而且也不可能作到完全不損耗。超導(dǎo)體導(dǎo)線則能完全解決這個(gè)問題。優(yōu)越的超導(dǎo)電機(jī)高溫超導(dǎo)電纜剖視圖3、精密的超導(dǎo)儀器一些精密的儀器，如核磁共振儀、電子顯微鏡等對磁場有非常嚴(yán)格的要求（強(qiáng)度要高、穩(wěn)定性要高、磁感線分布要理想，有時(shí)還要求很大的尺寸），普通的材料很難達(dá)到要求，超導(dǎo)則能解決這個(gè)問題。4、神速的超導(dǎo)計(jì)算機(jī)把超導(dǎo)體應(yīng)用于計(jì)算機(jī)將會迎來科學(xué)史上的一次重大革命。理論研究表明：應(yīng)用約瑟夫森效應(yīng)制成超導(dǎo)器件，其開關(guān)速度可以比當(dāng)前使用的半導(dǎo)體集成電路快十幾~二十幾倍，而且它消耗的電能只有現(xiàn)在普通計(jì)算機(jī)的1%。5、超導(dǎo)磁懸浮列車在超導(dǎo)磁懸浮列車的研究中走在最前列十日本。1962年，日本著手設(shè)計(jì)磁懸浮列車，但當(dāng)時(shí)是利用正常導(dǎo)體產(chǎn)生的