發布時間：2022-12-05 03:50:19
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁，我們為您精選了8篇的半導體論文樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發，請盡情閱讀。
關健詞：Z-元件、光敏Z-元件、磁敏Z-元件、傳感器
一、前言
光敏Z-元件是Z-半導體敏感元件產品系列中[3]重要品種之一。它具有與溫敏Z-元件相似的伏安特性，該元件也具有應用電路極其簡單、體積小、輸出幅值大、靈敏度高、功耗低、抗干擾能力強等特點。能提供模擬、開關和脈沖頻率三種輸出信號供用戶選擇。用它開發出的三端數字傳感器，不需要前置放大器、A/D或V/F變換器，就能與計算機直接通訊。該元件的技術參數符合QJ/HN002-1998的有關規定。
磁敏Z-元件是Z-半導體敏感元件產品系列中[3]第三個重要品種。它具有與溫敏Z-元件相似的伏安特性，該元件體積小，應用電路極其簡單，在磁場的作用下，能輸出模擬信號、開關信號和脈沖頻率信號，而且輸出信號的幅值大、靈敏度高、抗干擾能力強。
光敏、磁敏Z-元件及其三端數字傳感器，通過光、磁的作用，可實現對物理參數的測量、控制與報警。
二、光敏Z-元件及其技術參數
圖1電路符號與伏安特性
1．光敏Z-元件的結構、電路符號及命名方法
光敏Z-元件是一種經過重摻雜而形成的特種PN結，是一種正、反向伏安特性不對稱的兩端有源元件。
表1、光敏Z-元件的分檔代號與技術參數
名稱
符號
單位
閾值電壓分檔代號
測試條件
T=20°C或25°C
10
20
30
31
閾值電壓
Vth
V
<10
10~20
20~30
>30
RL=5kW
閾值電流
Ith
mA
£1
£15
£2
£3
RL=5kW
導通電壓
Vf
V
£5
£10
£15
£20
RL=5kW
反向電流
IR
mA
£45
£45
£45
£45
E=25V
允許功耗
PM
mW
100
100
100
100
轉換時間
t
ms
20
20
20
20
閾值靈敏度
Sth
mV/100lx
-80
-120
-150
-200
RL=5kW
閾值靈敏度溫漂
DTth
%/100lx×°C×FS
>-4
RL=5kW
M1區靈敏度
SM1
mV/100lx
200
250
300
350
RL=Vth/Ith
M1區靈敏度溫漂
DTM1
%/100lx×°C×FS
>-3
RL=Vth/Ith
反向靈敏度
SR
mV/100lx
>800
E=25V
反向靈敏度溫漂
DTR
%/100lx×°C×FS
>-1
RL=510kW
圖1（a）為結構示意圖，圖1（b）為電路符號。元件引腳有標記的或尺寸較長的為“+”極。
該元件的命名方法分國內與國際兩種：
國內命名法：
國際命名法
響應波長代號：
1—0.4~1.2mm
2—0.2~1.2mm。
2．光敏Z-元件的伏安特性曲線
圖1（d）為光敏Z-元件的的伏安特性曲線。在第一象限，OP段M1區為高阻區（幾十千歐~幾百千歐）。pf段M2區為負阻區，fm段M3區為低阻區（幾十千歐~幾百千歐）。其中Vth叫閾值電壓，表示在T(℃)時Z-元件兩端電壓的最大值。Ith叫閾值電流，是Z-元件與Vth對應的電流。Vf叫導通電壓，是M3區電壓的最小值。If叫導通電流，是對應Vf的電流，也是M3區電流的最小值。在第三象限為反向特性，反向電流IR是在無光照時反向電壓VR為25V時測量的，其值（微安級）很小。
3．光敏Z-元件的分檔代號與技術參數
光敏Z-元件的分檔代號與技術參數見表1。其分檔代號按Vth值的大小排列。型號分二種，按其響應波長分。目前產品波長代號皆為1。
三、光敏Z-元件的光敏特性
1．無光照時光敏Z-元件正、反向伏安特性的測量
用遮光罩把光敏Z-元件罩上，即在無光照的情況下，利用圖1(c)特性測量電路測量其正、反向伏安特性，測量電路與方法與溫敏Z-元件相同[6]。
2．光敏Z-元件正向光敏特性
把Z-元件接在正向特性測量電路上，Z-元件放置在可變照度的光場中。測量時照度由小到大，每次遞增100lx，用數字照度計校準，然后測量Z-元件的正向特性，記錄不同照度時的Vth、Ith、Vf。從測試可知，光敏Z-元件的閾值點P(Vth,Ith)隨著照度的增加，一直向左偏上方向移動如圖2(a)，Vth隨光照增加而增大，Vf變化較小。Vth、Ith與照度L的關系參看圖3。
光敏Z-元件的正向特性還具有光生伏特現象，Z-元件的“正”極即光生伏特的“+”極。目前，光生伏特飽和電動勢為200mV左右，短路電流隨光照增強而增大。當照度為100lx~5000lx時短路電流為幾微安至幾十微安。
3．光敏Z-元件反向光敏特性
把Z-元件連接在反向特性測量電路中，并把Z-元件置于可變光場中。改變光場照度，用數字照度計校準，測量其反向特性，即反向電壓VR與反向電流IR的關系。其特性如圖2（b）。可以看出其反向電阻隨照度增加而減小，反向電流隨光照增強而變大。
四、光敏Z-元件的應用電路
光敏Z-元件有與溫敏Z-元件相似的正、反向伏安特性，溫敏Z-元件的應用電路，在理論上都適用于光敏Z-元件。考慮到光敏Z-元件的Vth、Ith、IR有一定的溫漂，因此在光開關電路中，應當有抗溫度干擾的余量，在模擬應用電路中，應采用具有抗溫漂自動補償電路。
1．M1M3轉換，輸出負階躍開關信號電路［3］，［4］
負階躍開關信號輸出電路示于圖4（a），工作過程的圖解示于圖4（b）。在無光照時，OP1為光敏Z-元件M1區特性，閾值點為P1（Vth1，Ith1），E為電源電壓，以負載電阻值RL和電源電壓E確定的直線（E，E/RL）交電壓軸為E，交電流軸為E/RL。Q1為無光照時的工作點其坐標為Q1（VZ1，IZ1），輸出電壓VO1＝VZ1＝E-IZ1RL。我們選擇合適的電路參數，使在照度為E2時，閾值點P1移至P2，并剛好在直線（E，E/RL）上，這時Q2與P2重合。光敏Z-元件開始進入了負阻M2區，Q2點在幾微秒之內即達到了f點［5］，其坐標為f（Vf，If）。此時輸出電壓為VO2＝VOL＝Vf，輸出端輸出一個負階躍開關信號。為了得到一個負階躍開關信號，在照度為L2時，工作點Q2與閾值點Vth2重合，電路中各參數必須滿足的條件可用下述狀態方程描述：
E＝Vth2＋Ith2RL（1）
其中，負載電阻值RL一般為1~2kW，選擇原則是，當在照度L2時，Z-元件工作在M3區，工作點Q2的電壓為VZ2＝Vf，電流為IZ2＝If，電壓與電流之積為VfIf＝P，并且P≤PM≤50mW。即在功耗不大于50mW的情況下，選擇較小的RL，這個開關信號的振幅為DVO：
DVO＝Vth2-Vf（2）
公式（1）告訴我們為了要得到負階躍開關信號，E、Vth2、Ith2三者之間的關系。這時還要考慮以下幾個問題：
（1）從圖3（a）知道照度L越大，Vth越小，Ith越大，IthRL也越大，DVO將下降，以至會發生因振幅過小滿足不了要求的情況；另一方面，過大的照度也是不經濟的。也就是說，照度選擇要適當。
（2）在應用的范圍內，在無光照不輸出負階躍開關信號的情況下，工作點Q1選擇應盡量偏右，這樣有利于減小監控或報警照度。
（3）供電的直流電源應是一個小功率可調電源。在照度L2監控或報警時，其值應與（1）式計算值相等。
2．反向應用輸出模擬電壓信號
Z-元件反向電流極小，呈現一個高電阻(1~6MW)，這個電阻具有負的光照系數，并在較高電壓(30~40V)下，不發生擊穿現象。圖5為反向應用電路及工作狀態解析圖。可以看出在無光照時，L1=0，工作點為Q1（VZ1，IZ1），輸出電壓為VO1，則：
VO1=E-VZ1=E-IZ1RL
當光照為L2時，伏安特性上移，工作點由Q1移至Q2（VZ2，IZ2），輸出電壓為VO2，則：
VO2=E-VZ2=E-IZ2RL
反向光電壓靈敏度用SR(mV/100lx)表示：
(3)
3．M1M3，M3M1相互轉換，輸出脈沖頻率信號
該電路僅需三個元件，用一個小電容器與Z-元件并聯，再串聯一負載電阻RL，即可構成光頻轉換器，如圖6所示，達到了用光敏Z-元件實現光控脈沖頻率的目的。與溫敏Z-元件脈沖頻率電路相同，在無光照時，電源通過RL對電容器充電，當VC<Vth時，Z-元件工作在M1區，當VC≥Vth時，Z-元件迅速由M1區經M2區工作在M3區。M3區是低阻區，電容器迅速通過Z-元件放電，當放電至VC≤Vf時，Z-元件脫離M3區回到M1的高阻區，電源通過RL重新對電容器充電，如此周而復始重復上述過程，由輸出端輸出后沿觸發的脈沖頻率信號。信號頻率用f表示：
(4)
t≈RLC
從式(4)可以看出，光照越強，Vth越小，而Vf基本不變，因而頻率上升的越高。在弱光和強光下，Vth靈敏度較低，所以頻率靈敏度也較低，在300~1000lx有較高頻率靈敏度。RL值選擇范圍是8.2kW~20kW，C選擇范圍是0.01mF~0.22mF，E應為(1.5~1.8)Vth。數值小的電容器振蕩頻率較高，也有較高的頻率靈敏度，電源電壓的范圍較窄；數值較大的電容器振蕩頻率較低，頻率靈敏度也較低，但電源電壓范圍寬。
五、光敏Z-元件特性與應用電路總結
光敏Z-元件的伏安特性與溫敏Z-元件的伏安特性是極為相近的，前者的光特性與后者的溫度特性也非常相似［6］。
Z-元件的特性及應用電路可以概括為：一個特殊的點，即閾值點P（Vth，Ith），該點的電壓靈敏度為負，電流靈敏度為正。有二個穩定的工作區，即高阻M1區，和低阻M3區。在VZ<Vth時，工作在高阻M1區，在VZ≥Vth時，迅速越過負阻M2區，工作在低阻M3區，當VZ≤Vf時，又恢復到高阻M1區。有三個基本應用電路，即開關電路，反向模擬電路和脈沖頻率電路。有四個主要參數：即Vth、Ith、Vf、IR。
上述三個基本應用電路參看表2-1、表2-2、表2-3。表2-4是表2-1中RL與Z-元件互換位置后構成的正階躍開關電路與輸出信號波形；表2-5是表2-2中RL與Z-元件互換位置后構成的NTC電路。
光敏Z-元件的電參數中Vf的溫度系數稍小，Vth、Ith、IR三個參數的溫度系數稍大。在要求較高的場合，應當采用電路補償或元件補償，使之滿足設計要求。
六、光敏Z-元件應用示例
論文關鍵詞：網絡會計；存在問題；主要對策
1網絡會計的概念
網絡會計是建立在網絡環境基礎上的會計信息系統，并在互聯網環境下對各種交易和事項進行確認、計量和披露的會計活動。是電子商務的重要組成部分。
2網絡會計的優點
網絡會計既是對傳統會計的繼承，又是對傳統會計的發展它與傳統會計相比，具有以下幾個方面的優點。
2．1打破傳統會計的管理模式
2．1．1會計職能發生變化
傳統會計的基本職能是核算與監督，會計管理工作主要局限在對會計事項本身的記賬、算賬和審核上。企業進入網絡化管理后，財務會計與管理會計職能必相融合，形成高度發展的管理型會計信息系統。會計信息系統的功能將不再是單一的核算功能而將預測、決策、控制等管理功能納入系統內。
2．1．2會計管理信息系統的全面化
網絡會計兼有會計業務處理層、信息管理層、會計決策層與決策支持層在內的多層次網絡結構信息系統。以便會計在實現資金流管理的同時進行物流管理，真正實現購銷存業務、會計核算財務監控的一體化管理，成為企業管理中最有效的決策支持系統。
2．2加快會計管理工作的時效
互聯網打破了物理距離限制的同時還打破了時間的限制，使企業會計工作變得及時和迅速。
2．2．1消除了財務會計管理和經營業務活動運作上的時間差。實現了財務管理與業務之間的協同化
在網絡會計環境下，企業各職能部門之間信息能夠得以相互連接，彼此共享，從根本上改變了財務與業務不對稱得滯后現象使企業的財務資源配置與業務動作協調同步。
2．2．2財務信息的及時生成，財務會計管理工作實現了由靜態管理向動態管理的跨越
財務信息數據的處理是實時的，不論業務發生在企業的內部還是外部，該業務一旦被確認，都將立即被存人相應的服務器并主動送到財務信息系統，使業務信息實時轉化且自動生成。
2．3提高會計工作手段
傳統會計是通過紙質的憑證、賬簿、報表反映企業的財務狀況和經營成果。而網絡會計的會計信息載體由紙張變為磁介質和光電介質，這種替代從根本上消除了信息處理過程中對信息分類、加工和利用等技術的限制，利用同一基礎數據便可供不同的人在不同的地方進行信息加工和利用。會計手段發生了革命性變化。
2．4改變會計人員的工作方式
傳統手工操作條件下，會計人員主要是進行會計核算。網絡會計要求會計人員改變其工作方式，不斷適應會計環境的變化，實現由核算型會計向核算管理型會計轉變，采用聯機實時操作，主動獲取與提供相結合的一種人機交互式的會計信息系統，為會計信息使用者實旅經濟管理與決策提供及時、準確、系統的信息。
2．5拓展傳統財務會計報告的結構和內容
在傳統財務會計工作中，財務報表是財務報告的核心。附表、附注提供報表以外貨幣性信息和非貨幣性信息，它們是財務報表的重要補充在網絡會計中，財務數據的收集、加工、處理都可以實時進行，不僅迅捷，而且可以雙向交流財務信息。甚至報表閱讀者可以根據自身的需要，以財務會計的原始數據為基礎，進行再加工，獲得更深入的信息。另一方面網絡會計環境下的財務報告對以前并不重要的信息或受成本效益原則約束無法披露的信息，都能進行充分及時的披露。
3網絡會計發展中存在的問題
如上所述，網絡會計具有的優越性是肯定的。但是網絡會計是在網絡環境下運行的，它不可避免地存有若干不足，下面探討的是網絡會計發展中存在的幾個問題。
3．1安全風險
3．1．1網絡系統的安全風險
由于互聯網的開放性，任何人都能夠從互聯網上獲取計算機系統的共享信息資源，這便會給非善意訪問者帶來可乘之機，比如黑客對互聯網系統的蓄意危害。另外，網絡軟件自身的缺陷及通信線路不穩定等因素也是網絡系統的安全隱患。
3．1．2會計信息的安全風險
會計信息是反映企業財務狀況和經營成果的重要依據，不得隨意泄露、破壞和遺失。在網絡環境下，各種計算機系統互相連接，從而使系統間的數據流動性很大，大量的會計信息置身于開放的網絡中，存在被截取、篡改、泄露機密等安全風險，很難保證其安全性。
3．2失效風險
3．2．1企業內部控制的失效風險
傳統會計系統強調對業務活動的使用授權批準及職責性、正確性、合法性。但是在網絡會計環境中，會計信息存儲于網絡系統，大量不同的會計業務交叉在一起，加上信息資源的共享，財務信息復雜，使傳統會計系統中某些職權分工、相互牽制的控制失效。傳統會計賬簿之間互相核對實現的差錯糾正控制已經不復存在，在網絡會計環境下，其光、電、磁介質所載信息可以不留痕跡地被修改或刪除。
3．2．2會計檔案保存的失效風險
網絡會計所使用的財務軟件不能將兼容以前版本或其他版本，以前的會計信息有可能不能被及時錄入網絡財務系統。對于隔代保存的會計檔案更不可能兼容，因而原有會計檔案在新的網絡財務系統中無法查詢。因此，企業所保存的磁帶、磁盤等數據資料面臨失效風險。
3．3會計從業人員的適應性問題
網絡會計環境下的會計從業人員應當熟悉計算機網絡和網絡信息技術，掌握網絡會計常見故障的排除方法及相應的維護措施，了解有關電子商務知識和國際電子交易的法律法規，具備商務經營管理和國際社會文化背景知識，精通會計知識。目前，這樣的復合型人才在我國還非常缺乏。大多數會計人員文化程度不是很高、對新事物的接受能力不是很強，限制了電子商務在我國的發展以及會計信息系統的普及和有效利用。
4解決網絡會計中存在問題的對策
4．1針對安全風險的對策
4．1．1網絡系統安全控制措施
一方面，嚴格控制系統軟件的安裝與修改對工作上的文件屬性可采用隱含只讀等加密措施，或利用網絡設置軟件對各工作站點規定訪問共享區的存取權限命令等保密方式，避免會計數據文件被意外刪除或破壞。對系統軟件進行定期地預測性檢查，系統破壞時，要求系統軟件具有緊急相應、強制備份和快速恢復的功能。另一方面，為防止非法用戶對網絡環境下會計系統的入侵，可以采取端口技術和防火墻技術，以防止網上黑客的惡意攻擊及網絡病毒的侵害。
4．1．2網絡會計信息安全控制措施
會計信息安全控制一般是通過信息存取安全技術和會計數據加密來達到的，其中，數據加密是網絡會計系統中防止會計信息失真的最基本的防范措施。另外，也可以通過加強立法來保障會計信息的安全性。超級秘書網
4、2針對失效風險的對策
4．2．1企業內部控制失效的防范措施
控制范圍應有原來單一的財務部門轉變為財務部門與計算機管理部門共同控制。控制方式應有單純的手工控制轉化為組織控制、手工控制和程序控制相結合的全面內部控制，這樣就可以解決網絡系統內部控制失效風險。
4．2．2會計檔案保存失效的防范措施
制定和執行標準的財務軟件數據轉換接口，使不同開發商的軟件能夠相互兼容會計數據，，便于財務軟件的升級，以解決會計檔案保存失效風險。
4．3針對會計從業人員適應性問題的對策
【關鍵詞】半導體材料；發展；現狀
半導體材料這一概念第一次被提出是在二十世紀，被維斯和他的伙伴考尼白格首次提及并使用，半導體材料從那時起便不斷的進步發展，伴隨著現代化的生活方式對一些數字產品的應用需求，社會對半導體材料推出了更高的要求，這使得半導體材料得到了飛躍性的發展【1】。本篇論文就半導體材料的概念性理解，半導體材料的歷史性發展，新一代半導體材料的舉例以及發展應用現狀等方面展開了基本論述，談論我國在半導體材料這一領域的應用與發展的實際情形。
1.對半導體材料的概念性理解
對半導體材料的理解不能脫離當今二十一世紀這個有著高需求和高速度特點的時代，這個時代同時也是崇尚環保觀念，倡導能源節約的時代，因此新的信息時代下半導體的發展要脫離以往傳統的發展模式，向新的目標邁進。
首先，我們要了解什么是半導體材料，這將為接下來的論述打下概念性的基礎。眾所周知，氣體，液體，固體等狀態都可稱之為物質的存在狀態，還有一些絕緣體，絕緣體是指導熱性或者導電性較差的物質，比如陶瓷和琥珀，通常把F，銀，金，銅等導熱性和導電性較好的一類物質成為導體，所以顧名思義，半導體既不屬于絕緣體，也不屬于導體，它是介于導體和絕緣體性質之間的一種物質【2】。半導體沒有導體和絕緣體發現的時間早，大約在二十世紀三十年代左右才被發現，這也是由于技術原因，因為鑒定物質的導熱性和導電性的技術到了一定的時期才得到發展，而且對半導體材料的鑒定需要利用到提純技術，因此，當對物質材料的提純技術得到升級到一定水平之后，半導體的存在才真正意義上在學術界和社會上被認可。
2.半導體材料的歷史發展及早期應用
對半導體材料的現代化研究離不開對這一材料領域的歷史性探究，只有知道半導體材料是怎樣，如何從什么樣的情形下發展至今的，才能對當今現代半導體材料形成完整的認識體系。對半導體材料的接觸雛形是先認識到了半導體材料的四個特性。論文接下來將會具體介紹，并對半導體材料早期應用做出詳細解釋。
2.1半導體材料發現之初的特性
半導體材料第一個被發現的特性，在一般的情況之下，金屬材料的電阻都是隨著溫度的升高而增加的，但是巴拉迪，這位英國的科學研究學者發現硫化銀這一物質的電阻隨著溫度的升高出現了降低的情況，這就是對半導體材料特性的首次探索，也是第一個特性。
半導體材料的第二個特性是由貝克萊爾，一位偉大的法國科學技術研究者發現的，他發現電解質和半導體接觸之后形成的結會在施加光照條件之下產生一個電壓，這是后來人們熟知的光生伏特效應的前身，也是半導體材料最初被發現的第二個特性。
半導體材料的第三個特性是由德國的科學研究學者布勞恩發現的，他發現一些硫化物的電導和所加電場的方向有著緊密的聯系，也就是說某些硫化物的導電是有方向性的，如果在兩端同時施加正向的電壓，就能夠互相導通，如果極性倒置就不能實現這一過程，這也就是我們現在知道的整流效應，也是半導體材料的第三個特性。
半導體材料的第四個特性是由英國的史密斯提出的，硒晶體材料在光照環境下電導會增加，這被稱作光電導效應，也是半導體材料在早期被發現的第四個特性【3】。
2.2半導體材料在早期的應用情況
半導體材料在早期被應用在一些檢測性質的設備上，比如由于半導體材料的整流效應，半導體材料被應用在檢波器領域。除此之外，大家熟知的光伏電池也應用了早期的半導體材料，還有一些紅外探測儀器，總之，早期被發現的半導體材料的四個重要的特性都被應用在了社會中的各個領域，半導體材料得到初步的發展。
直到晶體管的發明，使得半導體材料在應用領域被提升到一個新的高度，不再僅僅是應用在簡單的檢測性質的設備中或者是電池上，晶體管的發明引起了電子工業革命，在當今來看，晶體管的發明并不僅僅只是帶來了這一電子革命，最大的貢獻在于它改變著我們的生活方式，細數我們現在使用的各種電器產品，都是有晶體管參與的。因此晶體管的發明在半導體材料的早期應用發展上有著舉足輕重的位置，同時也為今后半導體材料的深入發展做足了準備，具有里程碑式的意義與貢獻【4】。
3.現代半導體材料的發展情況
以上論文簡單的介紹了半導體材料以及其早期的發現與應用，接下來就要具體探討第三代半導體材料這一新時代背景下的產物。第三代半導體材料是在第一和第二代半導體材料的發展基礎之上衍生出的更加適應時代要求和社會需要的微電子技術產物。本篇論文接下來將介紹我國半導體材料領域的發展情況，并介紹一些新型的半導體材料的應用與發展情況。
3.1我國半導體材料領域的發展情形
半導體材料的發展屬于微電子行業，針對我國的國情和社會現狀，我國微電子行業的發展不能急于求成，這將會是一個很復雜的過程，也必定是一個長期性的工程。從現在半導體材料發展的情況來看，想要使半導體材料更加滿足受眾的需求，關鍵要在技術層面上尋求突破。我國大陸目前擁有的有關半導體材料的技術，比如IC技術還只能達到0.5微米，6英寸的程度，相較于國際上的先進水平還有較大的差距。
雖然我國目前在半導體材料領域的發展水平與國際先進水平存在著較大的差距，但是這也同時意味著我國在半導體材料領域有著更大的發展空間和更好的前景，而且當今不論是國內環境還是國際環境，又或者是政治環境影響下的我國的綜合性發展方面而言，對中國微電子行業半導體領域的發展還是十分有利的，相信我國在半導體材料這一領域一定會在未來有長足的發展。
3.2新型半導體材料的發展介紹
前文提到，第三代半導體材料如今已經成為半導體材料領域的主要發展潮流，論文接下來將會選取幾種關鍵的三代半導體材料展開論述。
第一種是碳化硅材料。它屬于一種硅基化合物半導體材料，這一類材料的優越性體現在其較其他種類半導體材料有著更強的熱導性能。因此被應用在廣泛的領域，比如軍工領域，，也會被應用在太陽能電池，衛星通信等領域。
第二種是氧化鋅材料。氧化鋅材料被廣泛的應用到了傳感器和光學材料領域中，這是因為它具備一些關鍵性的特性，集成度高，靈敏度高，響應速度快等，這些特征恰恰是傳感等應用范圍廣泛的領域中所看中的關鍵點，不僅如此，氧化鋅半導體材料不僅性能好，而且這類材料的原料豐富，所以價格低廉，還具有較好的環保性能【5】。
4.結語
近年來，半導體照明產業得到了飛躍式的發展，被越來越廣泛的應用到人們的日常生活中，而支撐這一產業的核心材料正是以碳化硅等半導體材料為主的某些微電子材料，半導體材料利用下的各項技術已經在全球范圍內占領者新的戰略高地。我國半導體材料領域雖然起步晚，發展水平較國際水平有差距，但是前景光明，尤其是第三代半導體材料的出現和應用，在人們的生活中有著更加廣泛和有建設性的應用，改變著人們的生活方式，不斷推動著半導體材料的發展。
參考文獻：
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[2]黃裕賢.淺談157nm激光微加工工藝及自動化編程[J].科學與財富，2015，（7）：560-560.
[3]胡鳳霞.淺談半導體材料的性能與應用前景[J].新教育時代電子雜志（教師版），2016，（13）：267.
關鍵詞 半導體物理學 課程探索
中圖分類號：G642.421 文獻標識碼：A 文章編號：1002-7661（2016）02-0001-01
信息技術的基礎是微電子技術，隨著半導體和集成電路的迅猛發展，微電子技術已經滲透到電子信息學科的各個領域，電子、通信、控制等諸多學科都融合了微電子科學的基礎知識。《半導體物理學》是微電子技術的理論基礎，是電子科學與技術、微電子學等專業重要的專業基礎課，其教學質量直接關系到后續課程的學習效果以及學生未來的就業和發展。但是，《半導體物理學》具有理論性強、教學模式單一、教學內容更新慢等特點，使得學生在學習過程中存在一定的難度。因此，本文從課堂教學實踐出發，針對目前教學過程中存在的問題與不足，對微電子專業的《半導體物理學》課程進行探索。
一、教學內容的設置
重慶郵電大學采用的教材為電子工業出版社劉恩科主編的《半導體物理學》，該教材具有知識體系完善、涉及知識點多、理論推導復雜、學科交叉性強等特點，需要學生有扎實的固體物理、量子力學、統計物理以及數學物理方法等多門前置學科的基礎知識。另外，我們開設的學生對象為微電子相近專業的學生，因而在課程內容設置時有必要考慮學生知識水平及其知識結構等問題。雖然微電子學相近專業開設了大學物理等課程，但是大部分專業未開設量子力學、固體物理及熱力學統計物理等前置課程，學生缺少相應的背景知識。因此，我們在《半導體物理學》課程內容設置上，需要將部分量子力學、固體物理學及統計物理學等相關知識融合貫穿在教學中，避免學生在認識上產生跳躍。
從內容上，依據課程大綱《半導體物理學》主要分為兩大部分，前半部分著重介紹半導體的電子狀態及對應的能帶結構，電子有效質量、雜質和缺陷能級、載流子的統計分布，半導體的導電性與非平衡載流子，在此基礎上進一步闡述了費米能級、遷移率、非平衡載流子壽命等基本概念；后半部分對典型的半導體元器件及其性能進行了深入分析。基于以上分析，半導體物理課程對授課教師要求較高，需要教師采用多樣化的教學手段，優化整合教學內容，注重理論推導與結論同相關電子元器件的實際相結合，使學生較好地理解并掌握相關知識。
二、教學方法與教學手段
為了讓學生能較好地掌握《半導體物理學》中涉及的理論及模型，需要采用多樣化的教學方法和手段。基于《半導體物理學》課程的特點，在傳統黑板板書基礎上，充分利用PPT、Flash等多媒體軟件，實物模型等多種信息化教學手段，模擬微觀過程，使教學信息具體化，邏輯思維形象化，增強教學的直觀性和主動性，從而達到提高課堂教學質量的目的。
三、考核方式的改革
為了客觀地評價教學效果和教學質量，改革考核方式是十分必要的。針對《半導體物理學》課程特點，對考核方式作如下嘗試：（1）在授課過程中，針對課程的某些重點知識點，設計幾個小題目，進行課堂討論，從而增強學生上課積極性及獨立思考能力；（2）學期末提交針對課程總結的課程論文，使學生在對課程有更深入了解的同時激發學生的創造積極性。
《半導體物理學》是微電子技術專業重要的專業基礎課，為后續專業課程的學習打下理論基礎。要實現《半導體物理學》這門課的全面深入的改革，還有待與同仁一道共同努力。
參考文獻：
[1]湯乃云.微電子專業“半導體物理”教學改革的探索[J].中國電力教育，2012，（13）.
尊敬的各位來賓、各位老師、各位同學：
大家好！今天的畢業典禮是我們每個莘莘學子夢寐以求的神圣時刻。我非常榮幸能站在這個講臺上，代表全體畢業生訴說此時此刻的心情。首先我代表所有畢業生感謝各位老師孜孜不倦的教誨；還有各位行政、后勤和圖書館的工作人員，感謝他們在學習和科研中為我們提供了全面、及時的服務和支持；還要感謝各位師兄、師弟、師姐和師妹的幫助，以及各位家屬在生活上的關懷和照顧。
三年前的那個夏天，懷著對科學院的崇敬，帶著對未來的憧憬，我們踏進了綠樹掩映的半導體所。這里有許多學識淵博的老師，和聰明好學的同學，更有團結競爭的科研環境，和嚴謹踏實勇于創新的治學傳統。今天，三年的學習生活就要過去了，我們已經從學識淺薄的大學生，成長為合格的高級科研人員。但我們知道，我們的成長包含了多少老師的辛勤汗水和無私奉獻。我們記得，當我們遇到困難和挫折時，你們給予細致的指導和熱情的鼓勵；當我們獲得一點點進步時，你們又帶領我們向更深更大的目標前進。你們擁有的刻苦鉆研的工作精神，求實求真的科學態度，使我們深受教益。特別在“非典”期間，全所教職工以高度的負責精神，默默奉獻，為我們營造了安全、寧靜的環境，使我們最終整齊、健康地完成了論文答辯。誠然，今天的畢業典禮是對我們學有所成的表彰，也是宣告這一段學習的結束，但我們還是應該記住這樣的詩句：“紛紛落下的花蕾，不是為了果實而生，是為追求在風中的偶然相遇。”我們的生命軌跡有幸在半導體所交匯，在這里，相識，相知，相互幫助，結下了深厚的友誼。
我們都還記得，在學術討論會上的面紅耳赤，在運動場上的龍騰虎躍，在聯歡晚會上的姹紫嫣紅。這一切已經牢牢地印在我們的心中，不管將來我們在何時何地，每當回憶起這一幕一幕，都一定會感到無比欣慰和高興。今天我們就要與敬愛的老師們和親愛的同學們依依作別，分別走上不同的工作崗位，分散在世界各地，但我們一定不會忘記半導體所的培養和我們肩上的責任。
通過三年的刻苦學習，我們獲得了足夠的能力和自信，并且擁有半導體所賦予的獨特氣質與精神。在我們的內心中激蕩著這樣的豪情，那就是：今天，我們為半導體所而驕傲，明天，半導體所因我們而自豪！謝謝大家！
本書一共收集了16篇論文，分成三個部分。第一部分人體監測，包括5篇論文：1.將生物學與電子線路相連接：量化與性能度測；2.用于神經信號記錄的全集成系統：技術前景及低噪聲前端設計；3.用于神經肌肉模擬的無線神經記錄微系統的超大規模集成電路；4.使用無線電頻率技術的健康保健裝置；5.用于可植入醫學應用的低功率數字集成系統的設計考慮。第二部分生物傳感器與電子線路，包括6篇論文：6.基于親和力的生物傳感器：隨機建模和品質因素；7.基于標準CMOS及微電子機械系統（MEMS）工藝的制造實例；8.用于芯片實驗室應用的CMOS電容性生物接口；9.用于定點護理及遠程醫學應用的無透鏡成像細胞儀及診斷學；10.用于生物微流體學實時監測與控制的高級技術；11.使用電化學生物傳感器的干細胞培養過程的監測。第三部分新興技術，包括5篇論文：12.建立用于培養細胞與有機物的接口：從靠機械裝置維持生命的甲殼蟲到合成生物學；13.用于陣列式單細胞生物學的技術；14.微流體學系統中細菌鞭毛發動機的應用；15.應用基于CMOS技術的遺傳因子注射和操縱；16.低成本診斷學：射頻設計師的方法。
本書編輯是一位在無線通訊、醫學成像、半導體器件和納米電子方面知名的新興技術國際專家，他管理著一個初創公司――Redlen技術公司的研發部門，他同時也是CMOS新興技術公司的執行主任。他曾在國際性專業雜志及會議上發表過100多篇論文，在各種國際場合中被邀請作為演講者，他擁有美國、加拿大、法國、德國和日本授予的18項國際專利。
本書可用作電氣工程、微電子學、CMOS線路設計及生物醫學器件專業研究生課程的補充材料。
胡光華，
退休高工
(原中國科學院物理學研究所)
關鍵詞：半導體光電；研究型；實踐；教學探索
中圖分類號：G42 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）07-0123-02
近幾年來，隨著半導體電子產業和光學專業的快速發展，半導體光電正逐漸成為一門新興的學科。半導體光電技術是集現代半導體技術、電子學技術和光學信息處理技術等學科于一體的綜合性學科，要求學生具有扎實的半導體物理、光電子、數學和計算機等基礎知識。該學科作為光、機、電、算、材一體的交叉學科，專科課程較多，涉及知識面較廣，有其自身的課程特點：既要講授半導體相關的專業知識，又要補充光電專業的知識，還要加強數理基礎理論教學；既要圍繞半導體光電專業核心，又要涉足其他專業領域；既要重視教學方法，提高教學質量，又要加強前沿知識的學習和科研，不斷更新知識體系，將最新的行業信息灌輸給學生。同時，隨著近年來固態半導體LED照明技術、半導體激光、太陽能光伏和半導體探測器等高新行業的蓬勃發展，需要大量的具有創新研究能力的技術人才來從事半導體光電材料、器件以及系統的研究和開發。這就需要高校培養具有動手能力強，基礎知識扎實，綜合分析能力優秀的研究型人才。但是目前高校半導體光電學科的教學普遍停留在理論層面，缺乏實踐性內容的提升。因而作為一門實用性很強的專業，應著重加強理論與實踐相結合的全面教學，逐步開展研究性課程的教學探索，打破傳統的教學理念，以形成學生在課程學習中主動思考探索并重視創新叉研究的積極教學模式，為半導體光電學科建立一個全新的培養方式。
一、理論教學中創設前沿性課題，引導學生進行探究性學習
在傳統的教學模式中，專業課程的講授主要依靠講解概念、分析原理、推導公式、得出結論。而學生就是按部就班地記筆記、做習題、應付考試。課堂教學效果完全取決于教師的教學經驗，最終學生所接受的知識也僅僅停留在課本的層面，這完全達不到迅猛發展的高新的半導體光電學科的培養要求。這就需要教師打破傳統的教學理念，開展研究性的教學方式。研究性教學是以學生的探究性學習為基礎，教師提出一些創新性的問題，以及與專業相關的一些前沿性科技專題報道，學生在創新性的問題中，借助課本提供的基礎理論和教師提供的相關資料，借鑒科學研究的方法，或獨立探索、或協作討論，通過探究學習、合作學習、自主學習等方式最終找到解決問題的方案，甚至提出更具有創新性的思路。因此，在教學過程中，我們應嘗試減少課堂講授時間、增加課堂討論時間，有意識地提出一些較深層次的問題：如提高太陽能電池的光電轉換效率的方法、新型的半導體材料制作光電器件的優異性等，有針對性地組織專題討論。考核方式以課程設計或者專題論文的形式進行，以培養學生的思考和創新研究能力。此外，要重視階段性總結和檢查工作，培養學生綜合素質和能力。教師在注重教學方式改進的同時，也要重視學生學習效果的階段性檢查和總結。傳統的課堂教學是以作業為考察標準，這種考察的弊端是給學生提供了抄襲作業的機會，學習效果不佳。因此應考慮采取多元化的檢查方式，增加檢查手段。可以讓學生將多媒體課件與教材和參考書相結合，根據教師在課堂教學中指出的難點和重點，單獨總結出學習筆記，并進行定期檢查。
二、建立半導體專業與光電專業協同的教學環境
半導體光電從理論上來講是研究半導體中光子與電子的相互作用、光能與電能相互轉換的一門科學，涉及量子力學、固體物理、半導體物理等一些基礎學科；從實踐層面來講，也關聯著半導體光電材料、光電探測器、異質結光電器件及其相關系統的研究。因此，在理論上應鼓勵教師根據教學情況，編寫有針對性的，并且包含基礎物理學、半導體電子學、光學和系統設計等具有交叉性理論的教材和講義，提升學生在半導體光電交叉領域的理論基礎。同時需要組織和調動各層次教師，建設教學研究中心。結合老教師的經驗和青年教師的創意，共同進行教學改革探索。另外，實現半導體光電學科的教學探索，不僅需要專業教師改進和完善課堂教學措施，提升教學水平和質量，同時也需要專業的半導體光電材料生長、器件制備和檢測設備，以及專業設計軟件供教學和科研使用。該學科的性質決定了教學的內容不能僅僅局限于理論方面，還需要實驗方面的補充和實踐，從而可以從軟件和硬件雙方面實現協同的教學環境。在具體的操作過程中，以光譜分析為例，傳統的光譜分析光源采用的是一些氣體激光器，我們可以在教學中利用新型的半導體固體激光器來替代傳統的氣體激光器，將半導體光電器件和光學系統有機結合起來，提供兩者協同的新型設備。指導學生在實驗中分析新型的光譜系統和傳統系統的優劣性，以及如何在現有的基礎上改進系統，提高系統的使用性能，在教學中鍛煉學生的協同學科的技能性訓練。進一步可以引入顯微鏡成像技術，采用簡易的一些光學元器件，在實驗室內讓學生動手搭建顯微成像設備，鍛煉學生對光學系統的整體認知能力，并且可以提升傳統設備的應用范圍。這一系列交叉協同教學實驗的建立有利于打破教學和研究的界限，打破學科的界限，突出半導體光電學科的交叉性特點，促進學生知識的全面性掌握，為研究型的教學模式開辟新的途徑。
三、建立前沿性半導體光電專業實驗教學平臺
半導體光電涉及的領域很廣泛，單純的理論教學不能滿足學生對于高新的工程應用的直觀認識，許多設備和器件只闡述其工作原理，概念比較抽象，學生不易理解。因而需要重視研究型實踐教學。在條件允許的情況的，將半導體材料生長和器件制造設備引入課堂，讓學生深刻掌握器件的制造流程。同時可以引入先進的光電檢測設備，讓學生開展一些器件的檢測實驗，在實驗過程中熟悉器件和光電系統的工作原理，可以起到事半功倍的作用。同時還可以讓學生在實踐中不斷思考和探索一些前瞻性的科學研究問題。以半導體LED光電器件為例：由于LED材料和器件制造設備較為精密、價格昂貴、不易獲取。在理論課程后，可以引用適當的LED材料生長設備MOCVD的一些生長過程的實物圖片和視頻，以及半導體器件制備的薄膜沉積、光刻制作和刻蝕工藝的流程圖和視頻，讓學生盡可能地將抽象的理論與具體實踐聯系起來。此外，購置現成的LED器件和光電檢測設備，利用光電測試設備對LED器件開展一些電學和光學性能的檢測，在測試過程中讓學生對LED光電轉換基本原理和不同測試條件對器件光電性能影響的物理機制開展探索性研究。對于阻礙LED發展的一些前沿性難題進行深刻的思考和分析，提出合理的改進和解決方案。基于學科的科研實驗條件，我們還可以提出項目教學法，把教學內容通過“實踐項目”的形式進行教學，為了能夠一個半導體和光電專業相協同的實驗平臺，可以設置一個系統的實驗項目包含多門課程的知識。項目教學是在教師的指導下，將相對獨立的教學內容相關的項目交由學生自己處理。信息的收集，方案的設計，項目實施及最終評價報告，都由學生負責完成，學生通過該項目的進行，了解并把握實驗制造和檢測得整個過程及每一個環節的基本要求，教師在整個過程中主要起引導作用。以此來培養學生的實踐性、研究性學習能力，讓學生扮演項目研究者的角色，在研究項目情景的刺激下及教師的指導下主動開展探究活動，并在探究過程中掌握知識和學習分析問題、解決問題的方法，從而達到提高分析問題、解決問題能力的目的。這樣才具備一門前沿性的學科所應該達到的理想效果。
四、建立專業校企合作基地
半導體光電專業需結合地域經濟發展特點，建立專業的校企合作基地。校企合作是高校培養高素質技能型人才的重要模式，是實現高校培養目標的基本途徑。以江南大學為例，可以依據無錫當地工業的發展中心，與半導體光電類企業，如無錫尚德太陽能股份有限公司、江蘇新廣聯LED器件制造企業、LED照明企業實益達、萬潤光子等公司進行深入合作，建立企業實訓創新基地及本科生、研究生工作站。定期組織學生去企業進行參觀，了解半導體光電類產品的產線制造過程。還可以安排有興趣的學生在學有余力的同時進入企業進行實習，使學生能夠將課堂的理論知識應用到實際的應用生產中，并且可以利用理論知識來解決實際生產中所遇到的一些問題。以實際產線的需求分析為基礎，結合理論教學的要求，建立以工作體系為基礎的課程內容體系；實施綜合化、一體化的課程內容，構建以合作為主題的新型課堂模式，做到教室、實驗室和生產車間三者結合的教學場所。最終積累一定的合作經驗后，校企可以合作開發教材，聘請行業專家和學校專業教師針對課程的特點，結合課堂基礎和生產實踐的要求，結合學生在相關企業實訓實習的進展，編寫出符合高校教學和企業生產需求的新型校企雙用教材。
綜上所述，要開展研究型半導體光電類課程的教學探索，首先要突破傳統的理論教學模式，根據課堂教學需求，改善課堂教學措施，形成有創意、有個性化的課堂特色，旨在培養學生的創新思維能力。
參考文獻：
當我打開電子信箱，看到來自《美國化學學會期刊》的電子郵件：“我們很高興地通知你，你的科研成果已被本雜志接受發表”不知不覺間我在普林斯頓已整整1年了。
1年前我與家人從美國西海岸的加州，經過數小時的旅程，來到了位于美國東部的普林斯頓大學開始博士后研究工作。導師卡恩教授向我介紹實驗室時，介紹了我將要開展的科研項目的重要性――精確控制以硅為主的半導體材料中的摻雜量，對當今電子產品飛速發展起著至關重要作用。然而，無機半導體有著材料成本高昂和制作工藝復雜的局限性。另一方面，有機半導體材料則具有制作工藝簡易、價格低廉等互補性優點。近年來使用有機半導體材料作為電子產品組成部分，已引起人們廣泛興趣。但人們對于有機半導體摻雜現象的認識仍然有待于進一步提高，例如摻雜材料的選擇以及各種摻雜機制的作用等。卡恩教授領導的表面科學實驗室在該領域進行了多年深入細致研究，連連取得重要成果。我要進行的這個項目由美國國家科學基金會、美國能源部和歐洲一家化學制藥公司提供資金，旨在該科學研究前沿方向取得新突破。
半導體分N型和P型兩類，我們第一步的目標就是要找到一種材料，能夠有效并穩定地摻雜P型有機半導體。剛巧?喬治亞理工學院的合作者向我們提供了一種剛合成的有機分子材料，收到材料的當晚，我即開始做相關測試，經過數月的連續實驗，終于獲得可靠數據證明該材料摻雜能力超越目前已知的其他材料。
回首這幾個月的連續實驗，既有實驗過程中遭遇困難的挫折感，更有品嘗成功的喜悅。實驗結果與理論預測的完美吻合，更增強了我的信心。接下來我使用該材料摻雜一種在有機半導器件中廣泛應用的P型材料，做成了器件來測量，實驗結果進一步顯示：經過摻雜，該器件導電的提升達到5個數量級以上!至此，該摻雜物的有效性得到充分體現。
當得知該材料不但能有效摻雜，并通過實驗證明具有極其優越的穩定性(常溫和110攝氏度下均穩定)后，導師和合作者都很高興，認為這些振奮人心的結果對有機半導體領域會產生重要影響，提議以我為第一和通訊作者將該發現于第一時間以快訊的方式發表出來。經過詳盡周密的數據分析與整理，我完成了文稿。在此過程中卡恩教授與其他合作者起了非常關鍵的作用，他們對文稿提出很多中肯的修改意見。我們將稿件投到了本領域最具影響力的學術雜志《美國化學學會期刊》。1個月后，審稿人的意見反饋回來，非常認可并推薦發表。從文章投搞到接受不到2個月。1年來的辛勤耕耘終于結出了豐碩果實。
二
在普林斯頓的這1年，除了繁忙的科研工作，我還有幸感受到了普林斯頓之美。作為一所歷史悠久的著名學府，普林斯頓人才輩出，是美國8所常春藤名校之一，年年被評為全美最佳大學。與我以前就讀的公立名校加州大學伯克利分校相比，普林斯頓規模小很多，但各學科均名列前茅，吸引著來自世界各地的精英。踏入普林斯頓校園大門，就如同進入了傳說中的童話世界。滿眼望去，一座座哥特復興風格的古堡，靜靜地矗立在校園內。普林斯頓的秋日，是一年中最美的季節，燦爛的陽光，五彩的樹葉，映襯著古老的建筑，穿梭其中的年輕學子，洋溢著蓬勃朝氣。
離校園不遠的普林斯頓高等研究所，則是做純理論研究科研工作者心中的麥加圣地。曾在研究所中工作過的最有名的科學家莫過于愛因斯坦。華人科學中楊振寧、李政道、邱成桐等也都在此學習工作過。走過靜謐的林間小道，呈現在眼前的是如世外桃園一般的高等研究所校園，我們去的時候正是夏天，深處于綠樹環繞的青蔥之中，絲毫感覺不到盛夏的炎熱。
普林斯頓的1年，是辛勤耕耘的1年，也是成果豐碩的1年。我相信，這段經歷必將對我今后的科研道路產生深遠影響。留學7年，我希望早日把在海外積累的科學知識和科研經驗用來報效祖國。
(攝影／段風華)
戚亞冰，2007年“國家優秀自費留學生獎學金”獲獎者，留學美國。