半导体及其应用超导及其应用

一

导体、半导体和绝缘体导体：自然界中很容易导电的物质称为导体，金属一般都是导体。绝缘体：有的物质几乎不导电，称为绝缘体，如橡皮、陶瓷、塑料和石英。金属导体电阻率约为10-8Ω·ｍ~10-6Ω·ｍ半导体的电阻率约为10-5Ω·m~106Ω·ｍ绝缘体的电阻率约为108Ω·m~1018Ω·ｍ半导体：另有一类物质的导电特性处于导体和绝缘体之间，且电阻随温度的增加而减小，这样的材料称为半导体。如：锗、硅、砷化镓和一些硫化物、氧化物等。三者之间没有绝对的界限二、半导体的特性和应用1、热敏性（热敏电阻）半导体材料的电阻随温度升高减小。如：自动防火报警器、电子测量仪中的热敏电阻。2、光敏性（光敏电阻）

在光照下电阻大大减小。如：照相机自动测光、光电控制、室内光线控制。3.晶体管在纯净的半导体材料中参入微量杂质，会使半导体的导电性能大大增强。

制成晶体二极管和三极管如：在单晶硅中参入百分之一的某种杂质（磷或硼），其电阻率几乎可以下降一万倍2.1.3

半导体二极管一、基本结构PN结加上管壳和引线，就成为半导体二极管。PN结面接触型PN二极管的电路符号：、二极管的单向导电性发光二极管§1.4半导体三极管1.4.1

基本结构BECNNP基极发射极集电极NPN型PNP集电极基极发射极BCEPNP型三极管的放大性

集成电路的制成

半导体照明LED发光模组产品

LED照明产品LED景观照明应用LED桥梁装饰照明应用1956年诺贝尔物理学奖巴丁,肖克莱,布拉坦（研制成晶体管）半导体材料在目前的电子工业和微电子工业中主要用来制作晶体管、集成电路、固态激光器等器件超导及应用1908年荷兰Leiden大学的KamerlingOnnes

小组将He液化，1911年测量水银Hg的电阻温度曲线时发现在4.2K（零下269度）左右电阻突然消失。此性质被命名为超导性。随后发现了大批的单元素金属超导体。1913年获得诺贝尔物理学奖零电阻特性

超导现象大多数金属在温度降到某一数值时，都会出现电阻突然降为零的现象转变温度：导体由常态转变成超导状态的温度，用TC表示。二、超导的历史年份科学家材料转变温度TC1911（荷）昂尼斯汞4.2K至1986上半年23K1986年7月镧钡铜氧化物35K1987年2月美、中钇钡铜氧化物90K1992年初125K四、超导的应用1、优越的超导电机普通发电机组中的材料载流量十分有限，由于电路中有电阻，总要发热，因此既不经济又不安全。用超导体制造电机，完全不发热，可以提高载流量，据专家计算，用超导体制作电机，功率可以提高几十倍。2、省电的超导电路普通的电路由于输电线的耗能严重，必须经过升压、降压的程序，而且也不可能作到完全不损耗。超导体导线则能完全解决这个问题。优越的超导电机高温超导电缆剖视图3、精密的超导仪器一些精密的仪器，如核磁共振仪、电子显微镜等对磁场有非常严格的要求（强度要高、稳定性要高、磁感线分布要理想，有时还要求很大的尺寸），普通的材料很难达到要求，超导则能解决这个问题。4、神速的超导计算机把超导体应用于计算机将会迎来科学史上的一次重大革命。理论研究表明：应用约瑟夫森效应制成超导器件，其开关速度可以比当前使用的半导体集成电路快十几~二十几倍，而且它消耗的电能只有现在普通计算机的1%。5、超导磁悬浮列车在超导磁悬浮列车的研究中走在最前列十日本。1962年，日本着手设计磁悬浮列车，但当时是利用正常导体产生的