時(shí)間：2023-03-17 17:59:18
導(dǎo)語(yǔ)：在半導(dǎo)體論文的撰寫旅程中，學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文，愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感，引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。
1.1病例
本組30例，男18例，女12例，年齡16-45歲。按KLigman痤瘡分級(jí)其中輕度：12例；中度：14例；重度：4例，瘡程度由輕微至嚴(yán)重不等，皮膚類型為IV~V.
1.2方法
采用candela公司提供的配備有動(dòng)態(tài)冷卻裝置的smoothbeam1450nm半導(dǎo)體激光系統(tǒng)。對(duì)痤瘡治療的作用機(jī)理是對(duì)引發(fā)的皮脂腺進(jìn)行熱損傷照射，系統(tǒng)噴射致冷劑以保護(hù)表皮，從而使副作用最小化[1]。治療所選能量密度為9-11J/cm2，平均10.5J/cm2，光斑直徑6mm，致冷噴射時(shí)間為20ms，脈沖寬度210ms，療程間隔為三至四周，治療次數(shù)2～5次不等。
2.結(jié)果
2.1臨床療效
30例痤瘡治療部位皮脂分泌明顯減少，治療部位的痤瘡數(shù)明顯減少，在治療結(jié)束后的6-12周內(nèi)，真皮熱療對(duì)每位患者均有所見(jiàn)效，而且多數(shù)患者的病灶得以消失，并且SmoothBeam1450nm半導(dǎo)體激光系統(tǒng)相當(dāng)安全，但是治療后部分患者會(huì)出現(xiàn)短暫的水腫和紅斑。
2.2不良反應(yīng)
激光治療后所有患者局部均出現(xiàn)暫時(shí)性紅斑、水腫，并于24h內(nèi)消退，同時(shí)患者術(shù)中有不同程度疼痛感。所有患者均未出現(xiàn)色素沉著或色素減退。
3.護(hù)理
根據(jù)SmoothBeam1450nm半導(dǎo)體激光系統(tǒng)的特點(diǎn)，針對(duì)每個(gè)患者的具體情況，進(jìn)行認(rèn)真仔細(xì)的護(hù)理評(píng)估，確定各自的護(hù)理方案，采取準(zhǔn)確有效的護(hù)理措施，具體護(hù)理措施如下：
3.1治療前
3.1.1患者經(jīng)臨床醫(yī)生確診后，向患者詳細(xì)解釋激光治療的原理、過(guò)程、達(dá)到的效果，簽署知情同意書。
3.1.2建立病例，包括患者的姓名、年齡、性別、診斷、皮膚類型、皮損特點(diǎn)，拍攝治療前照片。
3.1.3協(xié)助患者清潔治療部位皮膚，一定徹底清除皮膚表面的護(hù)膚護(hù)膚品和化妝品，用滅菌注射用水消毒。
3.1.4協(xié)助患者佩戴護(hù)目鏡，醫(yī)護(hù)人員佩戴護(hù)目鏡。
3.2治療中
3.2.1患者平臥，根據(jù)其皮膚類型選擇治療參數(shù)在沒(méi)有皮損的小區(qū)域做光斑測(cè)試，一般用單脈沖測(cè)試（不超過(guò)5個(gè)），觀察一分鐘如出現(xiàn)月牙形或圓形白丘疹或水皰表明表皮灼傷，應(yīng)定時(shí)治療；如果沒(méi)有上述現(xiàn)象方可繼續(xù)治療。
3.2.2操作者應(yīng)將操作手柄垂直并緊壓于患者皮膚，以防制冷劑從測(cè)距儀下端流向周圍皮膚，減弱其對(duì)表皮的保護(hù)作用。
3.2.3治療過(guò)程中及時(shí)觀察患者的反應(yīng)，根據(jù)反應(yīng)及時(shí)調(diào)整治療參數(shù)。
3.2.4測(cè)距儀在治療中會(huì)結(jié)霜，應(yīng)及時(shí)用無(wú)菌紗布擦試。
3.3治療后
3.3.1治療結(jié)束后應(yīng)拍攝治療后照片。
3.3.2治療結(jié)束后應(yīng)讓患者在治療室觀察15～30分鐘后方可離開(kāi)。
3.3.3治療結(jié)束后應(yīng)告訴患者避免搔抓治療部位，避免日曬，避免使用其它刺激性物質(zhì)，如有不適隨時(shí)復(fù)診。
3.4健康宣教
痤瘡的發(fā)病與情緒、飲食、心理狀態(tài)、感染、內(nèi)分泌及新陳代謝等多種因素有關(guān)，因此應(yīng)從多方面進(jìn)行綜合護(hù)理，才可以預(yù)防痤瘡的發(fā)生，提高臨床療效，降低其并發(fā)癥。
3.4.1應(yīng)保持樂(lè)觀的情緒，建立充分信心，積極配合治療。
3.4.2應(yīng)注意日常飲食，適當(dāng)限制油、辣、甜等食物的攝入。
3.4.3應(yīng)注意多飲水（白開(kāi)水），多吃水果和蔬菜。
3.4.4應(yīng)注意保持大便通暢，防止便秘。
3.4.5應(yīng)保證充足的睡眠，提高機(jī)體抵抗力。
3.4.6應(yīng)合理使用化妝品，禁忌使用油性化妝品。
3.4.7應(yīng)注意防曬，同時(shí)盡量減少汗腺分泌量。
4.討論
【關(guān)鍵字】油田；土地資源；土地管理
引言
大慶油田是我國(guó)最大的油田，是我國(guó)重要的能源基地，全國(guó)40%的原油來(lái)自大慶，油田企業(yè)每年都有大量的新增建設(shè)用地，每年都有新打的井，對(duì)土地的依賴性強(qiáng)，且在占用土地上具有點(diǎn)多、面廣、量大等特點(diǎn)，因此，對(duì)于油田企業(yè)來(lái)說(shuō)，切實(shí)加強(qiáng)土地資產(chǎn)的經(jīng)營(yíng)管理，合理利用土地資源，確保其保值增值，具有特別重要的現(xiàn)實(shí)意義。大慶油田建設(shè)過(guò)程中涉及眾多的土地產(chǎn)權(quán)問(wèn)題。土地問(wèn)題處理好了，有利于大慶油田20年原油持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)4000萬(wàn)噸有利于大慶經(jīng)濟(jì)的繁榮發(fā)展，有利于社會(huì)的穩(wěn)定。實(shí)際工作過(guò)程中，應(yīng)該依據(jù)國(guó)家有關(guān)法律、法規(guī)和政策以及大慶油田的實(shí)際情況，妥善處理好土地問(wèn)題。
1、油田土地管理工作的現(xiàn)狀
土地屬于重要的資源，又是重要的資產(chǎn)，土地管理應(yīng)該堅(jiān)持資源資產(chǎn)并重管理，管理的基本原則是：有序在償、供需平衡、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、集約高效。油田土地管理工作是油田工程建設(shè)的前提保障，近年來(lái)，全國(guó)正在開(kāi)展土地管理調(diào)研，國(guó)家對(duì)土地管理的要求也進(jìn)一步加強(qiáng)，油田單位應(yīng)該結(jié)合實(shí)際，深入基層，加強(qiáng)管理，嚴(yán)抓違法案件，繼續(xù)做好土地管理工作。
近年來(lái)，大慶油田在建設(shè)用地程序上，嚴(yán)格依據(jù)國(guó)土資源部《建設(shè)項(xiàng)目用地預(yù)審管理辦法》、《黑龍江省建設(shè)用地審批流程、建設(shè)用地預(yù)審程序》等相關(guān)管理制度，對(duì)油氣田建設(shè)每宗地的取得和使用，都依法按程序辦理，足額及時(shí)上繳全部稅費(fèi)，認(rèn)真履行建設(shè)用地合同各項(xiàng)條款，切實(shí)做好土地資料建檔歸檔工作；歷年來(lái)沒(méi)有發(fā)生一起因用地問(wèn)題引發(fā)的糾紛。同時(shí)，油田公司把集約節(jié)約用地放在各項(xiàng)工作的首位；在站（所）選址，井場(chǎng)勘探，油氣管道鋪設(shè)，道路建設(shè)項(xiàng)目中，做到了“三多、三少、一禁止”（即：多用荒地、多用沙地、多用坡地；少用平地、少用耕地、少用園地；禁止用基本農(nóng)田）。積極簡(jiǎn)化流程工藝，科學(xué)合理布井，推廣應(yīng)用多井組的集約節(jié)約用地方式，節(jié)約用地成效顯著。
2、油田企業(yè)土地資產(chǎn)管理常見(jiàn)問(wèn)題
全國(guó)各油田有一個(gè)普遍的現(xiàn)象，油田占地面積廣，土地資源豐富，近年來(lái)，土地管理越來(lái)越規(guī)范，但在土地管理方面難免也存在一些問(wèn)題。
2.1存在土地荒蕪現(xiàn)象
一直以來(lái)，在土地使用方面存在一些問(wèn)題，例如：管理不善，節(jié)約意識(shí)淡薄，土地有效利用率偏低，存在閑置、浪費(fèi)的現(xiàn)象。甚至存在無(wú)任何許可的情況下，圈地搞工程、搞項(xiàng)目，工程多年不開(kāi)工，用地一直空閑，造成嚴(yán)重浪費(fèi)。
2.2重視征地，輕視管理
油田企業(yè)為了油田開(kāi)發(fā)的需要，每年都要投入大量資金，投資建設(shè)的第一環(huán)節(jié)就是征用大量土地資源，在一定意義上可以說(shuō)，土地資源是油田的最寶貴固定資產(chǎn)，是企業(yè)資產(chǎn)的重要組成部分。但是長(zhǎng)期以來(lái)，許多油田企業(yè)缺乏土地管理意識(shí)，不夠重視土地管理工作，多頭管理現(xiàn)象嚴(yán)重，管理機(jī)構(gòu)不健全，或管理人員崗位變換頻繁，相關(guān)存檔資料分散或遺失，歸檔不及時(shí)，以及機(jī)構(gòu)變動(dòng)時(shí)移交手續(xù)不規(guī)范，造成了許多珍貴的土地歷史資料遺失，有時(shí)甚至因無(wú)法找到相關(guān)證明材料，不得不重復(fù)交費(fèi)，重新辦理用地手續(xù)等，給企業(yè)帶來(lái)了無(wú)可挽回的經(jīng)濟(jì)損失。
2.3建設(shè)用地協(xié)調(diào)管理難度不斷增大
隨著油田開(kāi)發(fā)的需要，建設(shè)項(xiàng)目不斷增加，部分油氣勘探建設(shè)項(xiàng)目占?jí)恨r(nóng)民耕道、橋梁、林地、經(jīng)濟(jì)作物現(xiàn)象時(shí)有出現(xiàn)，項(xiàng)目涉及地方公路、建筑物、河流的穿越、搭頭等，對(duì)民用供水、供電、通訊線路進(jìn)行改道情況時(shí)有發(fā)生。由于施工人員與所處地區(qū)人員存在較大文化差異，加之用地政策、補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)等缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，基本是多頭管理，與地方協(xié)調(diào)起來(lái)較為困難，嚴(yán)重時(shí)出現(xiàn)地方人員圍堵工地、阻撓施工現(xiàn)象。
3、加強(qiáng)油田企業(yè)土地資產(chǎn)管理的措施
3.1構(gòu)建土地資源信息化檔案
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，在土地管理工作中，應(yīng)該結(jié)合實(shí)際工作引進(jìn)軟件，逐步建立起信息化土地資產(chǎn)管理新模式，開(kāi)發(fā)功能強(qiáng)大的土地資產(chǎn)管理信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。在系統(tǒng)內(nèi)，實(shí)現(xiàn)企業(yè)管理的各個(gè)功能，為企業(yè)各部門提供方便，如：實(shí)現(xiàn)固定資產(chǎn)、流動(dòng)資產(chǎn)、房產(chǎn)的相互連接，實(shí)現(xiàn)土地管理信息的共享、共用，實(shí)現(xiàn)土地應(yīng)用信息的查詢、上報(bào)、下發(fā)、智能化，從而不斷提高土地管理部門的工作效率，為企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)及各專業(yè)部門進(jìn)行決策提供重要參考數(shù)據(jù)。
3.2重視規(guī)劃，提高土地利用率
油田建設(shè)用地應(yīng)以可持續(xù)發(fā)展為指導(dǎo)，以節(jié)約用地為方針，遵循相關(guān)“十二五規(guī)劃”建設(shè)用地要求，在建設(shè)初期要進(jìn)行全面考察，科學(xué)用地，按需用地，科學(xué)規(guī)劃，并將規(guī)劃進(jìn)行科學(xué)計(jì)算，貫徹落實(shí)到實(shí)際工作中，促進(jìn)土地資源的合理利用和開(kāi)發(fā)。此外，要從石油技術(shù)等方面來(lái)減少土地資源的應(yīng)用，如：①提高鉆井技術(shù)，從節(jié)約用地的角度出發(fā)，在新鉆井方面要靈活運(yùn)用水平井、定向井等多種鉆探方式；②在鉆井施工前，應(yīng)該優(yōu)化方案設(shè)計(jì)，減少占用土地，減少占用耕地，提高土地資源的利用率，降低鉆井施工成本，在施工過(guò)程中，應(yīng)盡量少修路，充分利用現(xiàn)有公路條件；③對(duì)報(bào)廢井場(chǎng)積極實(shí)施退耕，減少已占土地?cái)?shù)量。
3.3加強(qiáng)用地協(xié)調(diào)，科學(xué)合理用地
油田土地管理部門，應(yīng)該從大局出發(fā)，確保油田建設(shè)用地征用渠道的通暢，為公司的發(fā)展做后勤保障。在油田建設(shè)過(guò)程中，會(huì)遇到各種各樣的土地問(wèn)題，遇到各種困難，在困難面前，土地部門的管理人員，應(yīng)該樹(shù)立信息，積極協(xié)調(diào)地方，對(duì)地方組織、個(gè)人無(wú)理阻撓油氣田建設(shè)征地進(jìn)程，故意妨礙工程建設(shè)的行為、事件，堅(jiān)決依法追究當(dāng)事人責(zé)任。積極協(xié)助地方土地執(zhí)法、交通、公安部門開(kāi)展社會(huì)環(huán)境綜合治理，堅(jiān)決懲治滋事鬧事者，保證油氣田建設(shè)用地征用的正常工作秩序。
3.4提高認(rèn)識(shí)，樹(shù)立土地管理新觀念
土地是企業(yè)的重要生產(chǎn)資料，一切經(jīng)營(yíng)活動(dòng)都是在土地上實(shí)施的。隨著企業(yè)的不斷發(fā)展，相關(guān)法律法規(guī)越來(lái)越健全，人們對(duì)土地管理工作更加重視，尤其是油田企業(yè)的土地管理人員，一定要切實(shí)重視和加強(qiáng)土地管理，牢固樹(shù)立土地資產(chǎn)觀念，充分認(rèn)識(shí)土地資產(chǎn)在企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)中的重要地位和作用，不斷加大管理力度，確保其保值增值，徹底扭轉(zhuǎn)以往在土地資產(chǎn)管理上的被動(dòng)局面，努力推動(dòng)油田企業(yè)土地資產(chǎn)管理觀念的根本轉(zhuǎn)變。
半導(dǎo)體電子學(xué)問(wèn)題復(fù)雜性的持續(xù)增加，以及類似微波電子學(xué)、光電子學(xué)這樣的新方向發(fā)展說(shuō)明了目前使用的摻雜工藝沒(méi)有足夠的潛力，而且尋求與開(kāi)發(fā)新的方法是不可避免的。其中一種最有希望的技術(shù)是輻射摻雜，即在各種類型輻射的作用下，對(duì)半導(dǎo)體的性質(zhì)有目的地定向改進(jìn)。中性的粒子，例如中子和γ量子，它們?cè)趯?duì)半導(dǎo)體晶片和錠料的均勻摻雜中被廣泛應(yīng)用。利用輻射摻雜，非均勻摻雜剖面只能通過(guò)應(yīng)用輻射來(lái)獲得，它能確保半導(dǎo)體的性質(zhì)在預(yù)定深度上的有效改進(jìn)。從這一觀點(diǎn)出發(fā)，最佳的方法是使用短距離的帶電粒子，例如加速離子。因?yàn)樵谥兄惯^(guò)程中它們能量損失的特殊情況，近年來(lái)為了這個(gè)目的使用最輕的離子，即質(zhì)子受到了特殊的關(guān)注。過(guò)去的幾十年中，許多重要工藝方法取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，而這些工藝方法都是在半導(dǎo)體與帶電粒子的輻射摻雜過(guò)程中發(fā)生的。這一切拓展了有關(guān)輻射缺陷的產(chǎn)生，它們的性質(zhì)以及它們與半導(dǎo)體中雜質(zhì)交互作用的信息，并逐步形成了利用質(zhì)子束輻射的新方法。現(xiàn)在，有關(guān)有選擇半導(dǎo)體微觀嬗變摻雜和半導(dǎo)體器件中輻射感生缺陷的述評(píng)論文在科學(xué)出版物中大量地出現(xiàn)。然而至今為止，在全世界相關(guān)的文獻(xiàn)中還沒(méi)有有關(guān)半導(dǎo)體技術(shù)中輻射缺陷工程的述評(píng)論文。在這本論文中，作者考察了質(zhì)子與單晶半導(dǎo)體相互作用的基本原理，而且對(duì)現(xiàn)有已知材料的各種類型的質(zhì)子改變作了詳細(xì)的分析。
本書共有4章。1 離子激勵(lì)工藝方法；2 借助帶電粒子的半導(dǎo)體嬗變摻雜；3 利用輻射缺陷的半導(dǎo)體摻雜；4 隱埋多孔及損傷層的形成。
本書是世界科技出版社出版的《電子學(xué)和系統(tǒng)問(wèn)題精選》叢書第37卷。本書的第一作者在圣彼得堡理工大學(xué)任教，第二作者在俄羅斯RAS俄羅斯科學(xué)院所屬微電子學(xué)與高純度材料研究所任職。本書引用的參考資料超過(guò)400種。對(duì)半導(dǎo)體電子學(xué)和固態(tài)輻射物理感興趣的科學(xué)家、技術(shù)人員和學(xué)生將會(huì)從中受益。
胡光華，高級(jí)軟件工程師
(原中國(guó)科學(xué)院物理學(xué)研究所)Hu Guanghua，Senior Software Engineer
【關(guān)鍵詞】定子線棒 電暈 電場(chǎng) 絕緣材料 防暈材料 低阻 半導(dǎo)體
1 概述
隨著國(guó)內(nèi)外對(duì)電力資源需求的不斷增長(zhǎng)，研制和開(kāi)發(fā)大容量發(fā)電機(jī)組已成為現(xiàn)階段水電站的發(fā)展趨勢(shì)。而構(gòu)成大容量發(fā)電機(jī)組最重要且必不可少的部件之一就是定子繞組（又叫定子線棒），它是實(shí)現(xiàn)由機(jī)械能想電磁能轉(zhuǎn)換的場(chǎng)所。為了提高絕緣性，現(xiàn)階段常采用固體—?dú)怏w絕緣。此工藝是將絕緣氣體同時(shí)置于固體絕緣內(nèi)外，但在交流高電壓作用下，這些氣體因?yàn)槌惺芟鄬?duì)較高的電場(chǎng)強(qiáng)度時(shí)，易發(fā)生局部放電或電暈。
2 發(fā)電機(jī)的電暈現(xiàn)象的產(chǎn)生機(jī)理及其對(duì)機(jī)組的危害
電暈的產(chǎn)生是因?yàn)椴黄交膶?dǎo)體產(chǎn)生不均勻的電場(chǎng)，在不均勻的電場(chǎng)周圍曲率半徑小的電極附近當(dāng)電壓升高到一定值時(shí)，因空氣游離就會(huì)發(fā)生放電，形成電暈。針對(duì)大容量機(jī)組，定子繞組通常置于通風(fēng)槽口及直線出槽口處，由于繞組端部電場(chǎng)集中，當(dāng)局部位置場(chǎng)強(qiáng)達(dá)到一定數(shù)值時(shí)，氣體發(fā)生局部游離，在電離處出現(xiàn)藍(lán)色熒光，形成電暈現(xiàn)象。電暈產(chǎn)生熱效應(yīng)和臭氧、氦的氧化物，使線圈內(nèi)局部溫度升高，導(dǎo)致膠粘劑變質(zhì)、碳化，股線絕緣和云母變白，進(jìn)而使股線松散、短路，絕緣老化。另外由于熱固性絕緣表面與槽壁接觸不良或不穩(wěn)定時(shí)，在電磁振動(dòng)的作用下，將引起槽內(nèi)間隙火花放電。這種火花放電造成的局部溫升將使絕緣表面受到嚴(yán)重侵蝕。這一切都將對(duì)電機(jī)絕緣造成極大的損害，而縮短定子線棒的使用壽命甚至破壞線棒。
3 電暈防護(hù)措施——定子繞組電暈防護(hù)系統(tǒng)
對(duì)于定子繞組而言，端部電暈的根源在于槽口電場(chǎng)集中。因此只要使電場(chǎng)均勻化，也就能有效地抑制電暈的產(chǎn)生。目前，常用的防護(hù)措施有：MICADUR（真空壓力浸漬〈VPI〉絕緣系統(tǒng)）、 槽電暈防護(hù)系統(tǒng)（SCP）、端部電暈防護(hù)系統(tǒng)（OCP）。綜合上述各個(gè)防護(hù)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，糯扎渡水電站9#機(jī)的線棒端部——槽電暈防護(hù)和端部電暈防護(hù)的交接處，設(shè)計(jì)了多層電暈防護(hù)，分級(jí)擴(kuò)寬電荷流向低電位處（鐵芯）的路徑，有效的改善了電場(chǎng)集中現(xiàn)象，在一定的電壓范圍內(nèi)，有效地抑制了電暈的產(chǎn)生。（如圖1、2所示）
圖中電荷從集中區(qū)域通過(guò)分級(jí)半導(dǎo)體路徑流入導(dǎo)電防暈層（槽電暈防護(hù)層），最終通過(guò)導(dǎo)電防暈層外包繞的低阻槽襯流入接地的定子鐵芯，從而達(dá)到均衡電場(chǎng)的目的，最大程度的避免了電暈的產(chǎn)生。 同時(shí)，糯扎渡水電站還采用了定子繞組端部半導(dǎo)體防暈漆處理和線棒環(huán)繞綁扎系統(tǒng)。現(xiàn)將線棒環(huán)繞綁扎系統(tǒng)的工藝及優(yōu)點(diǎn)敘述如下：
發(fā)電機(jī)在下線前，首先將一定寬度的半導(dǎo)體低阻槽襯通過(guò)專用敷膠工具，均勻敷設(shè)一定厚度的半導(dǎo)體硅樹(shù)脂后對(duì)折，以裹膠后的半導(dǎo)體低阻槽襯做纏繞帶，均勻的纏繞在線棒直線段上。在膠未固化的情況下，將線棒用人力下入鐵芯槽。硅樹(shù)脂膨脹固化并有較好的彈性，因此線棒與鐵芯的尺寸配合可以稍大，包繞后的線棒可以很容易下入鐵芯槽，待硅膠膨脹固化，使線棒與鐵芯有很好的機(jī)械接觸，固化后的彈性硅膠又可以補(bǔ)償因溫度變化引起的熱膨脹和運(yùn)行中可能出現(xiàn)的位移或線棒與鐵芯槽間的間隙（目前定子所使用的環(huán)氧粉云母絕緣的線膨脹系數(shù)很小，在正常運(yùn)行條件下，環(huán)氧粉云母絕緣的線棒的膨脹量不能填充線棒和鐵芯間的間隙。），有利于發(fā)電機(jī)的安全運(yùn)行。
硅膠被半導(dǎo)體低阻槽襯包裹，故線棒表面與鐵芯槽壁是通過(guò)半導(dǎo)體槽襯連接，較好的保證了線棒與槽壁的電氣連接，以有效的防止槽部電暈。線棒在安裝時(shí)可輕易地在鐵芯槽中作少許的垂直移動(dòng)，以準(zhǔn)確對(duì)正上下層線棒的電接頭，因此線棒的安裝也較為簡(jiǎn)單方便、節(jié)省工時(shí)，而且線棒可以反復(fù)利用，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。
4 結(jié)論
隨著現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展，電力和大型發(fā)電機(jī)工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中繼續(xù)起著重要作用，并將得到更大發(fā)展。在發(fā)電機(jī)定子繞組上所選用的絕緣材料及所研發(fā)的電暈防護(hù)系統(tǒng)，在其機(jī)組實(shí)際運(yùn)行中效果明顯，發(fā)揮了良好的作用。值得提出來(lái)，參考借鑒。
參考文獻(xiàn)
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作者簡(jiǎn)介
段凱敏（1984.06-），女，漢族，河南三門峽人，講師，碩士，長(zhǎng)江工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院（水利工程系），研究方向：水利水電工程。
作者單位
關(guān)鍵詞：半導(dǎo)體平面工藝;實(shí)踐教學(xué);教學(xué)方法
中圖分類號(hào)：G642.41 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2016）40-0150-02
一、引言
半導(dǎo)體器件平面工藝技術(shù)是60年展起來(lái)的一種非常重要的半導(dǎo)體技術(shù)[1]。半導(dǎo)體器件平面工藝即：在半導(dǎo)體芯片上通過(guò)氧化、光刻、擴(kuò)散、電極蒸發(fā)等一系列流程，制作出晶體管和集成電路;制作的器件和電路都是在芯片表面一層附近處，整個(gè)芯片基本上保持是平坦的（實(shí)際上，表面存在許多臺(tái)階）;制作出的晶體管稱為平面晶體管（相對(duì)于臺(tái)面晶體管而言），故稱相應(yīng)的制作工藝為平面工藝[2]。迄今為止，平面工藝已經(jīng)是制造各種半導(dǎo)體器件與集成電路的基本工藝技術(shù)。因此，讓相關(guān)專業(yè)的本科生了解平面工藝的基本制作工藝有著非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。
二、平面工藝的發(fā)展史
同許多重要的工藝進(jìn)展一樣，平面工藝也是從前幾代工藝中演變、發(fā)展來(lái)的。下面分別介紹這幾種半導(dǎo)體器件的制造方法及工藝[3]。
1.生長(zhǎng)結(jié)方法。該方法是在摻有某種雜質(zhì)的半導(dǎo)體熔液中生長(zhǎng)半導(dǎo)體單晶。通過(guò)在生長(zhǎng)過(guò)程中的某一時(shí)刻，突然改變?nèi)垡旱膶?dǎo)電類型來(lái)達(dá)到生長(zhǎng)P-N結(jié)的目的。舉例說(shuō)明如下：例如在含有P型雜質(zhì)的溶液中生長(zhǎng)了一段時(shí)間后，投入一顆含有施主雜質(zhì)的小球，結(jié)果，單晶的其余部分長(zhǎng)成N型。生長(zhǎng)完成后，再把晶體切成含有P-N結(jié)的小條。在結(jié)型晶體管發(fā)明之后的頭幾年，這個(gè)方法是極其重要的，但從大批量生產(chǎn)的角度來(lái)看，生長(zhǎng)結(jié)方法不如合金結(jié)方法更有效。
2.合金結(jié)方法。為了更好理解，我們將舉例說(shuō)明。在一個(gè)N型的半導(dǎo)體片子上放入一個(gè)含有受主型雜質(zhì)的小球，并將它們一起加熱到足夠高的溫度，使得小球以融解或合金的形式摻入到半導(dǎo)體片子中，晶體冷卻之后，小球下面會(huì)形成一個(gè)受主型雜質(zhì)飽和的再分布結(jié)晶區(qū)，這樣就得到了一個(gè)P-N結(jié)。
這種方法不僅在發(fā)明之初是，而且現(xiàn)在仍然是二極管和晶體管（主要是鍺器件）大批量生產(chǎn)中廣為使用的一種方法。但是，隨著科技的發(fā)展，對(duì)半導(dǎo)體器件性能的要求越來(lái)越高，而合金結(jié)方法的局限性就暴露出來(lái)了，比如，其結(jié)的位置總是難以控制。
3.平面工藝。為了探索一種能夠精確控制P-N結(jié)位置的方法，擴(kuò)散結(jié)方法就應(yīng)運(yùn)而生了。擴(kuò)散結(jié)的形成方式與合金過(guò)程有相似之處，即片子的表面是暴露于高濃度雜質(zhì)源之中的。但擴(kuò)散結(jié)，在這種情況下不發(fā)生相變，雜質(zhì)依靠固態(tài)擴(kuò)散的方式進(jìn)入半導(dǎo)體晶體內(nèi)部，而固態(tài)擴(kuò)散則是能夠非常精確地加以控制的。此外，由于二氧化硅薄層能夠有效地掩蔽大多數(shù)最重要的受主和施主雜質(zhì)的擴(kuò)散，因而半導(dǎo)體幾何圖形的控制精度也大大提高了;另外，二氧化硅薄層還具有能鈍化半導(dǎo)體器件表面的作用，因此，器件受周圍環(huán)境影響的弱點(diǎn)可以得到極大的克服，從而提高器件的重復(fù)性和穩(wěn)定性得到了較大的提高。
綜上所述，平面工藝就是利用掩蔽膜，通過(guò)光刻技術(shù)控制幾何圖形，進(jìn)行選擇擴(kuò)散形成P-N結(jié)，制造半導(dǎo)體器件的工藝。其具有用固態(tài)擴(kuò)散方法形成結(jié)和利用二氧化硅掩膜精確控制器件幾何圖形的優(yōu)點(diǎn)。
三、課程教學(xué)探討
1.課程內(nèi)容設(shè)置。本實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心開(kāi)設(shè)的半導(dǎo)體器件平面工藝實(shí)驗(yàn)的主要目的是應(yīng)用平面工藝技術(shù)制作半導(dǎo)體二極管，通過(guò)對(duì)最基本的半導(dǎo)體單元器件的制作來(lái)達(dá)到讓學(xué)生熟悉平面工藝流程，深刻理解平面工藝原理并掌握簡(jiǎn)面工藝操作技能的目的。
本實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心開(kāi)設(shè)的半導(dǎo)體器件平面工藝的具體實(shí)驗(yàn)流程如圖2所示。
（1）首先在Si外延片的表面利用熱氧化的方法生長(zhǎng)一層SiO2的氧化層，這層SiO2既起到對(duì)雜質(zhì)的屏蔽作用，又能起到絕緣等保護(hù)作用。生長(zhǎng)氧化層的時(shí)候采用干濕氧交替的方法來(lái)達(dá)到既保證氧化層厚度又保證氧化層致密性的目的。
（2）通過(guò)濕法刻蝕的方法在SiO2層表面刻蝕出擴(kuò)散窗口，或者稱為P區(qū)窗口。
（3）以BN為源，向擴(kuò)散窗口中進(jìn)行B擴(kuò)散。這里一般有兩個(gè)過(guò)程：一是B預(yù)沉積，即，在表面雜質(zhì)濃度恒定的條件下，將雜質(zhì)B沉積在Si表面的一無(wú)限薄層內(nèi)，通過(guò)擴(kuò)散時(shí)間的控制可以決定雜質(zhì)總量的多少。這一過(guò)程之后，我們通過(guò)測(cè)量樣片方塊電阻的方法，以確定雜質(zhì)總量是否合適。二是B再分布，即在雜質(zhì)總量恒定的條件下，向Si深層進(jìn)行B擴(kuò)散，通過(guò)擴(kuò)散時(shí)間的控制可以決定雜質(zhì)擴(kuò)散的深度。這一過(guò)程之后，進(jìn)行擴(kuò)散深度的測(cè)量，又叫結(jié)深測(cè)量。
（4）B擴(kuò)散之后，含有B雜質(zhì)的區(qū)域就成為P型Si，稱為P區(qū)。由于B再分布過(guò)程是在通氧氣的環(huán)境下進(jìn)行的，因此會(huì)在P區(qū)表面形成一薄層SiO2，必須通過(guò)二次光刻，刻蝕出電極引線孔。
（5）二次光刻后，利用真空蒸發(fā)工藝，在器件表面沉積一層金屬Al作為電極。
（6）再進(jìn)行三次光刻，去掉多余部分的Al，最終形成Al電極。這樣一個(gè)簡(jiǎn)單的二極管就制作完成了。
（7）最后進(jìn)行二極管正反向偏置條件下結(jié)特性的測(cè)量，以確定二極管的性能。
2.課堂教學(xué)方法探討。本實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)方法采用實(shí)驗(yàn)前集中講解和實(shí)驗(yàn)后答疑分析講解相結(jié)合的方法。
實(shí)驗(yàn)前的集中講解：講解本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)步驟，并提出一些實(shí)驗(yàn)中要涉及到的相關(guān)知識(shí)，讓學(xué)生提早預(yù)習(xí)。答疑和分析講解：實(shí)驗(yàn)完成后，每個(gè)小組要針對(duì)自己的實(shí)驗(yàn)過(guò)程和結(jié)果進(jìn)行小結(jié)，由老師解答學(xué)生還存在的疑問(wèn)，并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析。由于本實(shí)驗(yàn)是一個(gè)綜合性，研究型的實(shí)驗(yàn)，所以我們?cè)趯?shí)驗(yàn)報(bào)告的寫作上也進(jìn)行了一些改革，要求學(xué)生以科技論文的方式來(lái)完成本課程實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。這樣的教學(xué)方法和形式，能達(dá)到教與學(xué)的互動(dòng)和融洽，使師生在教與學(xué)的過(guò)程中真正溝通，教師能動(dòng)態(tài)地了解學(xué)生的實(shí)驗(yàn)情況和要求，也讓教師動(dòng)態(tài)地了解自己的教學(xué)效果。
本實(shí)驗(yàn)課的目的是通過(guò)氧化、擴(kuò)散、光刻這三個(gè)最基本的半導(dǎo)體平面工序制造出一個(gè)完整的半導(dǎo)體二極管，是一個(gè)典型的綜合性、研究型實(shí)驗(yàn)。本實(shí)驗(yàn)的功能主要鞏固相關(guān)專業(yè)的本科生所學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，了解和掌握半導(dǎo)體器件制備工藝的主要過(guò)程，具有一定分析、解決實(shí)際工藝問(wèn)題的能力，激發(fā)學(xué)生對(duì)微電子行業(yè)的興趣。因此，在完成本學(xué)院本科生必修實(shí)驗(yàn)課程的基礎(chǔ)上，可以部分面向全校學(xué)生開(kāi)放，為跨專業(yè)的學(xué)生提供與此技術(shù)相關(guān)的課外選修實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目和開(kāi)放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目等。學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣愛(ài)好選修實(shí)驗(yàn)中心提供的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，也可以根據(jù)自己的一些想法，提出完整的實(shí)驗(yàn)方案，實(shí)驗(yàn)中心可以為具有可行性的實(shí)驗(yàn)方案提供場(chǎng)地與儀器設(shè)備。畢業(yè)班的學(xué)生則可以根據(jù)自己就業(yè)的需要，進(jìn)行一些實(shí)用性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目或參與科研工作，在實(shí)驗(yàn)教師的指導(dǎo)下，完成科研項(xiàng)目中的一些子項(xiàng)目或功能模塊。使得參與實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力得到較好的鍛煉，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，強(qiáng)化學(xué)生的動(dòng)手能力，全面提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，為他們今后走向社會(huì)，迎接信息時(shí)代的挑戰(zhàn)作好充分準(zhǔn)備。
四、結(jié)論
半導(dǎo)體器件平面工藝實(shí)驗(yàn)課程的開(kāi)設(shè)可以讓學(xué)生更加直觀的了解這個(gè)行業(yè)，加深對(duì)前面幾門課程的理解。該實(shí)踐課程主要是應(yīng)用平面工藝技術(shù)制作半導(dǎo)體中最基本的器件二極管。學(xué)生通過(guò)氧化、光刻、擴(kuò)散、蒸發(fā)、結(jié)特性測(cè)量等一系列實(shí)驗(yàn)，掌握半導(dǎo)體器件的工藝流程。培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力、獨(dú)立處理問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，提高學(xué)生就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。
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關(guān)鍵詞：InN薄膜 AlN薄膜 普通玻璃襯底 半導(dǎo)體材料與器件
中圖分類號(hào)：TN3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）10（a）-0067-02
在過(guò)去的十幾年里，關(guān)于InN半導(dǎo)體材料的研究引起了人們極大的興趣。InN是一種重要的直接帶隙Ⅲ族氮化物半導(dǎo)體材料，與同族的GaN、AlN相比，InN具有最小的有效質(zhì)量和最高的載流子遷移率、飽和漂移速率，其低場(chǎng)遷移率可達(dá)3200 cm2/V?s，峰值漂移速率可達(dá)4.3×107cm/s，這些特性使InN在高頻厘米和毫米波器件應(yīng)用中具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)[1-8]。制備高質(zhì)量的InN外延薄膜是InN半導(dǎo)體材料研究與應(yīng)用的前提，但I(xiàn)nN薄膜的制備有兩大困難，一方面是InN的分解溫度較低，約為600 ℃左右，而作為N源的NH3的分解溫度則要求很高，一般在1000 ℃左右，因此如何控制InN的生長(zhǎng)溫度就產(chǎn)生了矛盾，一般傳統(tǒng)的MOCVD技術(shù)要求溫度在800 ℃以上，限制了InN的生長(zhǎng)溫度問(wèn)題，本研究采用了自制的電子回旋共振-等離子增強(qiáng)有機(jī)物化學(xué)氣相沉積（ECR-PEMOCVD）設(shè)備[9-11]，大大降低了外延溫度，使生長(zhǎng)溫度控制在500 ℃以下；另一方面，一般InN薄膜都生長(zhǎng)在藍(lán)寶石等一些基片上。眾所周知，藍(lán)寶石基片的價(jià)格較高，用它作為InN材料的襯底，使InN材料基的器件的成本很難降下來(lái)，嚴(yán)重阻礙了InN材料器件的發(fā)展。為解決上述InN器件成本高的問(wèn)題，本研究采用在廉價(jià)康寧玻璃襯底上沉積制備InN外延薄膜，但是InN外延層與廉價(jià)康寧玻璃襯底之間還存在嚴(yán)重的晶格失配等問(wèn)題，而AlN可以成為一種理想的InN外延中間層材料。首先，AlN與InN具有相似的晶體結(jié)構(gòu)，可以作為InN與廉價(jià)康寧玻璃之間的緩沖層。其次，AlN的沉積制備在廉價(jià)康寧玻璃上的工藝已經(jīng)被該研究小組所掌握，而且與其他反應(yīng)源相比，AlN反應(yīng)源材料很便宜，廉價(jià)，這樣就進(jìn)一步降低了器件的成本。所以AlN成為InN與廉價(jià)康寧玻璃之間緩沖層的首選材料。所以在此基礎(chǔ)上，在較低的溫度下，在廉價(jià)的襯底材料上最終制備出高質(zhì)量、穩(wěn)定的InN薄膜。
由于InN薄膜的沉積制備需要較高的沉積溫度，當(dāng)前ECR-PEMOCVD技術(shù)以及相關(guān)設(shè)備，都沒(méi)有用于生產(chǎn)InN光電薄膜，因此如何利用ECR-PEMOCVD技術(shù)優(yōu)點(diǎn)，用AlN薄膜作為緩沖層在廉價(jià)康寧玻璃襯底上以較低的溫度下生產(chǎn)出性能優(yōu)異的InN光電薄膜是我們所研究的難點(diǎn)。
1 實(shí)驗(yàn)
將普通康寧玻璃基片依次用丙酮、乙醇以及去離子水超聲波清洗5 min后，用氮?dú)獯蹈伤腿敕磻?yīng)室；采用ECR-PEMOCVD系統(tǒng)，將反應(yīng)室抽真空至9.0×10-4 Pa，改變不同基片沉積溫度400 ℃，500 ℃，600 ℃，向反應(yīng)室內(nèi)通入氫氣攜帶的三甲基鋁、氮?dú)猓涠吡髁繛?.5 sccm和120 sccm，由質(zhì)量流量計(jì)控制；控制氣體總壓強(qiáng)為1.2 Pa；在電子回旋共振頻率為650 W，得到在普通康寧玻璃基片的AlN緩沖層薄膜，其AlN緩沖層薄膜厚度為200 nm。繼續(xù)采用ECR-PEMOCVD系統(tǒng)，將反應(yīng)室抽真空至8.0×10-4 Pa，將基片加熱至500 ℃，向反應(yīng)室內(nèi)通入氫氣攜帶的三甲基銦、氮?dú)?，其二者流量比?∶150，分別為2 sccm和150 sccm，由質(zhì)量流量計(jì)控制；控制氣體總壓強(qiáng)為1.2 Pa；在電子回旋共振頻率為650 W，沉積制備InN薄膜，得到在AlN緩沖層薄膜/普通康寧玻璃結(jié)構(gòu)上的InN光電薄膜。
2 結(jié)果與討論
2.1 XRD分析
在其他反應(yīng)條件不改變的情形下，改變不同基片沉積溫度400 ℃，500 ℃，600 ℃，該研究論文在AlN緩沖層的條件下沉積制備了InN薄膜。3個(gè)不同基片沉積溫度的樣品都被測(cè)試了，只有沉積溫度500 ℃條件下制備的InN薄膜樣品質(zhì)量較好，其他條件下質(zhì)量很不理想，表明沉積溫度過(guò)高與過(guò)低都不利于薄膜的沉積制備。我們分析沉積溫度500 ℃時(shí)的XRD圖像，由圖1可知，除了AlN緩沖層的峰值外，其制備的InN薄膜的則有取向較好，沒(méi)有太多其他衍射峰出現(xiàn)，表明AlN緩沖層的條件下沉積制備了InN薄膜，其晶體結(jié)構(gòu)較優(yōu)異。但是薄膜半峰寬較大，需要進(jìn)一步進(jìn)行實(shí)驗(yàn)工藝的優(yōu)化。
2.2 AFM分析
為了研究InN薄膜的形貌，我們測(cè)試了沉積溫度500 ℃條件下，AlN緩沖層的條件下沉積制備了InN薄膜樣品。由圖2可知，實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備的InN薄膜表面上的島狀團(tuán)簇非常均勻，沒(méi)有明顯的界面缺陷，呈現(xiàn)出一個(gè)光滑的表面且表面平整。此外，為了以后制備大功率器件的要求，沉積溫度是500℃時(shí)制備的InN薄膜的樣品進(jìn)行了其表面均方根平整度檢測(cè)。測(cè)試結(jié)果說(shuō)明沉積溫度在500℃時(shí)沉積制備的InN薄膜樣品的平整度在納米數(shù)量級(jí)，滿足對(duì)器件制備的要求。
2.3 SEM分析
進(jìn)行了AFM分析之后，我們又對(duì)沉積溫度500 ℃條件下，AlN緩沖層的條件下沉積制備了InN薄膜樣品的SEM進(jìn)行了測(cè)試分析，由圖3可知，實(shí)驗(yàn)制備的InN薄膜樣品顆粒明顯形成，基本鋪滿整個(gè)實(shí)驗(yàn)基片襯底，沒(méi)有明顯缺陷存在，表明該實(shí)驗(yàn)條件下的InN薄膜具有優(yōu)異的表明形貌特性。其結(jié)果同上述AFM分析一致。
3 結(jié)語(yǔ)
該研究論文利用可精確控制的低溫沉積的ECR-PEMOCVD技術(shù)，在AlN/普通康寧玻璃基片襯底結(jié)構(gòu)上沉積制備出高質(zhì)量的InN光電薄膜，并結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)中器件成本不理想可能出現(xiàn)的問(wèn)題以及晶格失配問(wèn)題，提出一系列的解決方案策略，對(duì)基于InN薄膜器件產(chǎn)業(yè)化有很大的研究意義。該研究論文的在AlN/普通康寧玻璃基片結(jié)構(gòu)上的InN光電薄膜產(chǎn)品具有良好電學(xué)性能以及結(jié)晶質(zhì)量，廉價(jià)的成本價(jià)格以及易于制備出高頻率大功率器件的優(yōu)勢(shì)。
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關(guān)鍵詞：半導(dǎo)體材料；教學(xué)內(nèi)容；教學(xué)方法；實(shí)踐教學(xué)
中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2016）10-0085-02
材料是人類文明的里程碑，其中半導(dǎo)體材料更是現(xiàn)代高科技的基礎(chǔ)材料。近年來(lái)，半導(dǎo)體材料在國(guó)民經(jīng)濟(jì)和前沿科學(xué)研究中扮演越來(lái)越重要的角色，引起了社會(huì)的廣泛關(guān)注。半導(dǎo)體材料作為材料科學(xué)與工程專業(yè)的核心專業(yè)課，主要是通過(guò)研究學(xué)習(xí)Si、Ge、砷化鎵等為代表的半導(dǎo)體材料的性質(zhì)、功能，內(nèi)容涉及晶體生長(zhǎng)、化學(xué)提純、區(qū)熔提純等半導(dǎo)體材料的生長(zhǎng)制備方法及半導(dǎo)體材料的結(jié)構(gòu)、缺陷和性能的分析和控制原理。隨著現(xiàn)代科技的飛速發(fā)展，該學(xué)科也更新?lián)Q代加快，形成了一些新的理論和概念。為了進(jìn)一步提高對(duì)半導(dǎo)體材料課程的教學(xué)質(zhì)量，我們借鑒國(guó)內(nèi)外大學(xué)先進(jìn)的教學(xué)理念，對(duì)該課程存在的問(wèn)題進(jìn)行了總結(jié)，并提出了新的教學(xué)改革。
一、課程存在的問(wèn)題
在半導(dǎo)體材料課程的教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中，存在諸多的問(wèn)題，例如該課程教材包含的內(nèi)容非常寬泛，理論強(qiáng)且概念多而抽象；部分內(nèi)容與其他課程的重復(fù)性相對(duì)較高，使得學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)興趣；更主要的是教材內(nèi)容大多注重理論，而忽視了實(shí)踐的重要性，缺少對(duì)前沿科學(xué)知識(shí)的相關(guān)介紹。此外，目前傳統(tǒng)的課堂教學(xué)方法主要是簡(jiǎn)單的教師講述或者板書課件的展示形式，學(xué)生被動(dòng)地接受知識(shí)，部分學(xué)生只能通過(guò)死記硬背的方式來(lái)記住教師所傳授的基礎(chǔ)理論知識(shí)，長(zhǎng)此以往，只會(huì)加重學(xué)生對(duì)該課程的厭學(xué)情緒。此等只會(huì)與因材施教背道而馳，扼殺學(xué)生的個(gè)性和學(xué)習(xí)的自主性，不利于培養(yǎng)創(chuàng)造新型科學(xué)性專業(yè)型人才。
二、課程改革的必要性
《半導(dǎo)體材料》課程以介紹半導(dǎo)體材料領(lǐng)域的基礎(chǔ)理論為目的，從常見(jiàn)半導(dǎo)體的性質(zhì)，揭示不同半導(dǎo)體材料性能和制備工藝之間的關(guān)系，全面闡述各半導(dǎo)體材料的共性基礎(chǔ)知識(shí)與其各自適應(yīng)用于的領(lǐng)域。在當(dāng)今信息時(shí)代科技的飛速發(fā)展中，只有結(jié)合理論和實(shí)踐才能發(fā)揮半導(dǎo)體的最大效用，才能更有效地掌握其深度和廣度，這些對(duì)后續(xù)課程的實(shí)施也有著一定的影響。作為材料科學(xué)與工程專業(yè)的重要專業(yè)課程之一，除了讓學(xué)生學(xué)習(xí)理論知識(shí)，更重要的是培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)實(shí)踐能力和職業(yè)技能，以適應(yīng)當(dāng)今社會(huì)的發(fā)展。針對(duì)以上存在的問(wèn)題，半導(dǎo)體材料的教學(xué)改革迫在眉睫。由此才可以改變學(xué)生的學(xué)習(xí)現(xiàn)狀，調(diào)動(dòng)和提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)質(zhì)量，使得我們所學(xué)知識(shí)真正為我們所用。
三、教學(xué)內(nèi)容的改革
1.內(nèi)容的改革。對(duì)傳統(tǒng)的半導(dǎo)體材料教學(xué)內(nèi)容的改革，從根本上來(lái)看最重要的是引入前沿知識(shí)，實(shí)現(xiàn)內(nèi)容的創(chuàng)新，并且使得理論聯(lián)系實(shí)際。下圖是目前我校的半導(dǎo)體材料的基本內(nèi)容，如下：
目前我校的半導(dǎo)體材料課程內(nèi)容主要由以上幾個(gè)部分組成，其中A、B兩部分的內(nèi)容為重要部分，整個(gè)學(xué)期都在學(xué)習(xí)；而C部分相對(duì)來(lái)說(shuō)比較次要，在學(xué)習(xí)過(guò)程中大概講述一至兩種半導(dǎo)體材料，剩下的部分屬于自學(xué)部分，也不在考試范圍內(nèi)；至于專業(yè)課的實(shí)驗(yàn)，也相對(duì)較少且沒(méi)有代表性。該課程是在大三上學(xué)期開(kāi)設(shè)的，對(duì)于處于這個(gè)階段的學(xué)生來(lái)說(shuō)，面臨這考研或就業(yè)的選擇與準(zhǔn)備過(guò)程中。所以作為一門專業(yè)課，除了注重半導(dǎo)體材料的特性、制備和應(yīng)用方面的知識(shí)外，更重要的是半導(dǎo)體材料的應(yīng)用領(lǐng)域和研究現(xiàn)狀相結(jié)合，增加其實(shí)用性，不管對(duì)考研，還是就業(yè)的同學(xué)來(lái)說(shuō)，都有一定的幫助。對(duì)于改革后的教學(xué)內(nèi)容，除了增加對(duì)圖1中C部分的重視度，其次，應(yīng)增加各模塊：目前半導(dǎo)體材料的熱點(diǎn)應(yīng)用領(lǐng)域及研究現(xiàn)狀。還有圖1中的A、B部分可適當(dāng)?shù)販p少，因?yàn)樵谄渌膶I(yè)課程都有學(xué)習(xí)過(guò)，對(duì)于重復(fù)的知識(shí)鞏固即可，沒(méi)必要再重點(diǎn)重復(fù)學(xué)習(xí)。對(duì)于實(shí)驗(yàn)課，相對(duì)于實(shí)驗(yàn)室來(lái)說(shuō)，能夠操作的實(shí)驗(yàn)往往沒(méi)有多大的挑戰(zhàn)性，有條件的話能夠進(jìn)入相關(guān)企業(yè)觀摩，身臨其境的感受有意義得多。
在實(shí)際的課程教學(xué)過(guò)程中，除了學(xué)習(xí)常見(jiàn)半導(dǎo)體材料的發(fā)展歷史和研究方法外，介紹一些新型的半導(dǎo)體材料及其應(yīng)用領(lǐng)域，例如半導(dǎo)體納米材料、光電材料、熱電材料、石墨烯、太陽(yáng)能電池材料等，使學(xué)生能夠區(qū)分不同半導(dǎo)體各自的優(yōu)缺點(diǎn)；除了介紹晶體生長(zhǎng)、晶體缺陷類型的判定及控制的理論知識(shí)外，介紹幾種生產(chǎn)和科研中常見(jiàn)的材料檢測(cè)方法，如X射線衍射、掃描電子顯微鏡、紅外光譜儀、熒光光譜等。此外，還可以介紹當(dāng)前國(guó)內(nèi)外的半導(dǎo)體行業(yè)的現(xiàn)狀和科技前沿知識(shí)，讓學(xué)生清楚半導(dǎo)體行業(yè)存在的一些問(wèn)題需要他們?nèi)ネ瓿?，以激發(fā)學(xué)生的使命感和責(zé)任感。在講授各種外延生長(zhǎng)的設(shè)備和原理時(shí)，應(yīng)介紹一些相關(guān)的科學(xué)研究工作，如真空鍍膜、磁控濺射等。另外，可以以專題的形式，介紹一些前沿內(nèi)容，如半導(dǎo)體納米材料、石墨烯方面的研究進(jìn)展和應(yīng)用前景等，拓寬學(xué)生的知識(shí)面，以激發(fā)學(xué)生的研究興趣和培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)。
2.教材參考書的選擇?！栋雽?dǎo)體材料》課程內(nèi)容較多，不同的教材的側(cè)重點(diǎn)不一樣，所以僅僅學(xué)習(xí)教材上的內(nèi)容往往不夠，所以根據(jù)課程的改革要求和《半導(dǎo)體材料》課程自身的特點(diǎn)，需要與本課程密切相關(guān)的、配套齊全的參考教程，例如半導(dǎo)體器件物理（第二版）、微電子器件與IC設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（第二版）、半導(dǎo)體器件原理等。
四、教學(xué)方法的改革
由于傳統(tǒng)的教學(xué)觀念的影響，半導(dǎo)體材料課程的仍是以板書課件為主的傳統(tǒng)的教學(xué)方法。這種單一枯燥的教學(xué)方式忽視了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性，極大地阻礙了對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。此外，該課程的考核方式單一，以期末考試為主，一定程度使學(xué)生養(yǎng)成了為考試而學(xué)的心態(tài)，對(duì)所學(xué)知識(shí)死記硬背，沒(méi)有做到真正的融會(huì)貫通、學(xué)以致用的目的。大部分學(xué)生以修學(xué)分為目的，期末考試后對(duì)所學(xué)知識(shí)所知無(wú)幾，學(xué)一門丟一門的心態(tài)，嚴(yán)重影響了教學(xué)效果，更重要的對(duì)學(xué)生今后的研究和工作沒(méi)有任何的幫助。可見(jiàn)，對(duì)這種灌輸知識(shí)的教學(xué)方式和考核機(jī)制的改革迫在眉睫。在教學(xué)過(guò)程中采用小組式討論，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，專題式講解，實(shí)驗(yàn)教學(xué)等多種教學(xué)方式，將有益于改善教學(xué)效果。
1.小組討論式教學(xué)。為了充分發(fā)揚(yáng)學(xué)生的個(gè)性特點(diǎn)和體現(xiàn)教學(xué)的人性化，使得學(xué)生真正成為主體，必須提供新穎、易于討論的課程環(huán)境，從而培養(yǎng)學(xué)生自主創(chuàng)新的意識(shí)和能力。小組討論式教學(xué)模式就很好地體現(xiàn)了這一點(diǎn)，在小組討論中，可以使學(xué)生發(fā)表自己所思所想，相互學(xué)習(xí)，集思廣益，取長(zhǎng)補(bǔ)短。教師在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生質(zhì)疑的精神，使其敢于突破傳統(tǒng)，思維獨(dú)到，鼓勵(lì)學(xué)生在錯(cuò)誤中積累寶貴經(jīng)驗(yàn)；給予學(xué)生正能量，引起學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和興趣，營(yíng)造輕松、積極的課堂環(huán)境。
2.網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)。在多媒體盛行的時(shí)代，開(kāi)放式、多媒體式教學(xué)方式備受關(guān)注，即建設(shè)一個(gè)融入教師教和學(xué)生學(xué)為一體的、便于師生互動(dòng)的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)。在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)上可以提供各種學(xué)習(xí)輔助資料和學(xué)習(xí)支持服務(wù)。例如一對(duì)一的視頻輔導(dǎo)、課堂直播、網(wǎng)上答疑、學(xué)習(xí)論壇、名師講解等形式。學(xué)生可根據(jù)自身的學(xué)習(xí)愛(ài)好和學(xué)習(xí)習(xí)慣自主選擇學(xué)習(xí)時(shí)間。通過(guò)這種便利的人機(jī)交互學(xué)習(xí)，為學(xué)習(xí)者提供了一個(gè)針對(duì)性強(qiáng)、輔助有利、溝通及時(shí)、互動(dòng)充分、獨(dú)立自主的學(xué)習(xí)環(huán)境，同時(shí)提供了豐富的學(xué)習(xí)資源。
3.專題式講解。半導(dǎo)體材料課程包含的內(nèi)容很廣泛，有許多的分支；由于教學(xué)內(nèi)容的增多，往往會(huì)給學(xué)生造成錯(cuò)亂，理不清思緒。專題式講解是更系統(tǒng)的學(xué)習(xí)，使學(xué)習(xí)過(guò)程有條不紊。專題式講解既可以由教師主講，也可以由學(xué)生自己學(xué)習(xí)整理，再以PPT的形式將所學(xué)所思講給同學(xué)聽(tīng)。既鍛煉了學(xué)生的自學(xué)能力，又鍛煉了學(xué)生的口語(yǔ)和實(shí)踐能力。
4.實(shí)驗(yàn)教學(xué)。實(shí)驗(yàn)是一種提高學(xué)生感性認(rèn)識(shí)的有效手段，實(shí)驗(yàn)教學(xué)將有助于學(xué)生深入理解所學(xué)理論知識(shí)，并在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用相關(guān)理論，為學(xué)生獲得新的理論知識(shí)打下良好的基礎(chǔ)。例如，可以通過(guò)實(shí)踐教學(xué)方法來(lái)傳授半導(dǎo)體材料的生長(zhǎng)制備、結(jié)構(gòu)表征、性能測(cè)試以及應(yīng)用等方面的知識(shí)。合理安排實(shí)驗(yàn)，通過(guò)在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過(guò)程中制定實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)報(bào)告或論文撰寫等環(huán)節(jié)，不僅提高了學(xué)生的動(dòng)手能力，對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)也起到極大的促進(jìn)作用。對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)偏差、操作失誤、環(huán)境改變等對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響分析，為將來(lái)的科研工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。此外，建立校企合作新機(jī)制，依托企業(yè)、行業(yè)、地方政府在當(dāng)?shù)亟⒍鄠€(gè)學(xué)生教學(xué)實(shí)習(xí)基地，為加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)提供有力支撐，讓學(xué)生有實(shí)地模擬學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)，提高教學(xué)效果，增強(qiáng)學(xué)習(xí)興趣。
五、結(jié)論
《半導(dǎo)體材料》課程是材料科學(xué)與工程專業(yè)的重要專業(yè)課程。半導(dǎo)體材料課程的教學(xué)改革，對(duì)提高材料專業(yè)的人才培養(yǎng)質(zhì)量具有一定的意義。依據(jù)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，及時(shí)更新教學(xué)內(nèi)容改革教學(xué)方法，因材施教。同時(shí)在教學(xué)實(shí)踐中，我們將半導(dǎo)體材料的新理論、新應(yīng)用和一些科學(xué)研究成果引入到教學(xué)內(nèi)容當(dāng)中，處理好基礎(chǔ)性和創(chuàng)新性、先進(jìn)性、經(jīng)典和現(xiàn)代的關(guān)系，加強(qiáng)理論聯(lián)系實(shí)際的教學(xué)環(huán)節(jié)建設(shè)，有利于提高教學(xué)質(zhì)量，加強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，培養(yǎng)出具有扎實(shí)理論基礎(chǔ)、較強(qiáng)的實(shí)踐能力的應(yīng)用技術(shù)型人才和一定科研能力的研究型人才。
參考文獻(xiàn)：
論文關(guān)鍵詞：UV-TiO2,印染廢水,光催化氧化,影響因素
印染廢水的成分與加工不同纖維所用染料助劑、機(jī)器設(shè)備及操作方法的不同，而有所差異。各類不同纖維(纖維素纖維、蛋白質(zhì)纖維、合成纖維 )所用染料及助劑造成污染的成分如下：直接染料所用助劑為：Na2CO3、 NaCl、 Na2SO4、表面活性劑；活性染料所用助劑為NaOH、Na2CO3、Na2SO4、NaCl、表面活性劑；還原染料所用助劑為：NaOH、 Na2SO4、 Na2Cr2O2、H2O2、NaBO3、CH3COOH、表面活性劑；硫化染料所用助劑為：Na2S、 Na2CO3、NaCl、H2O2，冰染料所用助劑為：NaOH、NaNO2、HC1、皂洗劑等表面活性劑；顏料所用助劑為：漿料、粘合劑、樹(shù)脂等。酸性染料所用助劑為：CH3COOH、CH3COONa、Na2SO4、CH3COONH4、(NH4)3PO4、(NH4 )2SO4、表面活性劑；陽(yáng)離子染料染腈綸所用助劑為：有機(jī)酸、表面活性劑。分散染料所用助劑為導(dǎo)染劑、CH3CH2OH、 CH3COONa、表面活性劑；酸性染料染尼龍所用助劑為：Na2SO4、有機(jī)酸、單寧酸、酒石酸、表面活性劑；陽(yáng)離子染料染腈綸所用助劑為：有機(jī)酸、表面活性劑。除此以外還包括印花上的大量廢棄物。由此可見(jiàn)印染廢水的成分的確是非常復(fù)雜且難以處理的[1]。
2、光催化氧化原理[2-4]
光化學(xué)氧化法是近多年來(lái)發(fā)展迅速的一種高級(jí)氧化技術(shù)，它的反應(yīng)條件溫和“氧化能力強(qiáng)”適用范圍廣，利用該法處理難降解毒性有機(jī)污染已成為國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。目前，人們已對(duì)半導(dǎo)體多相光催化進(jìn)行了廣泛的應(yīng)用研究，包括高效催化劑的制備和新型反應(yīng)裝置的設(shè)計(jì)、光催化在環(huán)境保護(hù)、衛(wèi)生保健、金屬催化劑制備和貴金屬回收、物質(zhì)合成制備等幾個(gè)主要方面的應(yīng)用情況，并取得了豐碩成果。半導(dǎo)體多相光催化反應(yīng)的基本原理是半導(dǎo)體粒子具有能帶結(jié)構(gòu)，一般由填滿電子的低能價(jià)帶(valence band,VB)和空的高能導(dǎo)帶(conduction band,CB)構(gòu)成，價(jià)帶與導(dǎo)帶之間稱為禁帶。當(dāng)用能量等于或大于禁帶寬度(也稱為帶隙，Eg)的光照射半導(dǎo)體時(shí)，低能價(jià)帶上的電子被激發(fā)躍遷至導(dǎo)帶，在價(jià)帶上產(chǎn)生相應(yīng)的空穴(h+)，它們?cè)陔妶?chǎng)作用下分離。光生電子(e-)被遷移到粒子的表面，能還原半導(dǎo)體顆粒表面吸附的具有氧化性的金屬離子，形成金屬單質(zhì)。光生空穴(h+)有很強(qiáng)的得電子能力，具有強(qiáng)氧化性，可以?shī)Z取半導(dǎo)體顆粒表面吸附的具有還原性的物質(zhì)中的電子，使這些物質(zhì)被氧化。通過(guò)這種作用，半導(dǎo)體本身因?yàn)榈玫诫娮佣贿€原，可以繼續(xù)被光激發(fā)。從理論上講，只要半導(dǎo)體吸收的光能不小于半導(dǎo)體的帶隙能Eg，就足以被激發(fā)產(chǎn)生電子和空穴，該半導(dǎo)體就有可能用作光催化劑。反應(yīng)如下：
TiO2+hv→hvb++evb-
O2+TiO2(e-)→TiO2+·O2-
·O2+2H2O+TiO2(e-)→TiO2+H2O2+2OH-
H2O2+TiO2(e-)→TiO2+·OH+OH-
今后的工作中，還要努力尋求高活性和高選擇性的催化劑，加強(qiáng)采用自然光源和連續(xù)處理的研究，摸索最佳操作條件(包括體系溫度、酸堿度、添加劑用量與配比、光照強(qiáng)度等)，逐步向生產(chǎn)和生活實(shí)際靠攏，為半導(dǎo)體多相光催化在生產(chǎn)和生活中的實(shí)際應(yīng)用奠定可靠基礎(chǔ)。
3、UV-TiO2降解難降解有機(jī)物的影響因素
3.1光強(qiáng)
光催化氧化于光照下n型半導(dǎo)體中電子的激發(fā)躍遷，就像光電效應(yīng)一樣，只有當(dāng)入射光子的能量大于或等于所用光催化劑的禁帶寬度才能激發(fā)光催化反應(yīng)。TiO2的禁帶寬度約為3.2 eV，要激發(fā)TiO2價(jià)帶電子躍遷所需入射光的最大波長(zhǎng)為387 nm，研究中所用波長(zhǎng)一般為紫外光波段300～400 nm，所用光源包括高壓汞燈、中壓汞燈、低壓汞燈、黑光燈、紫外線殺菌燈等。應(yīng)用太陽(yáng)光作為光源的研究也取得了一定的進(jìn)展，試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)有相當(dāng)多的有機(jī)物可以通過(guò)太陽(yáng)光實(shí)現(xiàn)降解。
3.2 溫度的影響
一般來(lái)說(shuō)，液相中光催化反應(yīng)對(duì)溫度的微小變化不十分敏感。當(dāng)反應(yīng)溫度增幅為20～60℃時(shí)，而反應(yīng)速率一般只稍微增加。光催化反應(yīng)是自由基反應(yīng)，自由基的活化能很小，受溫度影響的其他步驟如吸附、解吸、表面遷移和重排都不是決定光反應(yīng)速率的關(guān)鍵步驟。因此，溫度對(duì)光反應(yīng)速率影響很小。
3.3pH的影響
溶液pH值的變化不僅可以影響到半導(dǎo)體光催化劑的光催化活性，而且還能影響半導(dǎo)體表面電荷的屬性。光催化氧化反應(yīng)的較高速率，在低pH和高pH值時(shí)都可能出現(xiàn)，pH值的變化對(duì)不同反應(yīng)物降解的影響不同。pH值可影響半導(dǎo)體的能帶位置，表面性質(zhì)。當(dāng)pH值較低時(shí)，半導(dǎo)體表面為正電荷，反之則為負(fù)電荷。表面電荷影響吸附性能，從而影響光催化反應(yīng)的速率。但pH值變化很大時(shí)，光催化降解速率變化不大，光催化反應(yīng)普遍特征是反應(yīng)速率受pH值影響很小。
3.4·OH自由基清除劑的影響
·OH自由基清除劑如CO32-、HCO3-等的存在必然會(huì)消弱被降解物的去除效果。
參考文獻(xiàn)
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計(jì)算機(jī)的起源可以追溯到1642年，法國(guó)數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家和思想家布萊士?帕斯卡(Blaise Pascal)發(fā)明了自動(dòng)進(jìn)位加法機(jī)，這是人類歷史上第一臺(tái)機(jī)械式計(jì)算機(jī)。在隨后的數(shù)百年中，人們對(duì)計(jì)算機(jī)的性能要求越來(lái)越高，希望實(shí)現(xiàn)的計(jì)算方式越來(lái)越復(fù)雜，在技術(shù)進(jìn)步和工藝改進(jìn)過(guò)程中依次發(fā)明了機(jī)械式計(jì)算機(jī)、機(jī)電式計(jì)算機(jī)、電子管計(jì)算機(jī)和晶體管計(jì)算機(jī)。不過(guò)這些計(jì)算機(jī)在實(shí)現(xiàn)更高性能的同時(shí)也變得越來(lái)越龐大，造成的直接后果就是計(jì)算機(jī)距離普通人的生活越來(lái)越遠(yuǎn)。例如“現(xiàn)代電子計(jì)算機(jī)之父”馮?諾依曼(Von Neumann)主導(dǎo)研制的、誕生于1946年的ENIAC(ElectronicNumerical Integrator And Computer)電子計(jì)算機(jī)就重達(dá)30噸，功率150千瓦。這臺(tái)電子計(jì)算機(jī)主要用于彈道的計(jì)算和氫彈的研制，隨后陸續(xù)出現(xiàn)的大型計(jì)算機(jī)的用途也基本類似，大多被用于科學(xué)計(jì)算和商業(yè)計(jì)算，與普通人的生活似乎沒(méi)有交集。
微處理器激發(fā)的創(chuàng)造靈感
計(jì)算機(jī)集中化、大型化的趨勢(shì)一直延續(xù)到了集成電路和超大規(guī)模集成電路階段，并且在未來(lái)云計(jì)算階段依然會(huì)繼續(xù)存在和發(fā)展，同時(shí)人們對(duì)個(gè)人計(jì)算機(jī)的追求也從未停止。隨著英特爾公司于1971年推出第一顆微處理器Intel 4004，個(gè)人計(jì)算機(jī)的大門被無(wú)意中打開(kāi)。計(jì)算機(jī)愛(ài)好者們敏銳地發(fā)現(xiàn)，這正是他們一直在尋找的計(jì)算機(jī)“心臟”，一大批計(jì)算機(jī)愛(ài)好者開(kāi)始嘗試用它打造屬于個(gè)人的計(jì)算機(jī)。隨后的兩年里，特德?霍夫(Ted Hoff)和他的同事們相繼研制出了Intel 8008和Intel8080微處理器芯片，并直接催生出了整個(gè)PC產(chǎn)業(yè)。
做為開(kāi)端的Altair 8800于1975年4月開(kāi)始公開(kāi)銷售，它采用Intel 8080微處理器。其發(fā)明人愛(ài)德華?羅伯茨使用“Personal Computer”來(lái)描述自己的作品，這是世界上第一臺(tái)市場(chǎng)化的個(gè)人計(jì)算機(jī)。不過(guò)Altair8800只是一套組件，而不是一整的計(jì)算機(jī)。它既沒(méi)有鍵盤也沒(méi)有顯示器，甚至沒(méi)有軟件，使用者需要自己編寫和輸入程序。不過(guò)這也讓比爾?蓋茨和保羅，艾倫看到了機(jī)會(huì)――他們用模擬器開(kāi)發(fā)了用于Altair 8800的Basic語(yǔ)言，并憑此加入了MITS的軟件部門。受Altair 8800啟發(fā)的還有史蒂夫?喬布斯和史蒂夫?沃茲尼亞克，他們?cè)?976年搗鼓出了Apple I。
仙童半導(dǎo)體 硅谷半導(dǎo)體人才的搖籃
1956年，晶體管的發(fā)明者威廉?肖克利(William Shockley)創(chuàng)辦肖克利實(shí)驗(yàn)室股份有限公司，并吸引了大量?jī)?yōu)秀青年科學(xué)家加盟。后來(lái)因?yàn)楣芾矸绞胶脱芯糠较虻臎_突，其中8位最有天賦的年輕科學(xué)家選擇了離開(kāi)，這就是著名的“八叛逆”。這8人隨后找到仙童公司投資，創(chuàng)辦了仙童(Fairchild)半導(dǎo)體公司。仙童半導(dǎo)體在羅伯特?諾伊斯(Robert Noyce)的帶領(lǐng)下，憑借先進(jìn)的軌跡半導(dǎo)體制造技術(shù)迅速成為知名的半導(dǎo)體公司。1967年，公司營(yíng)業(yè)額已接近2億美元。不過(guò)，仙童半導(dǎo)體的輝煌之處并不在于業(yè)績(jī)，而在于它對(duì)于半導(dǎo)體人才的培養(yǎng)。
史蒂夫?喬布斯把仙童半導(dǎo)體稱為“成熟了的蒲公英”，這是一個(gè)非常貼切的比喻。對(duì)于硅谷的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō)，仙童半導(dǎo)體就像是一個(gè)人才的搖籃。英特爾公司華裔副總裁虞有澄博士回憶說(shuō)：“進(jìn)入仙童半導(dǎo)體，就等于跨進(jìn)了硅谷半導(dǎo)體工業(yè)的大門?！睙o(wú)數(shù)滿懷夢(mèng)想的年輕工程師加入仙童半導(dǎo)體學(xué)習(xí)、工作、成長(zhǎng)，又帶著自己的夢(mèng)想離開(kāi)，開(kāi)創(chuàng)屬于自己的輝煌。如今兩大微處理器制造商英特爾和AMD的創(chuàng)始人，都來(lái)自于仙童半導(dǎo)體。英特爾微處理器的共同發(fā)明人費(fèi)德里科?費(fèi)金(FedericoFaggin)也曾供職于仙童半導(dǎo)體，他發(fā)明的“金屬氧化物硅柵工藝(MOSSilicon Gate technology)”是90％現(xiàn)代電腦芯片的制造技術(shù)基礎(chǔ)。
微處理器感受PC核心跳動(dòng)的脈搏
PC的誕生是因?yàn)槲⑻幚砥鞯某霈F(xiàn)，但是微處理器的誕生卻與PC毫不相關(guān)。甚至連微處理器的開(kāi)山鼻祖英特爾公司，在1986年以前都還是以內(nèi)存領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)企業(yè)自居。從1968年開(kāi)始到20世紀(jì)70年代末，英特爾公司憑借3101、1101、1103等一系列芯片，在半導(dǎo)體內(nèi)存領(lǐng)域確立了無(wú)可動(dòng)搖的霸主地位，那時(shí)英特爾就是內(nèi)存的代名詞。至于微處理器，當(dāng)時(shí)只不過(guò)是一次客戶訂單的產(chǎn)物而已。
1969年4月，日本計(jì)算器制造商Busicom公司希望英特爾公司可以為他們的桌面型計(jì)算器開(kāi)發(fā)處理芯片。英特爾公司的工程師特德?霍夫接受了這項(xiàng)任務(wù)，并與費(fèi)德里科?費(fèi)金一起在1971年發(fā)明了世界上第一款微處理器Intel 4004，這款4位微處理器雖然采用10微米(10000納米)工藝，只有46條指令，性能甚至比不上1946年的ENIAC；但是它的集成度更高，一塊Intel 4004就擁有2300個(gè)晶體管。英特爾在1971年11月15日的《電子新聞(Electronic News)》上刊登廣告宣布“整個(gè)計(jì)算機(jī)都在一個(gè)芯片上，一個(gè)集成電子新紀(jì)元到來(lái)?！辈贿^(guò)對(duì)于當(dāng)時(shí)的英特爾公司來(lái)說(shuō)，他們的1103內(nèi)存正炙手可熱，微處理器只是做為企業(yè)產(chǎn)品多元化的儲(chǔ)備進(jìn)行研發(fā)。隨后，他們又在1972年和1974年相繼研制出了Intel 8008和Intel 8080微處理器。
如果說(shuō)Intel 4004的出現(xiàn)還沒(méi)有讓計(jì)算機(jī)愛(ài)好者們看到計(jì)算機(jī)小型化趨勢(shì)的話，那么1974年誕生的Intel 8080微處理器就讓情況變得不同，Altair 8800采用的正是這款微處理器。Altair 8800的出現(xiàn)不但讓計(jì)算機(jī)愛(ài)好者們欣喜若狂，同時(shí)也啟發(fā)了英特爾公司，費(fèi)德里科?費(fèi)金就宣稱：“我們確信Intel 8080會(huì)改變整個(gè)計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)的歷史!”PC的誕生刺激了微處理器的發(fā)展，之后數(shù)十年中除了英特爾公司始終堅(jiān)持微處理器的研發(fā)，IBM、摩托羅拉、Zilog、Cyrix、威盛、AMD等廠商也曾經(jīng)或者依然在微處理器領(lǐng)域做出努力。正是在這些企業(yè)的堅(jiān)持下，微處理器才能從4位到64位、從單核到多核、從108kHz到5GHz、從10微米到32納米工藝，不斷地發(fā)展和進(jìn)步。
微處理器的誕生不但是電子學(xué)的重大進(jìn)步，也為各行各業(yè)的技術(shù)革新提供了最有利的工具。如今，小到各種智能玩具、家電、數(shù)碼設(shè)備，大到汽車、工業(yè)機(jī)器人、航天飛機(jī)，都離不開(kāi)微處理器。微處理器正在融入現(xiàn)代社會(huì)的方方面面，它不但是PC進(jìn)步的核心，也是時(shí)代進(jìn)步的核心。
Tips：英特爾艱難轉(zhuǎn)型
在1985年以前，英特爾還是一家內(nèi)存業(yè)務(wù)占營(yíng)業(yè)額60％以上的公司。如果不是因?yàn)楫?dāng)時(shí)日本半導(dǎo)
體企業(yè)在全球內(nèi)存市場(chǎng)進(jìn)行殘酷的價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)，英特爾公司也許還不會(huì)下定決心將重心轉(zhuǎn)移到微處理器領(lǐng)域。這個(gè)決定下得有些晚，以至于Intel 4004的共同發(fā)明人費(fèi)德里科?費(fèi)金不得不離開(kāi)英特爾(他創(chuàng)辦的Zilog公司和摩托羅拉公司一起，在8位及16位微處理器市場(chǎng)上與英特爾公司進(jìn)行了激烈競(jìng)爭(zhēng))。值得慶幸的是，從1981年開(kāi)始，IBM PC就一直采用英特爾微處理器，讓英特爾公司有足夠的底氣來(lái)進(jìn)行這次轉(zhuǎn)型。1986年，英特爾正式提出了一個(gè)口號(hào)：“英特爾，處理器公司?！?/p>
摩爾定律半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)行動(dòng)指南
研究英特爾的歷史，有三個(gè)人是必須提到的，他們就是羅伯特?諾伊斯(Robert Noyce)、戈登?摩爾(Gordon Moore)和安迪?格魯夫(Andy Grove)。曾經(jīng)有人評(píng)價(jià)說(shuō)，如果沒(méi)有諾伊斯，那么英特爾就不會(huì)出現(xiàn)；如果沒(méi)有摩爾，那么英特爾可能早已消失；如果沒(méi)有格魯夫，那么英特爾就沒(méi)有如今的地位。摩爾有很多成就，但是至今依然被人銘記的理由只有一個(gè)：摩爾定律(Moore's Law)。
事實(shí)上，摩爾定律的誕生要先于英特爾公司。20世紀(jì)60年代，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)剛剛起步，作為一個(gè)新興產(chǎn)業(yè)，想要改變行業(yè)的傳統(tǒng)印象顯得無(wú)比艱辛。更重要的是，所有人都還沒(méi)有為半導(dǎo)體及集成電路的爆發(fā)做好準(zhǔn)備，此時(shí)英特爾公司的創(chuàng)始人還在仙童半導(dǎo)體進(jìn)行著半導(dǎo)體基礎(chǔ)性研究。1965年，當(dāng)時(shí)的摩爾在仙童半導(dǎo)體研發(fā)部任主管，有一天他離開(kāi)硅晶圓車間坐下，在一張紙上畫了個(gè)草圖。他突然發(fā)現(xiàn)，如果用縱軸代表芯片規(guī)模，橫軸代表時(shí)間，那么構(gòu)成的曲線呈規(guī)律性的幾何增長(zhǎng)。這一發(fā)現(xiàn)以《讓集成電路填滿更多元件(Cramming more components ontointegrated circuits)》為題發(fā)表在當(dāng)年4月19日出版的《電子學(xué)(Electronics)》雜志上。這篇僅3頁(yè)的、具有一定猜測(cè)意味的文章最終變成了迄今為止半導(dǎo)體領(lǐng)域最具意義的論文之一，指導(dǎo)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展數(shù)十年的摩爾定律誕生了。
“摩爾定律源自1965年我為《電子學(xué)》雜志撰寫的文章。我預(yù)見(jiàn)到，我們將制造出更復(fù)雜的電路從而降低電器的成本――根據(jù)我的推算，10年之后，一塊集成電路板里包含的電子元件會(huì)從當(dāng)時(shí)的60個(gè)增加到6萬(wàn)多個(gè)。那是個(gè)大膽的推斷。1975年，我又對(duì)它做了修正，把每一年翻一番的目標(biāo)改為每?jī)赡攴环?。”再到后?lái)，這個(gè)時(shí)間被修正為更加準(zhǔn)確的18個(gè)月。摩爾定律不是一條簡(jiǎn)明嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)定律，而是一位資深半導(dǎo)體工程師根據(jù)經(jīng)驗(yàn)提出的開(kāi)放性規(guī)律。在隨后的日子里，無(wú)論是英特爾還是其他半導(dǎo)體企業(yè)，在芯片設(shè)計(jì)和制造方面一直在不斷驗(yàn)證著“摩爾定律”的正確性。
1989年，摩爾從英特爾公司主席的職位上光榮退休；1990年，他從當(dāng)時(shí)的美國(guó)總統(tǒng)布什手中接過(guò)了美國(guó)技術(shù)獎(jiǎng)。摩爾之所以被人銘記，不是因?yàn)樨?cái)富和職位，而是因?yàn)楸环鉃椤鞍雽?dǎo)體產(chǎn)業(yè)第一定律”的摩爾定律。它像一股不可抗拒的自然力量，影響了硅谷乃至全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)數(shù)十年。在摩爾定律的指引下，晶體管密度不斷提升，處理器及其他硬件的性價(jià)比越來(lái)越高；催生出規(guī)模達(dá)上萬(wàn)億美元的IT產(chǎn)業(yè)，使個(gè)人計(jì)算和通信系統(tǒng)成為普通人生活的必需品。
蘋果機(jī)特立獨(dú)行 細(xì)節(jié)制勝
蘋果公司特立獨(dú)行的血脈，在兩位“非主流”史蒂夫?喬布斯和史蒂夫?沃茲尼亞克(沃茲)于1976年4月1日愚人節(jié)建立公司那一刻起就已經(jīng)埋下了。當(dāng)時(shí)公司的三位合伙人(喬布斯在阿塔里(Atari)公司的好友羅納德?維恩(Ronald Wayne)也持股10％)都沒(méi)有想到，蘋果公司會(huì)成為IT領(lǐng)域的一個(gè)傳奇。他們唯一的想法是，把沃茲設(shè)計(jì)的電路板生產(chǎn)并賣出去，如果運(yùn)氣好，每塊電路板可以賺25美元。這個(gè)電路板，就是Apple I。