導語：如何才能(neng)寫(xie)好一(yi)篇半導體材料(liao)設(she)計，這就需(xu)要(yao)搜(sou)集整(zheng)理(li)更(geng)多(duo)的(de)資(zi)料(liao)和文(wen)獻，歡迎閱讀(du)由公務(wu)員之家整(zheng)理(li)的(de)十(shi)篇范文(wen)，供你借鑒。

篇1

關(guan)鍵詞：半導體，超(chao)晶格，集成電(dian)路(lu)，電(dian)子器(qi)件

 

1.半導體材料的概念與特性

當今，以半(ban)(ban)導(dao)體(ti)(ti)材料為(wei)芯片(pian)的各種產品普遍進入人們的生活，如(ru)電(dian)(dian)視機，電(dian)(dian)子(zi)計(ji)算(suan)機，電(dian)(dian)子(zi)表，半(ban)(ban)導(dao)體(ti)(ti)收音機等都已經成(cheng)為(wei)我們日常所不可缺少的家(jia)用(yong)電(dian)(dian)器。半(ban)(ban)導(dao)體(ti)(ti)材料為(wei)什么在今天擁有如(ru)此(ci)巨(ju)大的作(zuo)用(yong)，這需要我們從(cong)了解半(ban)(ban)導(dao)體(ti)(ti)材料的概念和特(te)性開始(shi)。

半(ban)導(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)體(ti)(ti)(ti)是導(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)電(dian)能力介于(yu)導(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)體(ti)(ti)(ti)和(he)(he)絕(jue)緣體(ti)(ti)(ti)之間的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)類物質(zhi)(zhi)(zhi)，在(zai)(zai)(zai)某些(xie)情(qing)形(xing)下具有導(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)性(xing)質(zhi)(zhi)(zhi)。半(ban)導(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)體(ti)(ti)(ti)材料廣泛的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)應用(yong)源于(yu)它們(men)(men)(men)獨特的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)性(xing)質(zhi)(zhi)(zhi)。首先(xian)，一(yi)般(ban)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)半(ban)導(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)體(ti)(ti)(ti)材料的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)導(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)率隨溫度的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)升高迅(xun)速增大，各(ge)種(zhong)熱敏電(dian)阻的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)開發就(jiu)是利用(yong)了(le)這個特性(xing)；其次(ci)，雜質(zhi)(zhi)(zhi)參(can)入(ru)對半(ban)導(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)性(xing)質(zhi)(zhi)(zhi)起著(zhu)決(jue)定性(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)作用(yong)，它們(men)(men)(men)可使(shi)半(ban)導(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)特性(xing)多樣化(hua)，使(shi)得(de)PN結形(xing)成，進而制(zhi)作出(chu)各(ge)種(zhong)二(er)極管和(he)(he)三極管；再次(ci)，半(ban)導(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)學(xue)性(xing)質(zhi)(zhi)(zhi)會因光照引起變化(hua)，光敏電(dian)阻隨之誕(dan)生；一(yi)些(xie)半(ban)導(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)體(ti)(ti)(ti)具有較強的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)溫差效應，可以(yi)利用(yong)它制(zhi)作半(ban)導(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)體(ti)(ti)(ti)制(zhi)冷器等；半(ban)導(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)體(ti)(ti)(ti)基片可以(yi)實現元(yuan)器件(jian)集中制(zhi)作在(zai)(zai)(zai)一(yi)個芯片上，于(yu)是產生了(le)各(ge)種(zhong)規模的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)集成電(dian)路。這種(zhong)種(zhong)特性(xing)使(shi)得(de)半(ban)導(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)體(ti)(ti)(ti)獲(huo)得(de)各(ge)種(zhong)各(ge)樣的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)用(yong)途，在(zai)(zai)(zai)科技的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)發展和(he)(he)人們(men)(men)(men)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)生活中都起到十(shi)分(fen)重(zhong)要的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)作用(yong)。

2.半導體材料(liao)的發展(zhan)歷程(cheng)

半導體材料從發現到發展，從使用到創新，也擁有著一段長久的歷史。在20世紀初期，就曾出現過點接觸礦石檢波器。1930年，氧化亞銅整流器制造成功并得到廣泛應用，使半導體材料開始受到重視。1947年鍺點接觸三極管制成，成為半導體的研究得到重大突破。50年代末，薄膜生長技術的開發和集成電路的發明，使得微電子技術得到進一步發展。60年代，砷化鎵材料制成半導體激光器，固溶體半導體材料在紅外線方面的研究發展，半導體材料的應用得到擴展。1969年超晶格概念的提出和超晶格量子阱的研究成功，使得半導體器件的設計與制造從“雜志工程”發(fa)展(zhan)到(dao)“能帶工程”，將半(ban)(ban)導(dao)(dao)體材(cai)料(liao)(liao)(liao)的(de)(de)研究(jiu)和(he)應用推向(xiang)了一個(ge)新(xin)的(de)(de)領域。90年(nian)代(dai)以來隨著移(yi)動通(tong)信技術的(de)(de)飛速(su)發(fa)展(zhan)，砷化(hua)鎵(jia)(jia)和(he)磷化(hua)銦(yin)等(deng)半(ban)(ban)導(dao)(dao)體材(cai)料(liao)(liao)(liao)得成為(wei)焦點，用于制作高速(su)、高頻、大(da)功(gong)率及發(fa)光電(dian)子器件等(deng)；近些年(nian)，新(xin)型半(ban)(ban)導(dao)(dao)體材(cai)料(liao)(liao)(liao)的(de)(de)研究(jiu)得到(dao)突破(po)，以氮(dan)化(hua)鎵(jia)(jia)為(wei)代(dai)表的(de)(de)先進(jin)半(ban)(ban)導(dao)(dao)體材(cai)料(liao)(liao)(liao)開(kai)始體現出(chu)其超強優越(yue)性，被(bei)稱為(wei)IT產業新(xin)的(de)(de)發(fa)動機。

3.各類(lei)半導體材料(liao)的介紹(shao)與(yu)應用

半(ban)導(dao)(dao)體(ti)材(cai)料(liao)多種多樣，要(yao)對其(qi)進一步的學(xue)習，我們(men)需要(yao)從不同的類(lei)別來認識(shi)和探(tan)究。通常半(ban)導(dao)(dao)體(ti)材(cai)料(liao)分為：元(yuan)素半(ban)導(dao)(dao)體(ti)、化合(he)物半(ban)導(dao)(dao)體(ti)、固(gu)溶(rong)體(ti)半(ban)導(dao)(dao)體(ti)、非晶半(ban)導(dao)(dao)體(ti)、有機半(ban)導(dao)(dao)體(ti)、超晶格半(ban)導(dao)(dao)體(ti)材(cai)料(liao)。不同的半(ban)導(dao)(dao)體(ti)材(cai)料(liao)擁有著獨(du)自的特點，在它(ta)們(men)適用(yong)的領域都起到重要(yao)的作用(yong)。

3.1元素半導體材料

元(yuan)素(su)半導體材(cai)(cai)料是指由(you)單一元(yuan)素(su)構(gou)成(cheng)的(de)(de)(de)具有半導體性質的(de)(de)(de)材(cai)(cai)料，分布于元(yuan)素(su)周期表(biao)三(san)至五族元(yuan)素(su)之中，以(yi)(yi)硅(gui)(gui)(gui)和鍺(zang)為(wei)(wei)典(dian)型。硅(gui)(gui)(gui)在(zai)在(zai)地(di)殼中的(de)(de)(de)含量(liang)較為(wei)(wei)豐富，約占25%，僅次于氧氣。硅(gui)(gui)(gui)在(zai)當前的(de)(de)(de)應用(yong)相當廣泛(fan)，它不僅是半導體集成(cheng)電(dian)(dian)路、半導體器(qi)件(jian)和硅(gui)(gui)(gui)太陽(yang)能電(dian)(dian)池的(de)(de)(de)基礎材(cai)(cai)料，而(er)(er)且用(yong)半導體制作的(de)(de)(de)電(dian)(dian)子器(qi)件(jian)和產(chan)品已經大范圍的(de)(de)(de)進入到人們(men)的(de)(de)(de)生(sheng)活，人們(men)的(de)(de)(de)家用(yong)電(dian)(dian)器(qi)中所用(yong)到的(de)(de)(de)電(dian)(dian)子器(qi)件(jian)80%以(yi)(yi)上元(yuan)件(jian)都(dou)離(li)不開(kai)硅(gui)(gui)(gui)材(cai)(cai)料。鍺(zang)是稀有元(yuan)素(su)，地(di)殼中的(de)(de)(de)含量(liang)較少，由(you)于鍺(zang)的(de)(de)(de)特有性質，使(shi)得它的(de)(de)(de)應用(yong)主要集中于制作各種(zhong)二(er)極(ji)管，三(san)極(ji)管等。而(er)(er)以(yi)(yi)鍺(zang)制作的(de)(de)(de)其(qi)他器(qi)件(jian)如探(tan)測器(qi)，也具備(bei)著許多的(de)(de)(de)優點(dian)，廣泛(fan)的(de)(de)(de)應用(yong)于多個(ge)領域。

3.2化合物半導(dao)體材料(liao)

通常所說的(de)化(hua)(hua)(hua)合(he)物(wu)(wu)半(ban)導(dao)體多(duo)(duo)指晶態無機化(hua)(hua)(hua)合(he)物(wu)(wu)半(ban)導(dao)體，即是指由兩(liang)種(zhong)或兩(liang)種(zhong)以上元(yuan)素確定的(de)原子(zi)配(pei)比(bi)形成的(de)化(hua)(hua)(hua)合(he)物(wu)(wu)，并具(ju)有確定的(de)禁帶(dai)寬(kuan)度和能帶(dai)結構(gou)的(de)半(ban)導(dao)體性質。化(hua)(hua)(hua)合(he)物(wu)(wu)半(ban)導(dao)體材料種(zhong)類(lei)繁(fan)多(duo)(duo)，按(an)元(yuan)素在元(yuan)素周期表族來分(fen)類(lei)，分(fen)為三五族（如(ru)砷化(hua)(hua)(hua)鎵(jia)、磷化(hua)(hua)(hua)銦等(deng)），二六族（如(ru)硒化(hua)(hua)(hua)鋅），四四族（如(ru)碳化(hua)(hua)(hua)硅）等(deng)。如(ru)今化(hua)(hua)(hua)合(he)物(wu)(wu)半(ban)導(dao)體材料已經在太(tai)陽能電池、光電器件(jian)、超(chao)高速器件(jian)、微(wei)波等(deng)領(ling)域占據重要的(de)位置(zhi)，且不同(tong)種(zhong)類(lei)具(ju)有不同(tong)的(de)性質，也得到不同(tong)的(de)應用。。

3.3固(gu)溶體半導體材料

固(gu)(gu)溶(rong)(rong)體(ti)(ti)(ti)半(ban)(ban)導(dao)(dao)體(ti)(ti)(ti)材(cai)(cai)料是某(mou)些元素半(ban)(ban)導(dao)(dao)體(ti)(ti)(ti)或者化合(he)(he)物半(ban)(ban)導(dao)(dao)體(ti)(ti)(ti)相互溶(rong)(rong)解而(er)形成的一種(zhong)具有半(ban)(ban)導(dao)(dao)體(ti)(ti)(ti)性質的固(gu)(gu)態溶(rong)(rong)液材(cai)(cai)料，又(you)稱為混晶體(ti)(ti)(ti)半(ban)(ban)導(dao)(dao)體(ti)(ti)(ti)或者合(he)(he)金半(ban)(ban)導(dao)(dao)體(ti)(ti)(ti)。隨著(zhu)每種(zhong)成分在(zai)固(gu)(gu)溶(rong)(rong)體(ti)(ti)(ti)中所占百(bai)分比（X值(zhi)）在(zai)一定范(fan)圍內連續地(di)改(gai)變(bian)，固(gu)(gu)溶(rong)(rong)體(ti)(ti)(ti)半(ban)(ban)導(dao)(dao)體(ti)(ti)(ti)材(cai)(cai)料的各種(zhong)性質（尤其是禁帶寬度）將會(hui)連續地(di)改(gai)變(bian)，但這(zhe)種(zhong)變(bian)化不會(hui)引起原(yuan)來半(ban)(ban)導(dao)(dao)體(ti)(ti)(ti)材(cai)(cai)料的晶格發生變(bian)化.利用固(gu)(gu)溶(rong)(rong)體(ti)(ti)(ti)半(ban)(ban)導(dao)(dao)體(ti)(ti)(ti)這(zhe)種(zhong)特性可以得到多種(zhong)性能的材(cai)(cai)料。

3.4非(fei)晶半(ban)導體材(cai)料

非(fei)(fei)(fei)晶(jing)(jing)(jing)(jing)半(ban)(ban)(ban)(ban)導(dao)體(ti)(ti)材(cai)料(liao)是具(ju)有(you)半(ban)(ban)(ban)(ban)導(dao)體(ti)(ti)特性(xing)的(de)非(fei)(fei)(fei)晶(jing)(jing)(jing)(jing)體(ti)(ti)組成的(de)材(cai)料(liao)，如α-硅、α-鍺、α-砷(shen)化(hua)鎵、α-硫化(hua)砷(shen)、α-硒等(deng)。。這(zhe)類材(cai)料(liao)，原子(zi)排列短程有(you)序，長程無序，又稱(cheng)無定(ding)形半(ban)(ban)(ban)(ban)導(dao)體(ti)(ti)，部(bu)分(fen)稱(cheng)作玻璃半(ban)(ban)(ban)(ban)導(dao)體(ti)(ti)。非(fei)(fei)(fei)晶(jing)(jing)(jing)(jing)半(ban)(ban)(ban)(ban)導(dao)體(ti)(ti)按(an)鍵(jian)合力的(de)性(xing)質分(fen)為共價鍵(jian)非(fei)(fei)(fei)晶(jing)(jing)(jing)(jing)半(ban)(ban)(ban)(ban)導(dao)體(ti)(ti)和離子(zi)鍵(jian)非(fei)(fei)(fei)晶(jing)(jing)(jing)(jing)半(ban)(ban)(ban)(ban)導(dao)體(ti)(ti)兩類，可用液相快冷方法和真空蒸發或(huo)濺(jian)射的(de)方法制備。在(zai)工業上，非(fei)(fei)(fei)晶(jing)(jing)(jing)(jing)半(ban)(ban)(ban)(ban)導(dao)體(ti)(ti)材(cai)料(liao)主(zhu)要用于制備像傳感器、太陽(yang)能(neng)電(dian)池薄膜晶(jing)(jing)(jing)(jing)體(ti)(ti)管(guan)等(deng)非(fei)(fei)(fei)晶(jing)(jing)(jing)(jing)半(ban)(ban)(ban)(ban)導(dao)體(ti)(ti)器件。

3.5有機半導體材料

有(you)(you)機(ji)(ji)(ji)半(ban)導(dao)(dao)(dao)(dao)體(ti)(ti)是導(dao)(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)能(neng)(neng)力介于(yu)金(jin)屬(shu)和(he)絕緣體(ti)(ti)之間，具(ju)有(you)(you)熱激活電(dian)(dian)導(dao)(dao)(dao)(dao)率且電(dian)(dian)導(dao)(dao)(dao)(dao)率在10-10～100S·cm的負一次方(fang)(fang)范圍內的有(you)(you)機(ji)(ji)(ji)物，如萘蒽(en)、聚丙(bing)烯和(he)聚二乙烯苯以(yi)及堿金(jin)屬(shu)和(he)蒽(en)的絡(luo)合(he)物等.其中聚丙(bing)烯腈等有(you)(you)機(ji)(ji)(ji)高分子(zi)半(ban)導(dao)(dao)(dao)(dao)體(ti)(ti)又稱塑料(liao)半(ban)導(dao)(dao)(dao)(dao)體(ti)(ti)。有(you)(you)機(ji)(ji)(ji)半(ban)導(dao)(dao)(dao)(dao)體(ti)(ti)可分為有(you)(you)機(ji)(ji)(ji)物、聚合(he)物和(he)給體(ti)(ti)-受體(ti)(ti)絡(luo)合(he)物三類。相(xiang)比于(yu)硅電(dian)(dian)子(zi)產(chan)品，有(you)(you)機(ji)(ji)(ji)半(ban)導(dao)(dao)(dao)(dao)體(ti)(ti)芯片等產(chan)品的生(sheng)產(chan)能(neng)(neng)力較差，但是擁有(you)(you)加工(gong)處理更方(fang)(fang)便、結實耐用、成本低廉的獨特優點。目前，有(you)(you)機(ji)(ji)(ji)半(ban)導(dao)(dao)(dao)(dao)體(ti)(ti)材料(liao)及器件已廣泛應(ying)用于(yu)手機(ji)(ji)(ji)，筆記本電(dian)(dian)腦(nao)，數碼相(xiang)機(ji)(ji)(ji)，有(you)(you)機(ji)(ji)(ji)太(tai)陽能(neng)(neng)電(dian)(dian)池等方(fang)(fang)面。

3.6超晶格微結構(gou)半導體材(cai)料

超晶(jing)格(ge)微(wei)(wei)結(jie)(jie)(jie)構(gou)半(ban)導(dao)(dao)體材料(liao)是指(zhi)按所(suo)需(xu)特(te)性設(she)計(ji)的(de)(de)(de)能(neng)(neng)帶結(jie)(jie)(jie)構(gou)，用分子束(shu)外(wai)延或金屬有機化學(xue)氣相沉積等超薄(bo)層生(sheng)產技術(shu)制造出來(lai)的(de)(de)(de)具有各(ge)種(zhong)特(te)異性能(neng)(neng)的(de)(de)(de)超薄(bo)膜多(duo)層結(jie)(jie)(jie)構(gou)材料(liao)。由于載流子在超晶(jing)格(ge)微(wei)(wei)結(jie)(jie)(jie)構(gou)半(ban)導(dao)(dao)體中的(de)(de)(de)特(te)殊運(yun)動(dong)，使得(de)其出現許多(duo)新(xin)的(de)(de)(de)物(wu)理特(te)性并以此開發了新(xin)一代半(ban)導(dao)(dao)體技術(shu)。。當前，對(dui)超晶(jing)格(ge)微(wei)(wei)結(jie)(jie)(jie)構(gou)半(ban)導(dao)(dao)體材料(liao)的(de)(de)(de)研究和應用依然在研究之(zhi)中，它的(de)(de)(de)發展將不斷推動(dong)許多(duo)領域(yu)的(de)(de)(de)提高和進步。

4.半導體(ti)材料的發展方向

隨著(zhu)(zhu)(zhu)信息技(ji)術(shu)的(de)(de)(de)快速發展(zhan)和(he)各種電(dian)子器(qi)件、產品(pin)等要(yao)求(qiu)不(bu)斷(duan)的(de)(de)(de)提高(gao)(gao)，半(ban)(ban)(ban)導(dao)(dao)體(ti)(ti)(ti)(ti)材(cai)(cai)料在(zai)未來的(de)(de)(de)發展(zhan)中依然起著(zhu)(zhu)(zhu)重要(yao)的(de)(de)(de)作(zuo)用。在(zai)經過以(yi)Si、GaAs為(wei)代(dai)(dai)表的(de)(de)(de)第一代(dai)(dai)、第二(er)代(dai)(dai)半(ban)(ban)(ban)導(dao)(dao)體(ti)(ti)(ti)(ti)材(cai)(cai)料發展(zhan)歷(li)程后，第三代(dai)(dai)半(ban)(ban)(ban)導(dao)(dao)體(ti)(ti)(ti)(ti)材(cai)(cai)料的(de)(de)(de)成(cheng)為(wei)了當前的(de)(de)(de)研究(jiu)(jiu)熱點。我(wo)們應當在(zai)兼顧第一代(dai)(dai)和(he)第二(er)代(dai)(dai)半(ban)(ban)(ban)導(dao)(dao)體(ti)(ti)(ti)(ti)發展(zhan)的(de)(de)(de)同時(shi)(shi)，加(jia)速發展(zhan)第三代(dai)(dai)半(ban)(ban)(ban)導(dao)(dao)體(ti)(ti)(ti)(ti)材(cai)(cai)料。目前的(de)(de)(de)半(ban)(ban)(ban)導(dao)(dao)體(ti)(ti)(ti)(ti)材(cai)(cai)料整體(ti)(ti)(ti)(ti)朝著(zhu)(zhu)(zhu)高(gao)(gao)完整性、高(gao)(gao)均勻性、大(da)尺(chi)寸、薄膜(mo)化(hua)、集成(cheng)化(hua)、多功能化(hua)方向(xiang)邁進。隨著(zhu)(zhu)(zhu)微電(dian)子時(shi)(shi)代(dai)(dai)向(xiang)光電(dian)子時(shi)(shi)代(dai)(dai)逐漸過渡，我(wo)們需要(yao)進一步提高(gao)(gao)半(ban)(ban)(ban)導(dao)(dao)體(ti)(ti)(ti)(ti)技(ji)術(shu)和(he)產業的(de)(de)(de)研究(jiu)(jiu)，開創出半(ban)(ban)(ban)導(dao)(dao)體(ti)(ti)(ti)(ti)材(cai)(cai)料的(de)(de)(de)新領域。相(xiang)信不(bu)久的(de)(de)(de)將來，通過各種半(ban)(ban)(ban)導(dao)(dao)體(ti)(ti)(ti)(ti)材(cai)(cai)料的(de)(de)(de)不(bu)斷(duan)探究(jiu)(jiu)和(he)應用，我(wo)們的(de)(de)(de)科(ke)技(ji)、產品(pin)、生活(huo)等方面(mian)定能得到巨(ju)大(da)的(de)(de)(de)提高(gao)(gao)和(he)發展(zhan)！

參考文獻

[1]沈(shen)能玨,孫同年,余聲明,張(zhang)臣.現代(dai)電子材料(liao)技(ji)術(shu).信息(xi)裝備的基石[M].北京：國防工業出版社,2002.

[2]靳曉宇(yu).半(ban)導(dao)體(ti)材料的應用與(yu)發展研(yan)究(jiu)[J].大眾商(shang)務,2009,(102).

[3]彭杰.淺析幾種(zhong)半導(dao)體(ti)材料的應用與發(fa)展(zhan)[J].硅谷, 2008,(10).

[4]半導體技術天地.2ic.cn/html/bbs.html.

篇2

它具有(you)高(gao)(gao)(gao)(gao)擊穿(chuan)電(dian)(dian)場、高(gao)(gao)(gao)(gao)飽和電(dian)(dian)子速度(du)(du)、高(gao)(gao)(gao)(gao)熱導率、高(gao)(gao)(gao)(gao)電(dian)(dian)子密度(du)(du)、高(gao)(gao)(gao)(gao)遷移率等(deng)特點，可實現高(gao)(gao)(gao)(gao)壓(ya)、高(gao)(gao)(gao)(gao)溫、高(gao)(gao)(gao)(gao)頻、高(gao)(gao)(gao)(gao)抗輻射等(deng)能力。

它的(de)應用范圍覆蓋(gai)半導體(ti)照(zhao)明、新一代移動通信、智能電(dian)網(wang)、高速軌(gui)道交通、新能源汽車、消費類電(dian)子等(deng)朝陽領域。

它被視為(wei)未來支撐信息、能(neng)源(yuan)、交(jiao)通、國防等產(chan)業(ye)(ye)發展的重點新(xin)材料，將引領光電產(chan)業(ye)(ye)的新(xin)一輪革命。

它就是以碳化(hua)硅（SiC）、氮化(hua)鋁(lv)（AlN）、氮化(hua)鎵（GaN）等為代(dai)表(biao)的第三代(dai)半導體材料，如(ru)今(jin)世界各國(guo)爭相布(bu)局的戰略高地。

在世界范(fan)圍內(nei)，第(di)三代半(ban)導體(ti)材料在各個(ge)領(ling)域(yu)的(de)(de)產業成熟度各有不同，在某些前沿研究方(fang)向，仍處于(yu)實(shi)驗(yan)室(shi)研發階段。盡管我國起(qi)步較晚，發展較緩(huan)，無論基礎研究還是產業化推進都仍有很長的(de)(de)路要走，但這并未影(ying)響(xiang)該領(ling)域(yu)內(nei)科研人員潛心攻關、奮起(qi)直追的(de)(de)決(jue)心。

哈爾(er)濱工業大學基礎(chu)與交叉科學研究院宋波教授，就是奮戰(zhan)在我(wo)國第三代半導體材料(liao)研究最前沿的優(you)秀科研人員之(zhi)一。

他L期(qi)從事第三代寬禁(jin)帶半導體材料的(de)(de)生長(chang)與物性(xing)研究(jiu)(jiu)，凝(ning)練了氣相質(zhi)量輸運動態(tai)平衡控(kong)制(zhi)及(ji)溫(wen)場調(diao)控(kong)等關(guan)鍵科學問題，對碳化硅、氮化鋁(lv)等光(guang)電(dian)功能晶體生長(chang)過(guo)程的(de)(de)動力學優化、關(guan)鍵工藝參數控(kong)制(zhi)與物理性(xing)質(zhi)調(diao)控(kong)等相互關(guan)聯(lian)的(de)(de)科學問題開展了系統研究(jiu)(jiu)，成果(guo)頗(po)豐。

雛鳳新聲，結緣寬禁帶半導體

一代材料，一代器件，一場革(ge)命。材料的重要性，在(zai)半導體產(chan)業已經得到印證(zheng)。

以硅（Si）為(wei)代(dai)(dai)表的(de)第(di)一代(dai)(dai)半(ban)導(dao)體材料，引發了(le)電(dian)子工業大革命；以砷化(hua)鎵（GaAs）為(wei)代(dai)(dai)表的(de)第(di)二代(dai)(dai)半(ban)導(dao)體材料，則拓展了(le)半(ban)導(dao)體在高頻(pin)、光電(dian)子等(deng)方面的(de)應(ying)用(yong)，使人(ren)類進入光纖通(tong)信、移動通(tong)信的(de)新時(shi)代(dai)(dai)。而如今(jin)，正是第(di)三代(dai)(dai)半(ban)導(dao)體材料“大展身手”的(de)時(shi)代(dai)(dai)。

第三代(dai)半(ban)導(dao)(dao)(dao)體(ti)材料又叫寬(kuan)禁(jin)帶半(ban)導(dao)(dao)(dao)體(ti)，是指禁(jin)帶寬(kuan)度大于2 eV（電(dian)子伏特(te)）的(de)一類(lei)半(ban)導(dao)(dao)(dao)體(ti)，以(yi)碳化硅、氮化鋁(lv)、氮化鎵(jia)、立方氮化硼（C-BN）等(deng)為主(zhu)要(yao)代(dai)表(biao)。它們所表(biao)現(xian)出的(de)高溫下的(de)穩(wen)定性、高效的(de)光電(dian)轉(zhuan)化能力、更低的(de)能量損(sun)耗等(deng)絕對優勢，吸引了業界的(de)普遍關注(zhu)，有望(wang)全面取代(dai)傳統半(ban)導(dao)(dao)(dao)體(ti)材料，開啟半(ban)導(dao)(dao)(dao)體(ti)新(xin)時(shi)代(dai)。

宋波進入這一領域是(shi)在博士階段。那是(shi)2005年前后，他正(zheng)就讀于中國(guo)(guo)科(ke)學(xue)院(yuan)物理研(yan)究(jiu)所，師(shi)從我國(guo)(guo)著名晶體(ti)(ti)結構專家(jia)陳小(xiao)龍研(yan)究(jiu)員開展研(yan)究(jiu)。當時國(guo)(guo)內(nei)寬禁帶半導體(ti)(ti)研(yan)究(jiu)起步不久，各項研(yan)究(jiu)都(dou)非(fei)常(chang)薄弱。

2008年(nian)，宋波回到家鄉哈(ha)爾(er)濱，并在哈(ha)爾(er)濱工業大(da)學韓杰才院士引薦下加入該校基礎與交叉科(ke)學研究院。在這里，宋波確立了(le)寬禁(jin)帶半導體(ti)生(sheng)長與物(wu)性研究這一研究方(fang)(fang)向，立志(zhi)從基礎研究領域著(zhu)手，改善我國關鍵性、基礎性戰(zhan)略材料依賴進(jin)口(kou)的局面，促進(jin)寬禁(jin)帶半導體(ti)材料和器件產(chan)業的發展，提升產(chan)業核心競(jing)爭力，縮小與西方(fang)(fang)國家的差距。

在(zai)(zai)近十(shi)年(nian)的研(yan)究過程中，宋波作為課(ke)題負責人承擔了包括國(guo)家自(zi)然(ran)科學(xue)基(ji)金項(xiang)(xiang)(xiang)目(mu)、總裝(zhuang)“十(shi)二五”預先研(yan)究重點項(xiang)(xiang)(xiang)目(mu)、科技部國(guo)際科技合作項(xiang)(xiang)(xiang)目(mu)等(deng)在(zai)(zai)內(nei)的20多項(xiang)(xiang)(xiang)科研(yan)項(xiang)(xiang)(xiang)目(mu)，在(zai)(zai)J. Am. Chem. Soc.， Nano Lett.， Phys. Rev. Lett.， Adv. Funct. Mater.， Phys. Rev. B等(deng)國(guo)際著名SCI學(xue)術雜(za)志上100余(yu)篇，論文被正面他引1000余(yu)次；獲得授權發(fa)明專利13項(xiang)(xiang)(xiang)。特別是在(zai)(zai)SiC基(ji)稀(xi)磁半導體(ti)和AIN基(ji)晶體(ti)生長研(yan)究方向，取(qu)得了一系列創新性成果(guo)，引領了國(guo)內(nei)外相關研(yan)究的進步，在(zai)(zai)行業(ye)內(nei)形成了一定的影響力(li)。

層層深入(ru)，攻關SiC基稀(xi)磁半導體(ti)

稀磁半導體(ti)是自(zi)旋電(dian)(dian)子學(xue)的(de)(de)材料基(ji)礎(chu)，能夠同時利用電(dian)(dian)子的(de)(de)電(dian)(dian)荷屬性(xing)(xing)和自(zi)旋屬性(xing)(xing)，兼(jian)具半導體(ti)和磁性(xing)(xing)的(de)(de)性(xing)(xing)質(zhi)，新穎而獨特，是第三代半導體(ti)材料的(de)(de)熱點研究之一(yi)。

現階段，GaAs、GaN和ZnO基稀磁半導體的(de)研(yan)究已(yi)經取(qu)得(de)了(le)突破性進展，但仍(reng)無(wu)法滿(man)足(zu)人(ren)們對自旋器(qi)件高(gao)溫、高(gao)頻(pin)、大功(gong)率和抗輻射等(deng)性能(neng)的(de)要求，SiC基的(de)出現恰(qia)逢其時。宋波在這(zhe)一前沿方向(xiang)進行了(le)廣(guang)泛而深入的(de)研(yan)究，并(bing)取(qu)得(de)了(le)系列研(yan)究進展。

他(ta)提出了(le)(le)(le)非磁(ci)(ci)(ci)(ci)性(xing)元素Al摻(chan)雜(za)制備SiC基稀磁(ci)(ci)(ci)(ci)半(ban)(ban)導體(ti)(ti)(ti)，在200 K觀察到(dao)了(le)(le)(le)玻璃(li)態(tai)的(de)鐵磁(ci)(ci)(ci)(ci)有(you)序，同時實(shi)(shi)現了(le)(le)(le)4H-SiC晶(jing)型(xing)的(de)穩定可控。首次提出了(le)(le)(le)非磁(ci)(ci)(ci)(ci)性(xing)元素摻(chan)雜(za)AlN基稀磁(ci)(ci)(ci)(ci)半(ban)(ban)導體(ti)(ti)(ti)的(de)研究思路，有(you)效地(di)避免(mian)磁(ci)(ci)(ci)(ci)性(xing)雜(za)質的(de)引(yin)入，為(wei)探討稀磁(ci)(ci)(ci)(ci)半(ban)(ban)導體(ti)(ti)(ti)的(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)性(xing)來源提供了(le)(le)(le)理想的(de)實(shi)(shi)驗體(ti)(ti)(ti)系(xi)。

論文在(zai)2009年發(fa)表(biao)后，至(zhi)今已被(bei)他(ta)引(yin)50余次，得到(dao)不(bu)少(shao)業內(nei)專業人士的直(zhi)接認可(ke)，認為其啟迪(di)了思(si)考。中(zhong)國科(ke)學(xue)院外籍院士C.N.R. Rao教授就曾在(zai)論文中(zhong)直(zhi)言(yan)：宋等(deng)的工作顯(xian)示了鐵磁(ci)性(xing)不(bu)是來自磁(ci)性(xing)雜質而是來自于sp3雜化向(xiang)sp3-sp2混(hun)合雜化轉變的過程(cheng)中(zhong)所導致。

隨(sui)著研(yan)究的不斷深(shen)入(ru)，宋波(bo)的研(yan)究也(ye)漸入(ru)佳境(jing)――

同樣(yang)在(zai)2009年，他利用在(zai)h-BN中(zhong)的(de)實驗結果(guo)(guo)證(zheng)實了美國布法羅州(zhou)立(li)大學(xue)Peihong Zhang教授(shou)等人的(de)理論預言，即在(zai)帶(dai)隙寬度達5.5 eV的(de)h-BN中(zhong)存在(zai)缺陷直(zhi)接誘導的(de)內(nei)(nei)稟磁性。這(zhe)一成果(guo)(guo)獲得了包括波蘭科學(xue)院物理研究院O. Volnianska教授(shou)在(zai)內(nei)(nei)的(de)業界專家(jia)的(de)正面引用和廣泛認可。

2010年，他提出了(le)雙元素(su)（Al，TM）復合摻雜(za)SiC基稀磁半導體的(de)研究思路。在Al摻雜(za)穩定4H-SiC晶型(xing)的(de)基礎之上，同時(shi)摻雜(za)磁性過渡金屬元素(su)，來獲得(de)高(gao)(gao)Tc、高(gao)(gao)矯頑力和高(gao)(gao)剩(sheng)磁的(de)稀磁半導體。

2011年，他(ta)提出了采用缺(que)陷工(gong)(gong)程(cheng)調控半(ban)導(dao)體磁性(xing)(xing)(xing)的(de)新(xin)方向(xiang)。與合作者(zhe)一(yi)起采用中(zhong)子(zi)輻照在碳(tan)化硅(gui)晶體中(zhong)誘(you)導(dao)出了以硅(gui)-碳(tan)雙(shuang)空(kong)位為(wei)主的(de)缺(que)陷，在實驗上(shang)給出了硅(gui)-碳(tan)雙(shuang)空(kong)位導(dao)致鐵磁性(xing)(xing)(xing)的(de)證(zheng)(zheng)據，并從理論上(shang)揭示了雙(shuang)空(kong)位產生(sheng)磁性(xing)(xing)(xing)的(de)物理機(ji)制，證(zheng)(zheng)實了磁性(xing)(xing)(xing)元素并非(fei)半(ban)導(dao)體磁性(xing)(xing)(xing)的(de)唯(wei)一(yi)來源，為(wei)深入探究(jiu)(jiu)寬禁帶半(ban)導(dao)體的(de)磁性(xing)(xing)(xing)起源提供(gong)了新(xin)的(de)科(ke)學(xue)認識。在此之后(hou)，國內外有超(chao)過18個研究(jiu)(jiu)小組開(kai)展了缺(que)陷誘(you)導(dao)半(ban)導(dao)體磁性(xing)(xing)(xing)的(de)研究(jiu)(jiu)工(gong)(gong)作，并在相關論文中(zhong)引用了他(ta)們的(de)成果，將其列(lie)為(wei)缺(que)陷導(dao)致磁性(xing)(xing)(xing)的(de)典型例子(zi)。

把握(wo)前沿，初(chu)探AIN晶體生(sheng)長

AlN基的高(gao)(gao)溫、高(gao)(gao)頻(pin)、高(gao)(gao)功(gong)率微波(bo)器(qi)件(jian)是(shi)雷達、通信等(deng)現代化軍(jun)事和航天(tian)裝備等(deng)領域急需的電子器(qi)件(jian)。

宋波介紹，與其它的(de)半導體材料相比，AlN基低維材料的(de)形貌較為單一，這導致對其新性質和新應用的(de)探索受到(dao)了較大的(de)制約。

因此，深入開展生長動(dong)(dong)力學研究，探(tan)究生長過(guo)程中質量(liang)輸運-溫場分布-成核(he)動(dong)(dong)力學的(de)內(nei)在關聯，從微觀機理(li)上闡(chan)述物性(xing)變化的(de)原因，探(tan)索新奇物理(li)效(xiao)應，成為(wei)制約寬(kuan)禁帶半導體發展的(de)關鍵科學問題，同時也是一項亟待(dai)開展的(de)基礎性(xing)研究工作。

在(zai)這(zhe)一研究方向，宋波同(tong)樣取得了不俗的成績(ji)――

（一）在(zai)AlN機(ji)理(li)生長方面(mian)，首(shou)次發現本征(zheng)的(de)六重螺旋生長機(ji)制(zhi)。

他@得了單晶AlN納米和微(wei)米彈簧、AlN螺旋結構(gou)、AlN平面六邊形環等新穎納米結構(gou)，系統性研究(jiu)首(shou)次發現(xian)AlN納米/微(wei)米結構(gou)和AlN單晶都遵循六重對稱的(de)旋轉生長機制。

這一發現極大(da)地豐富了人們(men)對于(yu)AlN晶生長機理的(de)認識，對調控AlN生長形貌，獲(huo)得(de)大(da)尺寸(cun)、低缺(que)陷密(mi)度的(de)AlN晶體具有重要參考價值。

（二）在AlN新(xin)物理性質(zhi)探(tan)索方面，他首次在AlN微米螺旋(xuan)結構(gou)中發(fa)現(xian)了時間(jian)長達(da)300秒的長余(yu)輝(hui)效應。

研究中(zhong)，他分(fen)別從理論和實驗上(shang)對AlN螺(luo)旋結構中(zhong)氮(dan)空位(wei)和鋁間隙耦合效應進行了研究。首次發現(xian)氮(dan)空位(wei)和鋁間隙的共同(tong)作用會誘導(dao)出(chu)新的能級，進而導(dao)致長余(yu)輝(hui)效應的顯(xian)現(xian)。這一發現(xian)，豐富了人們對于(yu)AlN基本物理性質的認識，為設計和制造新型(xing)AlN基光電子(zi)器(qi)件提(ti)供(gong)理論指(zhi)導(dao)。

在(zai)(zai)AlN納米線(xian)螺(luo)旋(xuan)結構的(de)力(li)學測試(shi)中首次發(fa)現了(le)(le)AlN單晶螺(luo)旋(xuan)中存在(zai)(zai)彈性形變。該發(fa)現為制備AlN基納米器件(jian)提(ti)供了(le)(le)進一步(bu)的(de)認識。

（三）在AlN晶體生長方面，突破(po)了多項關鍵技(ji)術(shu)，包括(kuo)形核溫度控(kong)制技(ji)術(shu)、晶粒長大(da)過程控(kong)制技(ji)術(shu)、形核控(kong)制技(ji)術(shu)等(deng)。

研究中，宋波掌(zhang)握了(le)包括電阻率及均勻性控制(zhi)技術(shu)(shu)、多型缺(que)陷濃度控制(zhi)技術(shu)(shu)以及晶(jing)體質量穩定性控制(zhi)技術(shu)(shu)等在內(nei)的多項關鍵技術(shu)(shu)，獲(huo)得了(le)高質量的晶(jing)體材料。

他所獲得的直徑(jing)達35mm的雙面拋光片，位錯密度小于107個/cm2，申(shen)報了國家發(fa)明(ming)專利7項，研究(jiu)水平居(ju)于國內領先地位。

他重新設計(ji)和研制了(le)(le)全鎢(wu)的晶(jing)體生長爐、AlN原料(liao)原位補(bu)充系(xi)統和垂直(zhi)梯度坩堝。試驗結果表(biao)明，采(cai)用新的生長組(zu)合系(xi)統大大提高了(le)(le)AlN的晶(jing)體質(zhi)(zhi)量(liang)，其中AlN晶(jing)體的主要缺(que)陷密度，特(te)別是O（氧）含量(liang)降低(di)了(le)(le)約3個數(shu)量(liang)級(ji)，電阻率提高了(le)(le)約2個數(shu)量(liang)級(ji)，為(wei)進一步獲得高質(zhi)(zhi)量(liang)的AlN晶(jing)體提供了(le)(le)技術支撐。

多年來，宋波非常在(zai)(zai)意(yi)與(yu)國(guo)際學(xue)(xue)者的(de)交流與(yu)合(he)作，不僅承擔了(le)科(ke)(ke)(ke)(ke)(ke)技部(bu)國(guo)際科(ke)(ke)(ke)(ke)(ke)技合(he)作項目(mu)，還在(zai)(zai)多年的(de)研(yan)究中與(yu)美國(guo)威斯康(kang)星大(da)學(xue)(xue)麥迪遜分(fen)校Song Jin教(jiao)(jiao)授(shou)(shou)(shou)、西(xi)班牙科(ke)(ke)(ke)(ke)(ke)爾多瓦大(da)學(xue)(xue)Rafael Luque教(jiao)(jiao)授(shou)(shou)(shou)建立了(le)廣泛的(de)合(he)作關(guan)系。特(te)別(bie)值得一提的(de)，是在(zai)(zai)對(dui)俄對(dui)烏合(he)作方面，宋波與(yu)俄羅斯科(ke)(ke)(ke)(ke)(ke)學(xue)(xue)院固體(ti)物(wu)理研(yan)究所國(guo)際知(zhi)名晶體(ti)學(xue)(xue)家Vladimir Kurlov教(jiao)(jiao)授(shou)(shou)(shou)、國(guo)際SiC晶體(ti)生長專家Yuri Makarov教(jiao)(jiao)授(shou)(shou)(shou)，以(yi)及俄羅斯科(ke)(ke)(ke)(ke)(ke)學(xue)(xue)院西(xi)伯利亞(ya)分(fen)院半導體(ti)研(yan)究所的(de)Oleg Pchelyakov教(jiao)(jiao)授(shou)(shou)(shou)、Valerii Preobrazhenskii教(jiao)(jiao)授(shou)(shou)(shou)建立了(le)密切的(de)合(he)作關(guan)系，曾(ceng)多次(ci)出訪俄羅斯與(yu)烏克蘭相(xiang)關(guan)科(ke)(ke)(ke)(ke)(ke)研(yan)機構(gou)，為推動雙(shuang)方的(de)科(ke)(ke)(ke)(ke)(ke)技交流合(he)作作出了(le)重要貢獻。

因表現突出，宋波獲得了2009年(nian)(nian)黑龍江省自然(ran)科學一等獎、2009年(nian)(nian)黑龍江省高(gao)校(xiao)自然(ran)科學一等獎等榮譽；得到了教育(yu)部“新世紀優秀人才”計(ji)劃(hua)、哈爾(er)濱工(gong)業大學“基礎研(yan)究杰出人才培育(yu)計(ji)劃(hua)（III類）”和“青(qing)年(nian)(nian)拔尖(jian)人才選(xuan)聘(pin)計(ji)劃(hua)（教授類）”的支持；并在三年(nian)(nian)內連續(xu)兩次獲得副教授和教授的破格提升。2016年(nian)(nian)，宋波被評為哈爾(er)濱工(gong)業大學“先進個人”。

篇3

關鍵詞：量(liang)子點(dian) 發光(guang) 量(liang)子點(dian)尺(chi)寸效應

近幾年來，寬禁(jin)帶半(ban)導體發光(guang)(guang)(guang)材(cai)(cai)料(liao)引起人們極大(da)的(de)(de)(de)興趣，是(shi)因為(wei)(wei)這(zhe)(zhe)些材(cai)(cai)料(liao)在(zai)藍光(guang)(guang)(guang)及紫外光(guang)(guang)(guang)發光(guang)(guang)(guang)二極管、半(ban)導體激光(guang)(guang)(guang)器(qi)和紫外光(guang)(guang)(guang)探測器(qi)上(shang)(shang)有重要的(de)(de)(de)應用價值。這(zhe)(zhe)些器(qi)件(jian)在(zai)光(guang)(guang)(guang)信息存儲(chu)、全色顯示(shi)和紫外光(guang)(guang)(guang)探測上(shang)(shang)有巨大(da)的(de)(de)(de)市場需求，人們已經(jing)制造出III族(zu)氮化物和ZnSe等藍光(guang)(guang)(guang)材(cai)(cai)料(liao)，并用這(zhe)(zhe)些材(cai)(cai)料(liao)制成了高效率的(de)(de)(de)藍光(guang)(guang)(guang)發光(guang)(guang)(guang)二極管和激光(guang)(guang)(guang)器(qi)，這(zhe)(zhe)使全色顯示(shi)成為(wei)(wei)可能(neng)。量子點(dian)（QuantumDot）憑借自身獨特(te)的(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)電特(te)性越(yue)(yue)來越(yue)(yue)受到人們的(de)(de)(de)重視，成為(wei)(wei)研究的(de)(de)(de)熱點(dian)。

由于量(liang)子(zi)(zi)點(dian)(dian)所具有的量(liang)子(zi)(zi)尺寸、量(liang)子(zi)(zi)隧穿、庫侖阻塞(sai)、量(liang)子(zi)(zi)干(gan)涉、多(duo)體關聯和(he)(he)非線性(xing)光學效(xiao)應(ying)非常(chang)明顯，故在(zai)低維量(liang)子(zi)(zi)結(jie)構(gou)的研究(jiu)中，對(dui)載流(liu)子(zi)(zi)施以盡(jin)可能多(duo)的空間限制，制備零(ling)維量(liang)子(zi)(zi)點(dian)(dian)結(jie)構(gou)并開發其(qi)應(ying)用，受到世界各國科學家和(he)(he)企業家的高度重視。

1、半導體量子點的制(zhi)備(bei)方(fang)法

高質量(liang)半導體(ti)量(liang)子點(dian)(dian)材料的(de)制備是(shi)量(liang)子器件和電路應用的(de)基礎(chu)，如何實現對無缺陷量(liang)子點(dian)(dian)的(de)形狀、尺(chi)寸、面(mian)密(mi)度、體(ti)密(mi)度和空間分布有(you)序性等的(de)可控生長，一直是(shi)材料科學(xue)家追求(qiu)的(de)目標和關(guan)注(zhu)的(de)熱點(dian)(dian)。

應變(bian)自組裝(zhuang)量(liang)子(zi)點結構生(sheng)(sheng)長(chang)技術是(shi)指在半導(dao)體外延生(sheng)(sheng)長(chang)過程中，由(you)于襯底和外延層的(de)(de)(de)(de)晶格失配及表面(mian)(mian)(mian)(mian)、界面(mian)(mian)(mian)(mian)能不同，導(dao)致外延層島(dao)狀生(sheng)(sheng)長(chang)而(er)制(zhi)得量(liang)子(zi)點的(de)(de)(de)(de)方(fang)法(fa)。這(zhe)種生(sheng)(sheng)長(chang)模式(shi)被稱為SK生(sheng)(sheng)長(chang)模式(shi)。外延過程的(de)(de)(de)(de)初期為二維平面(mian)(mian)(mian)(mian)生(sheng)(sheng)長(chang)，平面(mian)(mian)(mian)(mian)生(sheng)(sheng)長(chang)厚度通常只有幾個原(yuan)子(zi)層厚，稱為浸潤(run)層。隨(sui)浸潤(run)層厚度的(de)(de)(de)(de)增(zeng)加，應變(bian)能不斷積(ji)累，當達到某一臨界層厚度時(shi)，外延生(sheng)(sheng)長(chang)則(ze)由(you)二維平面(mian)(mian)(mian)(mian)生(sheng)(sheng)長(chang)向三(san)維島(dao)狀生(sheng)(sheng)長(chang)過渡，由(you)此形(xing)成(cheng)直徑為幾十納米、高度為幾納米的(de)(de)(de)(de)小島(dao)，這(zhe)種材料(liao)(liao)若用禁帶較寬的(de)(de)(de)(de)材料(liao)(liao)包圍起來(lai)，就形(xing)成(cheng)量(liang)子(zi)點。用這(zhe)種方(fang)法(fa)制(zhi)備的(de)(de)(de)(de)量(liang)子(zi)點具(ju)有尺寸小、無損傷(shang)的(de)(de)(de)(de)優點。用這(zhe)種方(fang)法(fa)已(yi)經制(zhi)備出了高質量(liang)的(de)(de)(de)(de)GaN量(liang)子(zi)點激光器(qi)。

化(hua)學自組(zu)(zu)裝量(liang)子(zi)(zi)點(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)備(bei)(bei)方法是(shi)一種通過高(gao)分子(zi)(zi)偶聯(lian)劑將形(xing)成量(liang)子(zi)(zi)點(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)的(de)(de)(de)團(tuan)簇或納米(mi)顆粒聯(lian)結起來，并沉積(ji)在基質材(cai)(cai)料上來制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)備(bei)(bei)量(liang)子(zi)(zi)點(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)低維材(cai)(cai)料的(de)(de)(de)方法。隨著人們對(dui)量(liang)子(zi)(zi)線、量(liang)子(zi)(zi)點(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)備(bei)(bei)和(he)應用(yong)的(de)(de)(de)迫(po)切需求(qiu)，以上物理制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)備(bei)(bei)方法顯(xian)得費時費力，特別是(shi)在批量(liang)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)備(bei)(bei)時更是(shi)如此，化(hua)學自組(zu)(zu)裝為納米(mi)量(liang)子(zi)(zi)點(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)的(de)(de)(de)平面印刷和(he)納米(mi)有(you)機(ji)(ji)-無機(ji)(ji)超晶格(ge)的(de)(de)(de)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)備(bei)(bei)提供了可(ke)能。由(you)于(yu)化(hua)學自組(zu)(zu)裝量(liang)子(zi)(zi)點(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)的(de)(de)(de)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)備(bei)(bei)具(ju)有(you)量(liang)子(zi)(zi)點(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)均勻有(you)序、制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)備(bei)(bei)速度快、重復性好等優點(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)，且(qie)選用(yong)不(bu)同(tong)(tong)的(de)(de)(de)偶聯(lian)劑可(ke)以對(dui)不(bu)同(tong)(tong)的(de)(de)(de)量(liang)子(zi)(zi)點(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)前驅顆粒進行不(bu)同(tong)(tong)對(dui)稱性的(de)(de)(de)組(zu)(zu)裝，從而能制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)備(bei)(bei)出(chu)不(bu)同(tong)(tong)的(de)(de)(de)量(liang)子(zi)(zi)點(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)。它的(de)(de)(de)出(chu)現(xian)為批量(liang)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)備(bei)(bei)高(gao)功率半導(dao)體量(liang)子(zi)(zi)器(qi)件和(he)激光器(qi)提供了一種有(you)效的(de)(de)(de)途徑，因此這種方法被認為是(shi)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)備(bei)(bei)量(liang)子(zi)(zi)點(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)最有(you)前途的(de)(de)(de)方法之一。

2、 II-VI族半導體量子點(dian)的發光原理和發光特性

2.1 發光原理

半導(dao)(dao)體量子(zi)(zi)(zi)(zi)點的(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)光(guang)原理(li)（如圖1-1所示），當一(yi)束(shu)光(guang)照射到(dao)半導(dao)(dao)體材(cai)料上(shang)，半導(dao)(dao)體材(cai)料吸(xi)(xi)收光(guang)子(zi)(zi)(zi)(zi)后，其價(jia)帶(dai)(dai)上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)(zi)躍遷(qian)到(dao)導(dao)(dao)帶(dai)(dai)，導(dao)(dao)帶(dai)(dai)上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)(zi)還(huan)可以再躍遷(qian)回(hui)價(jia)帶(dai)(dai)而發(fa)射光(guang)子(zi)(zi)(zi)(zi)，也可以落(luo)入(ru)半導(dao)(dao)體材(cai)料的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)(zi)陷(xian)(xian)阱(jing)中。當電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)(zi)落(luo)入(ru)較(jiao)深(shen)(shen)的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)(zi)陷(xian)(xian)阱(jing)中的(de)(de)(de)(de)(de)時(shi)候，絕大部(bu)分(fen)電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)(zi)以非(fei)輻射的(de)(de)(de)(de)(de)形式而猝滅了(le)，只有極少數的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)(zi)以光(guang)子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)(de)形式躍遷(qian)回(hui)價(jia)帶(dai)(dai)或吸(xi)(xi)收一(yi)定(ding)能量后又躍遷(qian)回(hui)到(dao)導(dao)(dao)帶(dai)(dai)。因此當半導(dao)(dao)體材(cai)料的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)(zi)陷(xian)(xian)阱(jing)較(jiao)深(shen)(shen)時(shi)，它的(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)光(guang)效率會明顯降低。

2.2 發光特性

由(you)于受量(liang)子(zi)(zi)(zi)尺寸(cun)效(xiao)應和介電(dian)限域效(xiao)應的(de)(de)(de)(de)影響，半(ban)導(dao)(dao)體(ti)量(liang)子(zi)(zi)(zi)點(dian)顯示(shi)出(chu)獨特的(de)(de)(de)(de)發(fa)(fa)(fa)光(guang)(guang)特性(xing)(xing)。主要表現為：（1）半(ban)導(dao)(dao)體(ti)量(liang)子(zi)(zi)(zi)點(dian)的(de)(de)(de)(de)發(fa)(fa)(fa)光(guang)(guang)性(xing)(xing)質可以通過改變量(liang)子(zi)(zi)(zi)點(dian)的(de)(de)(de)(de)尺寸(cun)來加以調控；（2）半(ban)導(dao)(dao)體(ti)量(liang)子(zi)(zi)(zi)點(dian)具有較大的(de)(de)(de)(de)斯托克(ke)斯位移和較窄而且對稱(cheng)的(de)(de)(de)(de)熒光(guang)(guang)譜峰(feng)（半(ban)高(gao)全寬只(zhi)有40nm）；（3）半(ban)導(dao)(dao)體(ti)量(liang)子(zi)(zi)(zi)點(dian)具有較高(gao)的(de)(de)(de)(de)發(fa)(fa)(fa)光(guang)(guang)效(xiao)率(lv)。半(ban)導(dao)(dao)體(ti)量(liang)子(zi)(zi)(zi)點(dian)的(de)(de)(de)(de)發(fa)(fa)(fa)光(guang)(guang)特性(xing)(xing)，除了量(liang)子(zi)(zi)(zi)點(dian)的(de)(de)(de)(de)三(san)維量(liang)子(zi)(zi)(zi)限制作用之外(wai)，還(huan)有其他諸多因(yin)素(su)需要考慮。不過人們通過大膽嘗試與努力探索(suo)，已(yi)在(zai)量(liang)子(zi)(zi)(zi)點(dian)的(de)(de)(de)(de)發(fa)(fa)(fa)光(guang)(guang)特性(xing)(xing)研究方面取得(de)了很(hen)大的(de)(de)(de)(de)進(jin)展。

3、量子點材料的應用

鑒于量子(zi)(zi)點(dian)(dian)的獨特(te)理化性質，科(ke)學工作(zuo)(zuo)者(zhe)就量子(zi)(zi)點(dian)(dian)材料(liao)的應用研(yan)究開(kai)展了大量的工作(zuo)(zuo)，研(yan)究領域主要集中在納米電(dian)子(zi)(zi)學、光電(dian)子(zi)(zi)學、生(sheng)命科(ke)學和(he)量子(zi)(zi)計算等領域，下面介紹一下量子(zi)(zi)點(dian)(dian)在這些方面的應用。

3.1量子點激光(guang)器(qi)

用(yong)量(liang)子(zi)(zi)線或(huo)量(liang)子(zi)(zi)點(dian)設計并制作微結構激(ji)光器的新思想是(shi)由(you)日(ri)本的兩名(ming)年(nian)輕的科學家在1982年(nian)提出(chu)了(le)，但是(shi)由(you)于制備工(gong)藝(yi)的難度很大(da)而擱(ge)淺。隨著技術的進(jin)步，到90年(nian)代(dai)初，利(li)用(yong)MBE和MOCVD技術，通過(guo) Stranski―Krastanow（S―K）模式生長In（Ga）As/GaAs自(zi)組裝量(liang)子(zi)(zi)點(dian)等零維半導(dao)體材料(liao)有了(le)突破性的進(jin)展，生長出(chu)品(pin)格較(jiao)完整，尺寸較(jiao)均(jun)勻，且密度和發(fa)射率(lv)較(jiao)高的InAs量(liang)子(zi)(zi)點(dian)，并于1994年(nian)制備出(chu)近紅外波段In（Ga）As/GaAs量(liang)子(zi)(zi)點(dian)激(ji)光器。

3.2量子點紅外(wai)探測器

半導體材(cai)料紅外探測(ce)器的(de)研究一直吸引人們非常廣泛的(de)興趣。以量(liang)子(zi)(zi)(zi)點作為(wei)有(you)源區(qu)的(de)紅外探測(ce)器從理論上比量(liang)子(zi)(zi)(zi)阱(jing)(jing)紅外探測(ce)器具有(you)更大的(de)優勢(shi)，這些優勢(shi)包括：（1）量(liang)子(zi)(zi)(zi)點探測(ce)器可(ke)以探測(ce)垂直入射的(de)光，無需像(xiang)量(liang)子(zi)(zi)(zi)阱(jing)(jing)探測(ce)器那樣要制作復雜的(de)光柵；（2）量(liang)子(zi)(zi)(zi)點分立態(tai)的(de)間隔(ge)大約(yue)為(wei)50meV-70meV，由(you)于聲子(zi)(zi)(zi)瓶頸效應，電(dian)子(zi)(zi)(zi)在(zai)量(liang)子(zi)(zi)(zi)點分立態(tai)上的(de)弛豫時間比在(zai)量(liang)子(zi)(zi)(zi)阱(jing)(jing)能態(tai)上長，這有(you)利于制造工(gong)作溫度高的(de)器件(jian)；（3）三維載流(liu)(liu)子(zi)(zi)(zi)限(xian)制降低(di)了熱發射和(he)暗電(dian)流(liu)(liu)；（4）探測(ce)器不需冷卻，這將會大大減少陣列和(he)成(cheng)像(xiang)系(xi)統的(de)尺(chi)寸及(ji)成(cheng)本。因此(ci)，量(liang)子(zi)(zi)(zi)點探測(ce)器已經(jing)成(cheng)為(wei)光探測(ce)器研究的(de)前沿(yan)，并(bing)取(qu)得了重(zhong)大進展。

3.3 單電子器件(jian)

電(dian)子(zi)器件是基(ji)于(yu)庫侖阻塞效應(ying)和單電(dian)子(zi)隧(sui)道效應(ying)的基(ji)本原理，通(tong)過控制在微小隧(sui)道結體系中單個電(dian)子(zi)的隧(sui)穿過程來實現特定功能的器件，是一種新型的納米(mi)電(dian)子(zi)器件。

3.4 量子計算(suan)機

量子(zi)(zi)計算機是(shi)一類遵循量子(zi)(zi)力學規律進行高速數學和(he)邏輯運算、存儲及處(chu)理量子(zi)(zi)信(xin)(xin)(xin)息(xi)(xi)的(de)物理裝置。當(dang)某個裝置處(chu)理和(he)計算的(de)是(shi)量子(zi)(zi)信(xin)(xin)(xin)息(xi)(xi)，運行的(de)是(shi)量子(zi)(zi)算法(fa)(fa)時(shi)，它就(jiu)是(shi)量子(zi)(zi)計算機。1998年，Loss和(he)Di Vincenzo描述了利用耦合(he)單電子(zi)(zi)量子(zi)(zi)點上(shang)的(de)自旋態來構(gou)造量子(zi)(zi)比特，實現信(xin)(xin)(xin)息(xi)(xi)傳遞的(de)方法(fa)(fa)。

除此之外，量子點在生(sheng)(sheng)物化學、分子生(sheng)(sheng)物學、細胞(bao)生(sheng)(sheng)物學、基因組(zu)學、蛋白(bai)質組(zu)學、藥物篩(shai)選、生(sheng)(sheng)物大(da)分子相互作用(yong)等研究中有極大(da)的應用(yong)前景(jing)。

結束(shu)語 我(wo)們(men)相信量子(zi)點技術應(ying)用的未來出現很多(duo)奇跡，隨著對(dui)量子(zi)點的深入研究，其在各個領域的應(ying)用前景還將更加(jia)廣闊。

參考文獻

[1] Hong S， Hanada T， Makino H， Chen Y， Ko H， Yao T， et al. Band alignment at a ZnO/GaN （0001） heterointerface [J]. Appl. Phys. Lett. ， 2001， 78（21）： 3349-3351.

[2] Yarelha D A， Vicet A， Perona A， Glastre G， Fraisse B， Rouillard Y， et al. High efficiency GaInSbAs/GaSb type-II quantum well continuous wave lasers [J]. Semicond. Sci. Technol. ， 2000， 15（4）： 390-394.

篇4

關(guan)鍵詞：光(guang)導光(guang)導開關(guan)；皮秒(miao)；脈沖發生器

中圖分類號(hao)：TN782 文獻標識(shi)碼(ma)：A 文章編號(hao)：1007-9599 (2012) 11-0000-02

準確可靠的(de)(de)觸(chu)發(fa)(fa)是脈(mo)(mo)沖(chong)(chong)功率技術(shu)研究的(de)(de)重要內容。隨著脈(mo)(mo)沖(chong)(chong)功率技術(shu)的(de)(de)發(fa)(fa)展，觸(chu)發(fa)(fa)源技術(shu)也日新月異(yi)，新型觸(chu)發(fa)(fa)源不僅(jin)要求快(kuai)導(dao)通前沿、高(gao)重復(fu)頻率還要有高(gao)穩(wen)定度。上世紀70年代(dai)在(zai)線性(xing)和非線性(xing)兩種模式下，它對控(kong)制光脈(mo)(mo)沖(chong)(chong)有很好的(de)(de)響應(ying)，幾乎可以(yi)實現與光同(tong)步(bu)，它帶(dai)領著脈(mo)(mo)沖(chong)(chong)功率觸(chu)發(fa)(fa)技術(shu)走到了另一個時(shi)代(dai)。

一、光導開光

光(guang)(guang)(guang)導(dao)(dao)半(ban)導(dao)(dao)體開關(guan)（Photoconductive Semiconductor Switch，PCSS）是超快脈(mo)沖(chong)激光(guang)(guang)(guang)器和光(guang)(guang)(guang)電(dian)(dian)半(ban)導(dao)(dao)體相結合形成的(de)(de)(de)新(xin)型(xing)器件，通過觸(chu)發(fa)(fa)光(guang)(guang)(guang)對半(ban)導(dao)(dao)體材(cai)料(liao)電(dian)(dian)導(dao)(dao)率(lv)的(de)(de)(de)控制(zhi)(zhi)實現(xian)開關(guan)的(de)(de)(de)關(guan)斷和導(dao)(dao)通。PCSS具有(you)響應速度(du)快（小于(yu)0.6ps），重復率(lv)高(gao)（GHz量(liang)級(ji)）、易于(yu)精(jing)確同步（觸(chu)發(fa)(fa)晃(huang)動僅(jin)ps量(liang)級(ji)）、不(bu)(bu)易受電(dian)(dian)磁干擾（光(guang)(guang)(guang)電(dian)(dian)隔(ge)離）、耐(nai)高(gao)壓、寄生(sheng)電(dian)(dian)感電(dian)(dian)容小、結構簡單靈活等優點。隨著研究(jiu)的(de)(de)(de)不(bu)(bu)斷深(shen)入，至今已能利(li)用光(guang)(guang)(guang)導(dao)(dao)開光(guang)(guang)(guang)技術研制(zhi)(zhi)太赫茲(zi)脈(mo)沖(chong)發(fa)(fa)生(sheng)器，結合fs激光(guang)(guang)(guang)觸(chu)發(fa)(fa)，光(guang)(guang)(guang)導(dao)(dao)開光(guang)(guang)(guang)可(ke)以(yi)產生(sheng)高(gao)功率(lv)皮(pi)秒脈(mo)沖(chong)和脈(mo)寬在ps量(liang)級(ji)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)磁輻射(she)，擁有(you)從(cong)接(jie)近直流到THz級(ji)的(de)(de)(de)超寬頻(pin)帶，為超寬帶雷達的(de)(de)(de)實現(xian)提供(gong)了可(ke)能。

GaAs光(guang)電導(dao)開(kai)關是由(you)脈沖激光(guang)器(qi)與半(ban)絕緣GaAs相結合形成的器(qi)件，如圖1所示(shi)，基于內(nei)光(guang)電效應工作原理。

（一）光導(dao)開光結構

常見的光(guang)導(dao)(dao)開(kai)(kai)關(guan)(guan)結(jie)(jie)構(gou)有橫向(xiang)(xiang)(xiang)結(jie)(jie)構(gou)、平面(mian)結(jie)(jie)構(gou)和相(xiang)對電極結(jie)(jie)構(gou)。根據(ju)光(guang)電導(dao)(dao)開(kai)(kai)關(guan)(guan)的偏(pian)置電場(chang)和觸發光(guang)脈沖的入(ru)射方(fang)向(xiang)(xiang)(xiang)關(guan)(guan)系可(ke)將開(kai)(kai)關(guan)(guan)分(fen)為(wei)橫向(xiang)(xiang)(xiang)開(kai)(kai)關(guan)(guan)和縱向(xiang)(xiang)(xiang)開(kai)(kai)關(guan)(guan)兩種基(ji)本(ben)結(jie)(jie)構(gou)，如圖2所(suo)示。當觸發光(guang)脈沖入(ru)射方(fang)向(xiang)(xiang)(xiang)與開(kai)(kai)關(guan)(guan)偏(pian)置電場(chang)方(fang)向(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)互垂直時，為(wei)橫向(xiang)(xiang)(xiang)結(jie)(jie)構(gou)的光(guang)電導(dao)(dao)開(kai)(kai)關(guan)(guan)。當觸發光(guang)脈沖入(ru)射方(fang)向(xiang)(xiang)(xiang)與開(kai)(kai)關(guan)(guan)偏(pian)置電場(chang)方(fang)向(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)互平行時，為(wei)縱向(xiang)(xiang)(xiang)結(jie)(jie)構(gou)的光(guang)電導(dao)(dao)開(kai)(kai)關(guan)(guan)。

橫向(xiang)光(guang)電(dian)導(dao)開(kai)(kai)(kai)關光(guang)作(zuo)用(yong)區(qu)(qu)域面(mian)(mian)積大(da)。無論光(guang)的(de)(de)吸(xi)收深度是幾微米(mi)還是幾百微米(mi)，所有光(guang)都被激活區(qu)(qu)吸(xi)收。在線性模(mo)式均勻光(guang)照條件下(xia)，開(kai)(kai)(kai)關的(de)(de)峰值電(dian)流、上(shang)升時間和脈寬僅僅依(yi)賴于觸發光(guang)脈沖的(de)(de)幅值、脈寬、載(zai)流子復(fu)合時間和開(kai)(kai)(kai)關所處電(dian)路(lu)結構。橫向(xiang)光(guang)電(dian)導(dao)開(kai)(kai)(kai)關的(de)(de)缺點是在工作(zuo)時，由(you)于偏置電(dian)場(chang)穿通開(kai)(kai)(kai)關整個表(biao)(biao)面(mian)(mian)，從(cong)而(er)使得開(kai)(kai)(kai)關的(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)(mian)擊(ji)穿場(chang)強遠小于材料的(de)(de)本征擊(ji)穿強度。開(kai)(kai)(kai)關常(chang)常(chang)會出(chu)現表(biao)(biao)面(mian)(mian)閃絡或沿面(mian)(mian)放電(dian)等現象，從(cong)而(er)大(da)大(da)限制了開(kai)(kai)(kai)關的(de)(de)耐壓能力和功率容(rong)量(liang)。

縱向結構開(kai)關(guan)(guan)(guan)可(ke)以減少(shao)開(kai)關(guan)(guan)(guan)表面(mian)電(dian)場，從而(er)提(ti)高開(kai)關(guan)(guan)(guan)的擊穿(chuan)電(dian)壓。但這種開(kai)關(guan)(guan)(guan)的主要缺點是開(kai)關(guan)(guan)(guan)至少(shao)需要一個透明電(dian)極，而(er)這種透明電(dian)極的制作工藝(yi)非常復雜。此(ci)外開(kai)關(guan)(guan)(guan)芯(xin)片的吸收深度(du)對(dui)開(kai)關(guan)(guan)(guan)的瞬態特性有較大(da)影(ying)響。

橫向開(kai)關(guan)和縱向開(kai)關(guan)各(ge)有(you)優缺點(dian)，具(ju)體選用(yong)(yong)(yong)哪(na)一種結構(gou)的(de)(de)(de)開(kai)關(guan)，要(yao)根據開(kai)關(guan)的(de)(de)(de)具(ju)體應有(you)來決定(ding)。由(you)于橫向光(guang)(guang)電(dian)導(dao)開(kai)關(guan)制(zhi)作(zuo)簡(jian)單，有(you)較大光(guang)(guang)照面積和電(dian)導(dao)通道，可以用(yong)(yong)(yong)較寬波(bo)長范圍(wei)的(de)(de)(de)光(guang)(guang)來觸發，因(yin)而在制(zhi)作(zuo)大功率(lv)光(guang)(guang)電(dian)導(dao)開(kai)關(guan)時主要(yao)采用(yong)(yong)(yong)橫向結構(gou)的(de)(de)(de)開(kai)關(guan)。

（二(er)）光導開關(guan)半(ban)導體材(cai)料

光導(dao)開關(guan)(guan)的(de)(de)(de)發(fa)展(zhan)與半(ban)導(dao)體(ti)材料(liao)技術的(de)(de)(de)發(fa)展(zhan)密切相關(guan)(guan)。在半(ban)導(dao)體(ti)材料(liao)的(de)(de)(de)發(fa)展(zhan)過程(cheng)中(zhong)，一(yi)般將(jiang)以硅(gui)（Si）為(wei)代(dai)(dai)(dai)(dai)表(biao)的(de)(de)(de)半(ban)導(dao)體(ti)材料(liao)稱(cheng)為(wei)第(di)一(yi)代(dai)(dai)(dai)(dai)半(ban)導(dao)體(ti)材料(liao)；將(jiang)以砷化鎵（GaAs）為(wei)代(dai)(dai)(dai)(dai)表(biao)的(de)(de)(de)化合物(wu)半(ban)導(dao)體(ti)稱(cheng)為(wei)第(di)二代(dai)(dai)(dai)(dai)半(ban)導(dao)體(ti)材料(liao)：將(jiang)以碳化硅(gui)（SiC）為(wei)代(dai)(dai)(dai)(dai)表(biao)的(de)(de)(de)寬禁帶化合物(wu)半(ban)導(dao)體(ti)稱(cheng)為(wei)第(di)三代(dai)(dai)(dai)(dai)半(ban)導(dao)體(ti)材料(liao)。與之相對應，相繼出現了(le)Si光導(dao)開關(guan)(guan)、GaAs光導(dao)開關(guan)(guan)和SiC光導(dao)開關(guan)(guan)。

Si光(guang)(guang)導(dao)開(kai)關，由(you)于Si禁(jin)帶(dai)寬度窄，載流(liu)子遷移率(lv)(lv)低等特點不適合制作(zuo)(zuo)超快(kuai)大(da)功(gong)率(lv)(lv)光(guang)(guang)導(dao)開(kai)關；GaAs光(guang)(guang)導(dao)開(kai)關，雖然GaAs的(de)大(da)暗態電阻率(lv)(lv)和(he)寬禁(jin)帶(dai)有利(li)于制作(zuo)(zuo)大(da)功(gong)率(lv)(lv)器件，但由(you)于GaAs熱導(dao)率(lv)(lv)低、抗高(gao)(gao)輻射性(xing)能較差，運(yun)行(xing)過程(cheng)中容(rong)易(yi)出現(xian)熱奔和(he)鎖(suo)定效(xiao)應(ying)，限制了(le)GaAs光(guang)(guang)導(dao)開(kai)關窄高(gao)(gao)溫(wen)、高(gao)(gao)重復速率(lv)(lv)、高(gao)(gao)功(gong)率(lv)(lv)和(he)高(gao)(gao)輻射環境(jing)中的(de)使用；SiC光(guang)(guang)導(dao)開(kai)關可以將觸發光(guang)(guang)的(de)能力大(da)大(da)降低，但其在高(gao)(gao)電壓下容(rong)易(yi)擊穿，在高(gao)(gao)重復頻(pin)率(lv)(lv)下容(rong)易(yi)出現(xian)熱擊穿，且只能工作(zuo)(zuo)在線性(xing)模式下。

二、皮秒脈沖源

項目主要(yao)任務就是研制一個高穩定(ding)度(du)快脈(mo)(mo)沖(chong)(chong)源(yuan)裝(zhuang)置，該裝(zhuang)置的主要(yao)功能是：接到系(xi)統給出的觸發指(zhi)令后，打開電光(guang)開關，輸(shu)出脈(mo)(mo)寬(kuan)約為2ns的光(guang)脈(mo)(mo)沖(chong)(chong)，驅動光(guang)導(dao)開關輸(shu)出高壓脈(mo)(mo)沖(chong)(chong)信(xin)(xin)號(hao)。要(yao)求輸(shu)出的高壓脈(mo)(mo)沖(chong)(chong)信(xin)(xin)號(hao)前沿(yan)小(xiao)于(yu)200ps，幅度(du)為3～5kV，系(xi)統晃(huang)動時間不大于(yu)250ps。

本(ben)方案的(de)基本(ben)工(gong)作原理(li)如(ru)圖(tu)3所示(shi)：利用高壓電(dian)源對儲能(neng)電(dian)容(rong)充(chong)電(dian)，充(chong)電(dian)完成后，激光(guang)(guang)器在接(jie)到觸發脈(mo)(mo)沖(chong)指令時，發出(chu)脈(mo)(mo)寬為2ns的(de)光(guang)(guang)脈(mo)(mo)沖(chong)信號驅動(dong)光(guang)(guang)導開關，儲能(neng)電(dian)容(rong)內存儲的(de)能(neng)量通過光(guang)(guang)導開關釋放到取樣電(dian)阻上，輸出(chu)高壓脈(mo)(mo)沖(chong)信號。

本項目(mu)技術關(guan)鍵點主(zhu)(zhu)(zhu)要在于(yu)兩個方面：a.主(zhu)(zhu)(zhu)脈(mo)沖(chong)(chong)波形的(de)質量，包括主(zhu)(zhu)(zhu)脈(mo)沖(chong)(chong)的(de)峰值(zhi)、脈(mo)寬、前(qian)后沿以(yi)及穩(wen)定(ding)性(xing)；b.觸發(fa)脈(mo)沖(chong)(chong)至主(zhu)(zhu)(zhu)脈(mo)沖(chong)(chong)1的(de)時間間隔T1的(de)穩(wen)定(ding)性(xing)。為了獲得(de)滿足技術指標要求的(de)主(zhu)(zhu)(zhu)脈(mo)沖(chong)(chong)信號，主(zhu)(zhu)(zhu)放電回(hui)路擬采(cai)用光導開關(guan)對貯能元(yuan)件(jian)進行放電。由于(yu)光導開關(guan)具(ju)有高速導通(tong)和關(guan)斷、高穩(wen)定(ding)性(xing)的(de)特點，只要選擇(ze)合(he)適的(de)基(ji)本回(hui)路參數可以(yi)確保獲得(de)高質量的(de)滿足指標要求的(de)主(zhu)(zhu)(zhu)脈(mo)沖(chong)(chong)信號。電路基(ji)本參數仿真機波形如圖4、5、6所(suo)示。

三、結論

光(guang)導開關在2ns激(ji)光(guang)脈沖(chong)控制(zhi)下(xia)，輸出高壓(ya)脈沖(chong)與控制(zhi)光(guang)脈沖(chong)響(xiang)應良好，上(shang)升時間(jian)169ps，脈寬2ns。利用(yong)光(guang)導開關設計的皮秒脈沖(chong)發(fa)生器可以在重復頻率(lv)下(xia)工作，圖7為(wei)75kHz下(xia)高壓(ya)脈沖(chong)輸出波形。

參考文獻：

[1]袁建強(qiang),劉宏偉.等.50 kV半(ban)絕(jue)緣GaAs光(guang)導開關[J].強(qiang)激光(guang)與粒子(zi)束,2009,21（5）:783-785

[2]袁(yuan)建強(qiang),謝衛平,等.光導開關研究(jiu)進展及其在(zai)脈沖功率技術中的(de)應用[J].強(qiang)激光與粒子束,2008,20(1):171-176

[3]謝(xie)玲(ling)玲(ling),龔仁(ren)喜,黃(huang)陽.吸收(shou)因子對GaAs光導開關輸出電壓幅值的影響[J].半導體(ti)技術,2008,33（7）:596-599

[4]Auston D H. Picosecond optoelectronic switching and gating in silicon[J].Appl Phys Lett,1975,26(3):101-103

[5]紀建華,費元春,等(deng).超寬帶皮秒級脈沖發生器[J].兵工學報,2007,28（10）:1243-1245

[6]James R. Andrews. Picosecond Pulse Generators for UWB Radars.Picosecond Pulse Labs,2000

[7]Lee C H. Picosecond optoelectronic switching in GaAs[J].Appl Phys Lett,1977,30(2):84-86

[8]Cho P S，Goldhar J,Lee C H.Photoconductive and photovoltaic response of high-dark-resistivity 6H-SiC devices[J].JAppl Phys,1995,77(4):1591-1599

[9]Kelkar K S,Islam N E， Fessler C M,et al. Silicon carbide photoconductive switch for high-power,linear-mode operation through sub-band-gap triggering[J].J Appl Phys,2005,98:093102

篇5

自上世紀中(zhong)期(qi)投入(ru)(ru)應用以(yi)來，半導體(ti)已經深入(ru)(ru)到人們的(de)(de)生活(huo)、學習和工作的(de)(de)方(fang)方(fang)面(mian)面(mian)，給電子工業(ye)帶來革命(ming)性的(de)(de)影(ying)響。但是這個時刻陪伴身邊的(de)(de)半導體(ti)究竟是什么？

中國(guo)科學院王占(zhan)國(guo)院士同(tong)半導(dao)(dao)體打(da)了一輩子(zi)交道(dao)，他這樣回(hui)答：半導(dao)(dao)體是介于導(dao)(dao)體和絕緣體之間的(de)一類(lei)材料。它有四個(ge)特點：熱敏(min)性，與金屬不同(tong)，半導(dao)(dao)體的(de)電阻與溫度變化是相反的(de)，電阻越小溫度越高；光敏(min)性，光一照，它的(de)電導(dao)(dao)就發生變化；光伏效(xiao)應，光照產生光電壓；整流效(xiao)應，從(cong)(cong)A端(duan)到B端(duan)是通的(de)，從(cong)(cong)B端(duan)到A端(duan)就不通了。

半導(dao)(dao)體的(de)(de)特性(xing)為我(wo)們帶來了無窮益(yi)處：“如發射一噸(dun)重的(de)(de)衛星(xing)，假如用(yong)晶體管代替電(dian)(dian)子管重量可(ke)減輕100千克，就可(ke)以節省9噸(dun)的(de)(de)燃料。它(ta)不僅廣(guang)泛應用(yong)在航空航天、人造衛星(xing)等高科(ke)技領(ling)域，而且是(shi)我(wo)們生(sheng)活中不可(ke)或缺的(de)(de)：醫學上的(de)(de)核磁共振儀，日常(chang)用(yong)的(de)(de)收音機、電(dian)(dian)視機、洗衣機、微波爐(lu)、電(dian)(dian)冰箱、電(dian)(dian)子表、手機……里面核心控制的(de)(de)設備都(dou)是(shi)半導(dao)(dao)體。半導(dao)(dao)體應該(gai)說是(shi)無孔(kong)不入、無處不在。”

硅作為(wei)半導體(ti)材(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)代表，現在已(yi)經成為(wei)微電子(zi)(zi)技(ji)術的(de)(de)基(ji)礎材(cai)料(liao)(liao)，我們用的(de)(de)電子(zi)(zi)元器件(jian)和電路(lu)的(de)(de)90%都(dou)是硅材(cai)料(liao)(liao)。使用硅材(cai)料(liao)(liao)做(zuo)集成電路(lu)，產值已(yi)達到每(mei)年約3000億美元，由(you)硅材(cai)料(liao)(liao)做(zuo)成的(de)(de)器件(jian)和電路(lu)可以拉動(dong)幾(ji)萬億美元的(de)(de)電子(zi)(zi)產業，半導體(ti)硅材(cai)料(liao)(liao)可以說是信息(xi)時代的(de)(de)基(ji)礎。

追隨一生的半導體

王占國1938年12月29日生(sheng)于(yu)河南(nan)鎮平。1962年畢業于(yu)南(nan)開(kai)大學物理系，同年到中科院半(ban)導(dao)體(ti)所工作。從(cong)那時起(qi)，他(ta)的人生(sheng)腳步(bu)，就沒有離開(kai)過半(ban)導(dao)體(ti)這個領域(yu)。

參加工作(zuo)以后，王占國(guo)致(zhi)力(li)于半導體材料(liao)光電(dian)性質和硅(gui)太陽(yang)電(dian)池輻照(zhao)效(xiao)應研究。其中，硅(gui)太陽(yang)電(dian)池電(dian)子輻照(zhao)效(xiao)應研究成果為(wei)我國(guo)人造衛星用(yong)(yong)硅(gui)太陽(yang)電(dian)池定型（由PN改為(wei)NP）投(tou)產(chan)起了關鍵作(zuo)用(yong)(yong)。

1971～1980年(nian)，他負責(ze)設(she)計、建(jian)成了低(di)溫電學(xue)(xue)測量(liang)和(he)光致發(fa)光實(shi)驗系統，并對GaAs和(he)其它III-V族化合物半導體材(cai)料的(de)(de)電學(xue)(xue)、光學(xue)(xue)性質(zhi)進行了研究。其中(zhong)，體GaAs熱學(xue)(xue)和(he)強(qiang)場性質(zhi)的(de)(de)實(shi)驗結果以及與林蘭英先生一起(qi)提(ti)出的(de)(de)“GaAs質(zhi)量(liang)的(de)(de)雜質(zhi)控(kong)制觀點”，對我國(guo)70年(nian)代(dai)(dai)末純(chun)度(du)GaAs材(cai)料研制方向的(de)(de)戰略轉(zhuan)移(yi)和(he)GaAs外(wai)延材(cai)料質(zhi)量(liang)在80年(nian)代(dai)(dai)初達國(guo)際先進水平貢獻了力量(liang)。

1980～1983年(nian)，經黃昆和(he)(he)林蘭英兩位(wei)所(suo)長推薦，他赴國際著名的(de)(de)(de)(de)深能級研(yan)究(jiu)中(zhong)心(xin)瑞典隆德(de)大學固體物(wu)理(li)(li)系(xi)，從(cong)事半(ban)導(dao)(dao)體深能級物(wu)理(li)(li)和(he)(he)光(guang)譜物(wu)理(li)(li)研(yan)究(jiu)。在該(gai)領域權威H.G.Grimmeiss教授(shou)等(deng)的(de)(de)(de)(de)支持(chi)和(he)(he)合(he)作(zuo)下(xia)，做出(chu)了(le)多項有國際影響的(de)(de)(de)(de)工(gong)作(zuo)：提出(chu)了(le)識別(bie)兩個深能級共存系(xi)統(tong)兩者是(shi)否是(shi)同一(yi)缺陷(xian)不同能態新方法，解(jie)決(jue)了(le)國際上對(dui)GaAs中(zhong)A、B能級和(he)(he)硅中(zhong)金受主及金施主能級本(ben)質(zhi)的(de)(de)(de)(de)長期爭論(lun)；提出(chu)了(le)混晶(jing)半(ban)導(dao)(dao)體中(zhong)深能級展(zhan)寬和(he)(he)光(guang)譜譜線分裂的(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)(li)新模型，解(jie)釋(shi)了(le)它(ta)們的(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)(li)實質(zhi)；澄清和(he)(he)識別(bie)了(le)一(yi)些長期被錯誤指派的(de)(de)(de)(de)GaAs中(zhong)與銅等(deng)相(xiang)關的(de)(de)(de)(de)發光(guang)中(zhong)心(xin)等(deng)。

1984～1993年，在半導體材(cai)料生長(chang)(chang)(chang)及性質(zhi)研(yan)(yan)究(jiu)中，提(ti)(ti)(ti)出了GaAs電學補(bu)償五能級模(mo)型和電學補(bu)償新(xin)(xin)判據，為(wei)提(ti)(ti)(ti)高GaAs質(zhi)量(liang)、器件(jian)與(yu)(yu)電路(lu)的(de)成(cheng)品率(lv)提(ti)(ti)(ti)供了依據。與(yu)(yu)人合(he)作，提(ti)(ti)(ti)出了直(zhi)拉硅中新(xin)(xin)施(shi)主微觀(guan)結(jie)構新(xin)(xin)模(mo)型，摒(bing)棄了新(xin)(xin)施(shi)主微觀(guan)結(jie)構直(zhi)接(jie)與(yu)(yu)氧(yang)相關的(de)傳統觀(guan)點，成(cheng)功地解釋了現有的(de)實(shi)(shi)驗事(shi)實(shi)(shi)，預示了它的(de)新(xin)(xin)行(xing)為(wei)；與(yu)(yu)龔秀英等同事(shi)合(he)作，在國(guo)內率(lv)先開展了超長(chang)(chang)(chang)波長(chang)(chang)(chang)銻化物材(cai)料生長(chang)(chang)(chang)和性質(zhi)研(yan)(yan)究(jiu)，并(bing)首先在國(guo)內研(yan)(yan)制成(cheng)功InGaAsSb，AlGaAsSb材(cai)料及紅(hong)外探測器和激(ji)光器原型器件(jian)。

他協助林蘭英先生(sheng)，開拓了(le)我國微重(zhong)力半導體(ti)(ti)材料科(ke)學研究新領域(yu)，首次在太(tai)空從(cong)熔(rong)體(ti)(ti)中生(sheng)長出GaAs單晶并對(dui)其(qi)光、電性質作了(le)系統研究，受到國內外同行的高度評價。

他于1986年(nian)(nian)(nian)任(ren)(ren)半導(dao)體(ti)所研究員，材(cai)料(liao)(liao)室(shi)主任(ren)(ren)；1990年(nian)(nian)(nian)任(ren)(ren)博(bo)士生導(dao)師，1991～1995年(nian)(nian)(nian)擔(dan)任(ren)(ren)副所長(chang)(chang)；1995年(nian)(nian)(nian)當選為中(zhong)國(guo)(guo)科學(xue)院院士。1991～2001年(nian)(nian)(nian)任(ren)(ren)國(guo)(guo)家(jia)高技(ji)術新材(cai)料(liao)(liao)領域(yu)專家(jia)委(wei)員會委(wei)員、常委(wei)、功能材(cai)料(liao)(liao)專家(jia)組(zu)(zu)(zu)組(zu)(zu)(zu)長(chang)(chang)，因對863計劃做出(chu)(chu)突出(chu)(chu)貢獻，2001年(nian)(nian)(nian)863計劃實施十五周年(nian)(nian)(nian)時(shi)，被科技(ji)部授(shou)予(yu)先(xian)進個人稱(cheng)號；1996～2000年(nian)(nian)(nian)任(ren)(ren)國(guo)(guo)家(jia)S-863計劃綱要建議軟課(ke)題研究新材(cai)料(liao)(liao)技(ji)術領域(yu)專家(jia)組(zu)(zu)(zu)組(zu)(zu)(zu)長(chang)(chang)；2003年(nian)(nian)(nian)任(ren)(ren)國(guo)(guo)家(jia)材(cai)料(liao)(liao)中(zhong)長(chang)(chang)期科技(ji)發展(zhan)戰略(lve)研究新材(cai)料(liao)(liao)專家(jia)組(zu)(zu)(zu)組(zu)(zu)(zu)長(chang)(chang)；1997～2002年(nian)(nian)(nian)和2006～2009年(nian)(nian)(nian)任(ren)(ren)國(guo)(guo)家(jia)自然(ran)科學(xue)基金(jin)信息學(xue)部半導(dao)體(ti)學(xue)科評審專家(jia)組(zu)(zu)(zu)組(zu)(zu)(zu)長(chang)(chang)等。此(ci)外，還有多(duo)種學(xue)術兼職(zhi)。

任863專(zhuan)家委員會(hui)委員期間，他積極推動(dong)了我國(guo)全固態激光器的(de)研發(fa)(fa)和半(ban)導體照明事業的(de)發(fa)(fa)展。如今，我國(guo)的(de)半(ban)導體白光照明已經(jing)處(chu)于國(guo)際先進水平(ping)，極大(da)地促進了節能(neng)環保(bao)事業的(de)發(fa)(fa)展。

從上世(shi)紀(ji)90年代(dai)起，他工作的重(zhong)(zhong)(zhong)點(dian)(dian)已集中(zhong)在半導(dao)體低維結構和(he)量子(zi)器(qi)件這一國(guo)際(ji)前沿研究方面(mian)，先(xian)后主持和(he)參與負責十多個(ge)國(guo)家863、973，國(guo)家重(zhong)(zhong)(zhong)點(dian)(dian)科(ke)(ke)技攻(gong)關，國(guo)家自然科(ke)(ke)學基金重(zhong)(zhong)(zhong)大、重(zhong)(zhong)(zhong)點(dian)(dian)和(he)面(mian)上項目以及中(zhong)科(ke)(ke)院重(zhong)(zhong)(zhong)點(dian)(dian)、重(zhong)(zhong)(zhong)大等研究項目。

他和(he)(he)MBE組(zu)(zu)的(de)同事一(yi)起，在成(cheng)(cheng)功(gong)地研(yan)制(zhi)(zhi)了(le)國(guo)(guo)內(nei)領先、國(guo)(guo)際先進水平的(de)電(dian)子(zi)遷移率(lv)（4.8K）高(gao)達百萬(wan)的(de)2DEG材(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)和(he)(he)高(gao)質量(liang)(liang)、器(qi)件級HEMT和(he)(he)P-HEMT結(jie)構材(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)的(de)基(ji)礎上(shang)，又發展(zhan)了(le)應(ying)變自組(zu)(zu)裝In（Ga）As/GaAs，InAlAs/AlGaAs/GaAs， InAs/InAlAs/InP和(he)(he)InAs/InGaAs/InP等量(liang)(liang)子(zi)點(dian)、量(liang)(liang)子(zi)線(xian)和(he)(he)量(liang)(liang)子(zi)點(dian)（線(xian)）超晶格(ge)材(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)生長技術，并(bing)初步在納米尺度上(shang)實現(xian)(xian)了(le)對量(liang)(liang)子(zi)點(dian)（線(xian)）尺寸(cun)、形狀和(he)(he)密度的(de)可控生長；首(shou)次發現(xian)(xian)InP基(ji)InAs量(liang)(liang)子(zi)線(xian)空間斜(xie)對準(zhun)的(de)新現(xian)(xian)象；成(cheng)(cheng)功(gong)地制(zhi)(zhi)備了(le)從可見(jian)光(guang)到近紅外的(de)量(liang)(liang)子(zi)點(dian)（線(xian)）材(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)，并(bing)研(yan)制(zhi)(zhi)成(cheng)(cheng)功(gong)室(shi)溫連(lian)續工作輸出光(guang)功(gong)率(lv)達4瓦（雙面之(zhi)(zhi)和(he)(he)）的(de)大功(gong)率(lv)量(liang)(liang)子(zi)點(dian)激(ji)光(guang)器(qi)，為當時國(guo)(guo)際上(shang)報道(dao)的(de)最好結(jie)果之(zhi)(zhi)一(yi)；紅光(guang)量(liang)(liang)子(zi)點(dian)激(ji)光(guang)器(qi)和(he)(he) InGaAs/InAlAs、GaAs/AlGaAs量(liang)(liang)子(zi)級聯激(ji)光(guang)器(qi)與探測器(qi)材(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)及其器(qi)件的(de)研(yan)究水平也(ye)處在國(guo)(guo)際的(de)前列；2001年(nian)，他作為國(guo)(guo)家重(zhong)點(dian)基(ji)礎研(yan)究發展(zhan)計劃973項目(mu)“信息(xi)功(gong)能材(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)相關基(ji)礎問題”的(de)首(shou)席科學家，又提出了(le)柔性襯底的(de)概念，為大失配(pei)異質結(jie)構材(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)體系研(yan)制(zhi)(zhi)開辟了(le)一(yi)個可能的(de)新方向(xiang)。

上述(shu)研究(jiu)成果曾獲(huo)國(guo)(guo)家自然(ran)科(ke)(ke)學(xue)二(er)等(deng)獎和國(guo)(guo)家科(ke)(ke)技(ji)(ji)進(jin)步三(san)等(deng)獎，中國(guo)(guo)科(ke)(ke)學(xue)院自然(ran)科(ke)(ke)學(xue)一等(deng)獎和中國(guo)(guo)科(ke)(ke)學(xue)院科(ke)(ke)技(ji)(ji)進(jin)步一、二(er)和三(san)等(deng)獎，何(he)梁(liang)何(he)利科(ke)(ke)學(xue)與技(ji)(ji)術進(jin)步獎，國(guo)(guo)家重點科(ke)(ke)技(ji)(ji)攻關獎以(yi)及(ji)優秀研究(jiu)生導師獎等(deng)十(shi)多(duo)項(xiang)；從1983年以(yi)來，先(xian)后在國(guo)(guo)外著名(ming)學(xue)術刊物(wu)180多(duo)篇，培養博士、碩(shuo)士和博士后百余名(ming)。

新科技革命的起點

硅集成電路的器件尺(chi)度不可能無(wu)限減(jian)小，摩爾定律(lv)在硅器件尺(chi)寸減(jian)小到一定程度的時候，會遇到量子效(xiao)應(ying)、功耗問(wen)題(ti)、隧穿問(wen)題(ti)等等，這就限制了現有模式的繼續發展。國(guo)際(ji)上預計，2022年(nian)硅集成電路器件的最小尺(chi)寸將達到10納米(mi)左右。

篇6

關鍵詞 半導體制冷(leng) 珀爾貼效應 恒溫箱 制冷(leng)片(pian) 驅(qu)動電路

中圖分(fen)類號(hao)：TN37 文(wen)獻(xian)標識(shi)碼：A

0 引言

便(bian)攜式樣品(pin)恒(heng)(heng)溫箱(xiang)是衛(wei)生防(fang)疫、醫學、農林畜牧(mu)、生物實(shi)驗(yan)、工業(ye)(ye)化工等行業(ye)(ye)和大專(zhuan)院校、科研機構、部門(men)實(shi)驗(yan)室或生產單(dan)位(wei)的(de)重要的(de)實(shi)驗(yan)設備(bei)。由于便(bian)攜式樣品(pin)恒(heng)(heng)溫箱(xiang)具(ju)(ju)有(you)特定的(de)使用范圍和專(zhuan)業(ye)(ye)性強(qiang)的(de)特點(dian)(dian)，因(yin)此(ci)對(dui)該(gai)產品(pin)有(you)著特別的(de)要求。在各種制(zhi)冷(leng)技(ji)術中，半導體(ti)(ti)制(zhi)冷(leng)由于具(ju)(ju)有(you)體(ti)(ti)積小、重量輕、作用速度快、可靠性高等特點(dian)(dian)，近年來在國內外得到(dao)廣泛的(de)重視，因(yin)此(ci)，半導體(ti)(ti)制(zhi)冷(leng)技(ji)術在研發便(bian)攜式樣品(pin)恒(heng)(heng)溫箱(xiang)產品(pin)方面具(ju)(ju)有(you)不(bu)可替代的(de)優勢。

1 半導體制(zhi)冷技術原理及(ji)其(qi)優、缺點

1.1 半(ban)導體制(zhi)冷原理

半導(dao)體制冷是(shi)建(jian)立在溫(wen)(wen)差電效應基礎上的，所(suo)以半導(dao)體制冷也稱溫(wen)(wen)差電制冷。如果把兩種不同的金(jin)屬導(dao)線(xian)的一(yi)端(duan)連在一(yi)起，另一(yi)端(duan)接(jie)上直流電源，則一(yi)端(duan)將會產(chan)生(sheng)吸熱(re)（制冷）效應，另一(yi)端(duan)產(chan)生(sheng)放熱(re)效應（圖1），這就是(shi)著名(ming)的珀(po)爾貼效應。

事(shi)實(shi)上，組成溫差(cha)電(dian)制冷器的材料不是任(ren)意兩種(zhong)不同金屬就能(neng)達到理想效果的。一般是取(qu)N型和P型兩種(zhong)半(ban)(ban)導體組件組成熱(re)電(dian)堆。圖2為半(ban)(ban)導體制冷器工作原理圖。

直流電流沿(yan)回路依次從(cong)N型(xing)(xing)半(ban)導體(ti)流向P型(xing)(xing)半(ban)導體(ti)，然后(hou)又從(cong)P型(xing)(xing)半(ban)導體(ti)流向N型(xing)(xing)半(ban)導體(ti)，電流這(zhe)樣連續流過去，半(ban)導體(ti)的(de)A、B兩端(duan)(duan)便產生(sheng)吸、放(fang)熱(re)現象。如果不(bu)斷(duan)地把放(fang)熱(re)端(duan)(duan)B的(de)熱(re)量(liang)移走(zou)，那么A端(duan)(duan)就不(bu)斷(duan)地向周(zhou)圍吸取熱(re)量(liang)，從(cong)而達到制冷之目(mu)的(de)。

1.2 半導體制冷的優(you)、缺(que)點

半(ban)(ban)(ban)導體(ti)(ti)(ti)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)冷(leng)，它的(de)優點(dian)十分(fen)明顯：制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)冷(leng)迅速，操作(zuo)簡(jian)單，可靠性強(qiang)，容易實現高(gao)精度(du)(du)的(de)溫度(du)(du)控制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)，無噪(zao)音(yin)污染和(he)有(you)害(hai)物質排(pai)放，壽命(ming)長，穩(wen)定性好等(deng)。但同時，也(ye)有(you)其缺點(dian)：主(zhu)要表現在制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)冷(leng)系(xi)數低，制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)冷(leng)量小而且電流大。半(ban)(ban)(ban)導體(ti)(ti)(ti)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)冷(leng)效果主(zhu)要取決于半(ban)(ban)(ban)導體(ti)(ti)(ti)材料的(de)選擇和(he)熱端散(san)熱冷(leng)卻的(de)程(cheng)度(du)(du)。由于當(dang)今科(ke)技(ji)(ji)，特(te)別是(shi)電子(zi)技(ji)(ji)術的(de)飛速發(fa)展，世界各國的(de)科(ke)技(ji)(ji)人員(yuan)從改(gai)進半(ban)(ban)(ban)導體(ti)(ti)(ti)材料和(he)開發(fa)新工(gong)藝兩(liang)方(fang)面(mian)，做了大量工(gong)作(zuo)，來不斷(duan)提高(gao)半(ban)(ban)(ban)導體(ti)(ti)(ti)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)冷(leng)的(de)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)冷(leng)系(xi)數。在一(yi)些制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)冷(leng)量要求(qiu)小，熱流量大，傳統蒸氣壓縮制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)冷(leng)不方(fang)便或不經濟(ji)的(de)場合，半(ban)(ban)(ban)導體(ti)(ti)(ti)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)冷(leng)得到了很多(duo)的(de)應用。

2 半(ban)導體(ti)制冷技術在便攜(xie)式樣(yang)品恒溫箱(xiang)的應用

由于(yu)半(ban)(ban)導(dao)體(ti)制冷便攜式(shi)樣品恒溫(wen)箱(xiang)采用(yong)箱(xiang)體(ti)底部固定連(lian)(lian)(lian)接(jie)(jie)半(ban)(ban)導(dao)體(ti)控(kong)溫(wen)元件，半(ban)(ban)導(dao)體(ti)控(kong)溫(wen)元件與可(ke)充(chong)電(dian)(dian)電(dian)(dian)池固定連(lian)(lian)(lian)接(jie)(jie)，箱(xiang)體(ti)的(de)正面(mian)左上端固定連(lian)(lian)(lian)接(jie)(jie)電(dian)(dian)子溫(wen)度控(kong)制及顯示裝置，箱(xiang)體(ti)上蓋(gai)和箱(xiang)體(ti)內壁固定連(lian)(lian)(lian)接(jie)(jie)保溫(wen)層(ceng)的(de)結構形(xing)式(shi)，箱(xiang)體(ti)的(de)背后右下(xia)端固定連(lian)(lian)(lian)接(jie)(jie)電(dian)(dian)源插(cha)孔，插(cha)入家庭交流(liu)電(dian)(dian)直接(jie)(jie)使用(yong)，也可(ke)插(cha)接(jie)(jie)到汽車點煙器上，另外，在沒有交流(liu)電(dian)(dian)的(de)情況下(xia)，還可(ke)以使用(yong)充(chong)電(dian)(dian)電(dian)(dian)池內的(de)電(dian)(dian)能來控(kong)制溫(wen)度。

2.3.2 半導體(ti)制冷便攜式樣品(pin)恒溫(wen)箱的(de)驅動電路設計

半(ban)導(dao)體制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)冷(leng)(leng)便攜(xie)式樣(yang)品恒溫箱的(de)最核心部件是(shi)半(ban)導(dao)體制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)冷(leng)(leng)片(pian)的(de)控制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)及(ji)驅動(dong)電(dian)(dian)(dian)(dian)路，因為半(ban)導(dao)體制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)冷(leng)(leng)片(pian)根據流(liu)(liu)過半(ban)導(dao)體的(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)方(fang)向和(he)(he)大(da)小來(lai)決(jue)定(ding)其工作(zuo)狀(zhuang)態的(de)（電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)的(de)方(fang)向決(jue)定(ding)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)冷(leng)(leng)或者制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)熱，電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)的(de)大(da)小決(jue)定(ding)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)冷(leng)(leng)或者制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)熱的(de)程度(du)和(he)(he)效果）。為了使(shi)半(ban)導(dao)體制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)冷(leng)(leng)片(pian)能夠自動(dong)進行(xing)恒溫控制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)，就必須設計好其驅動(dong)電(dian)(dian)(dian)(dian)路和(he)(he)控制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)電(dian)(dian)(dian)(dian)路。PID控制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)系統是(shi)目前精(jing)度(du)較高(gao)的(de)技術，可以用(yong)來(lai)對半(ban)導(dao)體制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)冷(leng)(leng)片(pian)的(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)進行(xing)控制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)，以實(shi)現高(gao)精(jing)度(du)的(de)控溫效果。

A、總體框(kuang)圖(tu)：見(jian)圖(tu)5。B、基于H橋的驅動電路：見(jian)圖(tu)6

當設置OUT3為(wei)高(gao)、OUT4為(wei)低(di)電(dian)(dian)平(ping)(ping)，OUT2為(wei)低(di)、OUT1為(wei)高(gao)電(dian)(dian)平(ping)(ping)時(shi)，Q3和Q4斷(duan)開，Q1和Q2導(dao)(dao)通，電(dian)(dian)流(liu)由TEC（半(ban)導(dao)(dao)體制冷片(pian)）左(zuo)至右(you)；反之OUT3為(wei)低(di)、OUT4為(wei)高(gao)電(dian)(dian)平(ping)(ping)，OUT2為(wei)高(gao)、OUT1為(wei)低(di)電(dian)(dian)平(ping)(ping)時(shi)，Q3和Q4導(dao)(dao)通，Q1和Q2斷(duan)開，電(dian)(dian)流(liu)由右(you)至左(zuo)。通過單片(pian)機PID控(kong)制設置OUT1或(huo)者(zhe)OUT4的(de)PWM（脈(mo)沖寬度(du)調制）波(bo)占空(kong)比(bi)，控(kong)制Q1或(huo)者(zhe)Q4的(de)導(dao)(dao)通時(shi)間(jian)來控(kong)制TEC的(de)工作(zuo)時(shi)間(jian)，從(cong)而(er)達到控(kong)溫的(de)效果。

2.3.3 半導體(ti)制(zhi)(zhi)冷(leng)便攜式樣(yang)品恒溫箱(xiang)半導體(ti)制(zhi)(zhi)冷(leng)器的散(san)熱裝(zhuang)置

熱端(duan)散熱冷(leng)卻的程(cheng)度是影響(xiang)半(ban)導(dao)體制(zhi)冷(leng)效果的重(zhong)要(yao)因(yin)素，所以解決好散熱問題對制(zhi)冷(leng)效率(lv)的提高起到至關(guan)重(zhong)要(yao)的作用。

半導(dao)體(ti)制冷的(de)(de)幾種(zhong)散(san)(san)(san)熱(re)(re)(re)(re)(re)方(fang)式：（1）自然(ran)(ran)散(san)(san)(san)熱(re)(re)(re)(re)(re)，采(cai)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)導(dao)熱(re)(re)(re)(re)(re)較好(hao)的(de)(de)材(cai)料，做(zuo)(zuo)成(cheng)各種(zhong)散(san)(san)(san)熱(re)(re)(re)(re)(re)器，利用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)空氣的(de)(de)自然(ran)(ran)對流(liu)來帶(dai)走熱(re)(re)(re)(re)(re)量，優(you)點是使用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)方(fang)便，缺(que)(que)點是體(ti)積較大；（2）充液散(san)(san)(san)熱(re)(re)(re)(re)(re)，它是用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)較好(hao)的(de)(de)材(cai)料做(zuo)(zuo)成(cheng)水箱，用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)通液體(ti)或(huo)通水的(de)(de)方(fang)法降溫，缺(que)(que)點是用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)水不方(fang)便，浪費(fei)太大，優(you)點是體(ti)積小，散(san)(san)(san)熱(re)(re)(re)(re)(re)效果好(hao)；（3）強(qiang)迫風冷散(san)(san)(san)熱(re)(re)(re)(re)(re)，散(san)(san)(san)熱(re)(re)(re)(re)(re)器采(cai)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)的(de)(de)材(cai)料和自然(ran)(ran)散(san)(san)(san)熱(re)(re)(re)(re)(re)器相(xiang)同，使用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)方(fang)便，體(ti)積比(bi)自然(ran)(ran)散(san)(san)(san)熱(re)(re)(re)(re)(re)小，缺(que)(que)點是增加一(yi)個風機，出現(xian)噪音和耗用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)功率；（4）“熱(re)(re)(re)(re)(re)管”散(san)(san)(san)熱(re)(re)(re)(re)(re)器，是最(zui)常用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)的(de)(de)一(yi)種(zhong)形式，它利用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)蒸(zheng)發潛熱(re)(re)(re)(re)(re)快速傳(chuan)遞(di)熱(re)(re)(re)(re)(re)量。因此(ci)本半導(dao)體(ti)制冷便攜式樣品恒溫箱的(de)(de)半導(dao)體(ti)制冷散(san)(san)(san)熱(re)(re)(re)(re)(re)采(cai)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)熱(re)(re)(re)(re)(re)管散(san)(san)(san)熱(re)(re)(re)(re)(re)。結構設計要點：熱(re)(re)(re)(re)(re)管散(san)(san)(san)熱(re)(re)(re)(re)(re)熱(re)(re)(re)(re)(re)管采(cai)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)銅鋁復合管制成(cheng)，冷凝(ning)段很長，而蒸(zheng)發段很短(duan)，工質(zhi)為戊烷，自然(ran)(ran)對流(liu)散(san)(san)(san)熱(re)(re)(re)(re)(re)。

3 結束語

隨著目前半(ban)(ban)(ban)導(dao)體制冷片已(yi)經規模化(hua)生產(chan)(chan)、大功率可(ke)充式鋰電(dian)池組工藝(yi)的成熟(shu)、汽車的普及、光伏電(dian)池的普及以及高精度半(ban)(ban)(ban)導(dao)體制冷式溫(wen)度控制系統技術(shu)的成熟(shu)和塑料工業(ye)的發(fa)展，為生產(chan)(chan)出(chu)輕(qing)便(bian)(bian)、節(jie)能、環(huan)保(bao)、高效的便(bian)(bian)攜(xie)式樣品(pin)恒溫(wen)箱(xiang)提供了有利條件。便(bian)(bian)攜(xie)式樣品(pin)恒溫(wen)箱(xiang)具有特定的使(shi)用環(huan)境和條件的要(yao)(yao)求，而這些要(yao)(yao)求與半(ban)(ban)(ban)導(dao)體制冷技術(shu)的特點又相符，因(yin)此半(ban)(ban)(ban)導(dao)體制冷技術(shu)在便(bian)(bian)攜(xie)式樣品(pin)恒溫(wen)箱(xiang)及其類(lei)似產(chan)(chan)品(pin)的開發(fa)必將得到(dao)廣泛的應用。

參考文獻

篇7

對(dui)新材(cai)(cai)料(liao)的政策(ce)傾斜并非我(wo)國特有(you)。近年(nian)來各國競相(xiang)發展新材(cai)(cai)料(liao)占領制(zhi)高點，多個國家(jia)制(zhi)定了推動本國、本地區(qu)的新材(cai)(cai)料(liao)技術(shu)和(he)產業發展計劃(hua)，在資金上(shang)給予(yu)大力支(zhi)持。

資料(liao)顯示，世(shi)界材料(liao)產業的產值以每年約30%的速度增長，微電子、光(guang)電子、新(xin)能(neng)源等是研究最(zui)活躍、發(fa)展(zhan)最(zui)快(kuai)、應用(yong)前景最(zui)為(wei)投(tou)資者所看好的新(xin)材料(liao)領域。

目前，在我(wo)國(guo)(guo)產業(ye)(ye)結(jie)構(gou)升級、促進戰(zhan)略性新興產業(ye)(ye)發(fa)展和國(guo)(guo)防軍工飛躍的背景下，各(ge)行業(ye)(ye)對(dui)新材(cai)料的突(tu)破(po)和應用致使我(wo)國(guo)(guo)對(dui)新材(cai)料有著旺盛(sheng)且急切(qie)的需求，國(guo)(guo)家對(dui)發(fa)展新材(cai)料的扶持政(zheng)策加碼是必然選擇。

未來(lai)，新(xin)材料(liao)產(chan)業(ye)或將(jiang)被定性為“國(guo)(guo)民(min)經濟的(de)先導產(chan)業(ye)”，國(guo)(guo)家(jia)也將(jiang)在(zai)經費投入(ru)、規(gui)劃制(zhi)定、產(chan)業(ye)政(zheng)策和(he)成果轉(zhuan)化等(deng)方面給予支持，新(xin)材料(liao)投資也必將(jiang)迎來(lai)新(xin)的(de)機遇。

在此(ci)背景下(xia)，我們(men)特(te)別選(xuan)出新材(cai)料(liao)(liao)領域近年來(lai)最(zui)熱門的特(te)種金屬功(gong)能材(cai)料(liao)(liao)，對其發展現狀(zhuang)和未來(lai)趨勢進行研究，以饗讀者。

新興產(chan)業的必(bi)備材(cai)料

特種金屬功能(neng)材(cai)(cai)料是(shi)指具有(you)獨特的(de)聲、光、電、熱、磁等性(xing)能(neng)的(de)金屬材(cai)(cai)料。《新(xin)材(cai)(cai)料產(chan)業(ye)“十二五”發展規(gui)劃》將我國(guo)新(xin)材(cai)(cai)料分成6大領域，其種金屬功能(neng)材(cai)(cai)料就是(shi)新(xin)材(cai)(cai)料產(chan)業(ye)體系的(de)重要組成部分。

近年(nian)來被(bei)(bei)(bei)各國(guo)爭(zheng)相發(fa)(fa)展的(de)新能源(yuan)汽車、風力發(fa)(fa)電(dian)機、LED照明、核電(dian)等領域的(de)生產或者使用(yong)(yong)過程(cheng)(cheng)中，特種(zhong)金屬材料(liao)也(ye)被(bei)(bei)(bei)屢屢提及。從用(yong)(yong)途(tu)上看，特種(zhong)金屬功能新材料(liao)可(ke)以被(bei)(bei)(bei)廣泛應用(yong)(yong)于(yu)機械(xie)裝(zhuang)備(bei)、汽車、航(hang)(hang)空航(hang)(hang)天(tian)、海洋工程(cheng)(cheng)、家電(dian)、船舶、電(dian)子、化工、醫學等多個(ge)(ge)領域，其發(fa)(fa)展水平直接影響整個(ge)(ge)國(guo)家經濟的(de)發(fa)(fa)展。

不(bu)僅如此，特(te)種(zhong)金(jin)屬功能新材料也是(shi)軍(jun)用飛機、坦(tan)克、軍(jun)用電子等眾(zhong)多軍(jun)工產品生產所需的關鍵材料，與國(guo)家安全密(mi)不(bu)可分。因(yin)此，無論是(shi)從國(guo)民經濟的發(fa)展方(fang)面還是(shi)國(guo)家安全的保障(zhang)方(fang)面考慮(lv)，特(te)種(zhong)金(jin)屬功能材料的發(fa)展都具(ju)有重要的戰略意義。

根據《新材(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)產業“十二五”發展規劃》，特種金屬功能(neng)新材(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)又被(bei)細分(fen)為稀土功能(neng)材(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)、稀有(you)金屬材(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)、半導體材(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)及其他功能(neng)合金材(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)四大類。

先(xian)說(shuo)特種金屬功(gong)能(neng)(neng)新材(cai)料(liao)(liao)(liao)的第一大類――稀(xi)(xi)土(tu)功(gong)能(neng)(neng)材(cai)料(liao)(liao)(liao)。稀(xi)(xi)土(tu)功(gong)能(neng)(neng)材(cai)料(liao)(liao)(liao)包括磁性材(cai)料(liao)(liao)(liao)、發(fa)光材(cai)料(liao)(liao)(liao)、催化(hua)材(cai)料(liao)(liao)(liao)、儲(chu)氫(qing)材(cai)料(liao)(liao)(liao)等。基(ji)于(yu)稀(xi)(xi)土(tu)資源的優勢地位，我(wo)國稀(xi)(xi)土(tu)功(gong)能(neng)(neng)材(cai)料(liao)(liao)(liao)發(fa)展迅速，稀(xi)(xi)土(tu)永磁材(cai)料(liao)(liao)(liao)、發(fa)光材(cai)料(liao)(liao)(liao)、儲(chu)氫(qing)材(cai)料(liao)(liao)(liao)、拋(pao)光材(cai)料(liao)(liao)(liao)等均占世界產量的70%以上。

其中，稀土磁體材料產(chan)量增長最為迅速(su)(su)，2012年我國(guo)稀土永磁材料產(chan)量達8.96萬噸，較(jiao)2008年增長81.7%。稀土發(fa)光(guang)(guang)(guang)材料目前已(yi)形成節(jie)(jie)能燈(deng)用(yong)稀土發(fa)光(guang)(guang)(guang)材料、顯示(shi)器用(yong)稀土發(fa)光(guang)(guang)(guang)材料和特種光(guang)(guang)(guang)源用(yong)稀土發(fa)光(guang)(guang)(guang)材料三大主流產(chan)品(pin)，隨著全球節(jie)(jie)能照明和消(xiao)費電子的快速(su)(su)發(fa)展(zhan)，發(fa)光(guang)(guang)(guang)材料新技術(shu)、新產(chan)品(pin)不斷涌現(xian)。

稀土催(cui)化(hua)材料(liao)則隨著汽車尾氣排放標(biao)準的不斷(duan)提升，尾氣凈化(hua)器產量不斷(duan)增(zeng)長而快(kuai)速(su)增(zeng)長。2012年用于尾氣凈化(hua)器的稀土催(cui)化(hua)材料(liao)比2008年增(zeng)長了62.6%。

此外(wai)，由于(yu)中(zhong)國儲氫合金生產技術(shu)尚(shang)未(wei)成(cheng)熟，稀(xi)土儲氫材(cai)料的(de)發展相對緩(huan)慢，近年來(lai)產量并未(wei)有明(ming)(ming)顯增長(chang)，反而(er)在稀(xi)土價格(ge)上漲后呈(cheng)現明(ming)(ming)顯的(de)下滑。

總(zong)體(ti)來看，盡管近幾年我國稀(xi)土(tu)功能材(cai)料取得了較大發展，但產(chan)品質量相對低下，技術(shu)水平(ping)仍待提高。如(ru)稀(xi)土(tu)磁體(ti)材(cai)料領域(yu)，我國高性能稀(xi)土(tu)磁體(ti)材(cai)料全球(qiu)市場份額(e)不(bu)足10%；高端熒光(guang)粉(fen)(fen)領域(yu)，中國白(bai)光(guang)LED熒光(guang)粉(fen)(fen)占全球(qiu)比(bi)重不(bu)足10%，CCFL熒光(guang)粉(fen)(fen)僅有小批(pi)量生(sheng)產(chan)，PDP熒光(guang)粉(fen)(fen)市場尚(shang)屬空白(bai)。

特種金(jin)屬(shu)功(gong)能材料的第(di)二大類是稀有(you)金(jin)屬(shu)功(gong)能材料，它主要包括鎢鉬材料、鉭鈮材料、稀貴金(jin)屬(shu)材料及核級稀有(you)金(jin)屬(shu)材料。

其(qi)中，近(jin)年(nian)來發(fa)展最(zui)快(kuai)的(de)是鎢(wu)鉬材料，但與世界先進(jin)水平相比(bi)，我國(guo)鎢(wu)鉬加工產業還存在著(zhu)相當(dang)大的(de)差距，大部分企業裝備仍較為粗(cu)糙、落(luo)后。

鉭(tan)鈮(ni)材料也是(shi)近(jin)年(nian)發(fa)展(zhan)較快(kuai)的稀(xi)有金(jin)屬(shu)(shu)功能材料。我國已具備了鉭(tan)金(jin)屬(shu)(shu)及合金(jin)制(zhi)(zhi)品、鈮(ni)金(jin)屬(shu)(shu)及合金(jin)制(zhi)(zhi)品的生產能力，并成(cheng)為鉭(tan)鈮(ni)材料生產大國，擁有寧(ning)夏東方(fang)鉭(tan)業(ye)股份有限(xian)公(gong)司、九江有色(se)金(jin)屬(shu)(shu)冶(ye)煉有限(xian)公(gong)司、肇慶(qing)多羅山(shan)藍(lan)寶石(shi)稀(xi)有金(jin)屬(shu)(shu)有限(xian)公(gong)司等(deng)世界著名企業(ye)。2012年(nian)，我國電(dian)容器用(yong)鉭(tan)粉占世界總產量(liang)(liang)的比重為25%，電(dian)容器用(yong)鉭(tan)絲(si)產量(liang)(liang)占世界總產量(liang)(liang)60%以上。但總體(ti)來看(kan)，目前我國鉭(tan)鈮(ni)冶(ye)煉加工(gong)(gong)企業(ye)工(gong)(gong)業(ye)產品高(gao)端(duan)品種(zhong)偏少、技術(shu)含量(liang)(liang)不高(gao)，與國際先進水平(ping)相比，企業(ye)規模、生產技術(shu)以及科技研(yan)發(fa)水平(ping)均存在一(yi)定差距。

加(jia)快推進(jin)核(he)級稀有金(jin)屬材(cai)(cai)料(liao)國產化是當前的(de)主要(yao)任務。鋯(gao)合金(jin)是重要(yao)的(de)核(he)電機(ji)組堆芯結構材(cai)(cai)料(liao)，但(dan)我國現役核(he)電機(ji)組堆芯結構使用的(de)絕大(da)部分鋯(gao)合金(jin)材(cai)(cai)料(liao)仍然(ran)需要(yao)進(jin)口(kou)。同樣，核(he)工業(ye)中銀(yin)銦鎘(ge)材(cai)(cai)料(liao)受限于我國熔煉、熱處(chu)理(li)、精(jing)整和成型(xing)技術(shu)和設備制(zhi)約，目前也大(da)多采用進(jin)口(kou)。

特種金屬功能新(xin)材(cai)(cai)料(liao)的第三(san)大類是(shi)半導體(ti)材(cai)(cai)料(liao)，它主要包(bao)括半導體(ti)硅材(cai)(cai)料(liao)、新(xin)型半導體(ti)材(cai)(cai)料(liao)及薄膜(mo)光伏材(cai)(cai)料(liao)。

近幾年我(wo)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)材料(liao)(liao)產業發展(zhan)迅速，但(dan)(dan)半(ban)(ban)導(dao)體硅(gui)(gui)(gui)材料(liao)(liao)發展(zhan)十分緩慢。2009-2012年我(wo)國(guo)(guo)半(ban)(ban)導(dao)體用多晶硅(gui)(gui)(gui)的(de)(de)產量年均(jun)增(zeng)速不足(zu)10%。雖然目(mu)前我(wo)國(guo)(guo)半(ban)(ban)導(dao)體硅(gui)(gui)(gui)材料(liao)(liao)擁有一定的(de)(de)生產能(neng)力(li)，但(dan)(dan)仍與國(guo)(guo)際先進水平存在較大差距(ju)。如我(wo)國(guo)(guo)半(ban)(ban)導(dao)體硅(gui)(gui)(gui)材料(liao)(liao)只(zhi)能(neng)滿(man)足(zu)國(guo)(guo)內(nei)(nei)對4-6英寸硅(gui)(gui)(gui)外延(yan)片和4-6英寸重摻硅(gui)(gui)(gui)外延(yan)襯底片的(de)(de)需(xu)求，滿(man)足(zu)國(guo)(guo)內(nei)(nei)企(qi)業對高阻拋光硅(gui)(gui)(gui)片的(de)(de)部分需(xu)求，但(dan)(dan)國(guo)(guo)內(nei)(nei)所(suo)需(xu)的(de)(de)8英寸及12英寸硅(gui)(gui)(gui)拋光片仍有大部分需(xu)要(yao)進口。

雖然我(wo)國(guo)十分重(zhong)視(shi)新型(xing)半導體材(cai)料(liao)產(chan)業(ye)發展，但(dan)由于我(wo)國(guo)研發基(ji)礎較(jiao)(jiao)為薄弱，具有自(zi)(zi)主知識產(chan)權的創新成果較(jiao)(jiao)少(shao)，產(chan)業(ye)發展緩慢。我(wo)國(guo)已經具備了藍(lan)寶石、砷化鎵等新型(xing)半導體材(cai)料(liao)的生(sheng)產(chan)能力，但(dan)大多數企業(ye)自(zi)(zi)主研發能力較(jiao)(jiao)差，低端產(chan)品(pin)較(jiao)(jiao)多，產(chan)品(pin)的性能指(zhi)標與國(guo)外(wai)存在較(jiao)(jiao)大差距。目前，國(guo)內(nei)所需(xu)的高端新型(xing)半導體材(cai)料(liao)仍需(xu)進(jin)口(kou)。

 除上述三類外的高性(xing)能靶材(cai)(cai)、先進儲能材(cai)(cai)料(liao)、新(xin)(xin)型銅合(he)金(jin)(jin)、硬(ying)質合(he)金(jin)(jin)材(cai)(cai)料(liao)等都(dou)被劃分為特(te)種金(jin)(jin)屬功能新(xin)(xin)材(cai)(cai)料(liao)的第四大類――其他功能合(he)金(jin)(jin)材(cai)(cai)料(liao)，在(zai)產業發(fa)展方面也存在(zai)迫切需(xu)求(qiu)。

存在的問題

近(jin)幾年我國特(te)種金(jin)(jin)屬功(gong)(gong)能新材(cai)料的發展(zhan)(zhan)取得了一定成績，如(ru)稀土(tu)永(yong)磁材(cai)料生產規模不(bu)斷增大，硬質合金(jin)(jin)產業空間布局不(bu)斷優(you)化，難冶鎢資源深度(du)開發應(ying)用關鍵技(ji)術獲得突破，科力遠(yuan)、中科三(san)環(huan)等骨干企業迅速(su)成長(chang)。但是，我國特(te)種金(jin)(jin)屬功(gong)(gong)能材(cai)料發展(zhan)(zhan)與國外先進(jin)發達(da)國家相比還存在較大差距，產業發展(zhan)(zhan)也存在一些問(wen)題。主要表現在：

第一，部分關鍵材料依(yi)賴進口(kou)。

有(you)(you)些材料仍然停留在實驗室技術研發(fa)階段，國(guo)內(nei)尚未實現產(chan)業化，完全依賴(lai)進(jin)口，如超高(gao)純度(du)金(jin)屬的濺(jian)射靶(ba)材、高(gao)純度(du)多晶硅等(deng)；而有(you)(you)些則是國(guo)內(nei)擁有(you)(you)生產(chan)能(neng)力(li)，但產(chan)量、性能(neng)和質量不能(neng)滿足要(yao)求，如平板顯示(shi)器所(suo)需要(yao)的基(ji)板玻璃(li)、液晶材料、光學(xue)元件等(deng)關鍵材料大部分(fen)仍依賴(lai)進(jin)口。

第二，自主創新能力(li)不強。

長期以(yi)(yi)來，以(yi)(yi)跟蹤模(mo)(mo)仿為主、自主創(chuang)新能(neng)力薄弱成為制約(yue)當前(qian)新材料(liao)發展(zhan)的(de)重要問題。以(yi)(yi)“硅(gui)材料(liao)提純-硅(gui)晶片生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)-電池片生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)-組(zu)(zu)件封(feng)裝”的(de)光(guang)(guang)伏(fu)(fu)產(chan)(chan)業(ye)(ye)(ye)鏈為例，其產(chan)(chan)業(ye)(ye)(ye)鏈上游的(de)高純度硅(gui)料(liao)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)技術含量高，附加值高，但由于(yu)我國多晶硅(gui)提純技術缺失，我國光(guang)(guang)伏(fu)(fu)企業(ye)(ye)(ye)的(de)主要業(ye)(ye)(ye)務集中于(yu)低附加值的(de)“電池片生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)”和“組(zu)(zu)件封(feng)裝”，我國光(guang)(guang)伏(fu)(fu)產(chan)(chan)業(ye)(ye)(ye)處于(yu)有規(gui)模(mo)(mo)無技術的(de)局面。

第三 ，研(yan)發投入不足是(shi)(shi)制(zhi)約(yue)我國新(xin)材(cai)料產業發展的(de)現實問題，主要表現在三個方(fang)面：一是(shi)(shi)研(yan)發人(ren)才(cai)(cai)(cai)的(de)投入不足。新(xin)材(cai)料產業缺乏高層(ceng)次的(de)工(gong)程技術人(ren)員(yuan)和(he)管理人(ren)才(cai)(cai)(cai)，尤(you)其是(shi)(shi)缺乏創(chuang)新(xin)型領軍(jun)人(ren)物(wu)以(yi)及(ji)復合型、外向型人(ren)才(cai)(cai)(cai)。而(er)且，吸引高層(ceng)次人(ren)才(cai)(cai)(cai)的(de)機制(zhi)環境仍需改善。

二(er)是研(yan)(yan)發(fa)資(zi)金投入不足。以我(wo)國(guo)硬質合金領(ling)域為例(li)(li)，其(qi)技術研(yan)(yan)發(fa)費(fei)用占銷售收入的比重(zhong)不足3%，比高新技術型企業(ye)5%的比例(li)(li)低兩個百分(fen)點(dian)。

三(san)是技(ji)術創(chuang)新所(suo)用的(de)試驗設(she)備、儀(yi)器等(deng)物品特(te)別是專用設(she)備的(de)投入力(li)度(du)仍(reng)待加強，如(ru)高溫測(ce)試儀(yi)、超(chao)聲檢測(ce)儀(yi)、氧氮分析儀(yi)、掃(sao)描電子顯微鏡等(deng)專用設(she)備價格(ge)昂貴(gui)，投入嚴重不(bu)足。

第四，產學(xue)研(yan)用(yong)體(ti)系仍待完善。雖然目前我(wo)國政府積極組織搭(da)建(jian)服務平臺(tai)，推動產學(xue)研(yan)用(yong)緊(jin)密結合，也取(qu)得了一些(xie)成(cheng)績(ji)，但(dan)產學(xue)研(yan)用(yong)嚴重脫節(jie)的問題并沒有實質性改變，特別是特種功(gong)能金(jin)屬新材料涉及范圍廣泛，更需要產學(xue)研(yan)用(yong)密切結合，才能促(cu)進其快速發(fa)展。

第五，特種金屬功(gong)能新(xin)(xin)(xin)材料平(ping)臺(tai)(tai)(tai)(tai)建(jian)設有待加(jia)強。我(wo)國(guo)已經建(jian)成一批(pi)特種功(gong)能金屬材料國(guo)家和省部級(ji)重(zhong)點實(shi)驗室、工(gong)程技(ji)術(shu)中心等研發平(ping)臺(tai)(tai)(tai)(tai)，建(jian)立(li)了(le)一批(pi)創新(xin)(xin)(xin)和創業服(fu)務(wu)平(ping)臺(tai)(tai)(tai)(tai)，但公共(gong)服(fu)務(wu)平(ping)臺(tai)(tai)(tai)(tai)仍需進一步完善。如研發平(ping)臺(tai)(tai)(tai)(tai)所需的(de)(de)研發設備、人員隊伍(wu)等配套能力仍待加(jia)強；創新(xin)(xin)(xin)服(fu)務(wu)平(ping)臺(tai)(tai)(tai)(tai)的(de)(de)數(shu)量還遠遠不能滿足需要；公共(gong)服(fu)務(wu)平(ping)臺(tai)(tai)(tai)(tai)的(de)(de)服(fu)務(wu)能力有待進一步提高；國(guo)家級(ji)的(de)(de)共(gong)性技(ji)術(shu)研發平(ping)臺(tai)(tai)(tai)(tai)和信息共(gong)享平(ping)臺(tai)(tai)(tai)(tai)缺(que)乏等。

針對上述情況，我們對我國(guo)特種功能金屬新材(cai)料行業的發展提(ti)出(chu)如下建(jian)議(yi)。

第一，未(wei)來還(huan)應加(jia)強特(te)種(zhong)金屬(shu)(shu)功能(neng)新(xin)材料(liao)的重(zhong)大科(ke)研(yan)攻(gong)關(guan)，提高(gao)我國(guo)特(te)種(zhong)金屬(shu)(shu)功能(neng)新(xin)材料(liao)的自身保障能(neng)力。對于完全進口的特(te)種(zhong)功能(neng)金屬(shu)(shu)新(xin)材料(liao)品種(zhong)，設(she)立重(zhong)大攻(gong)關(guan)項目，對關(guan)鍵(jian)新(xin)材料(liao)的生產(chan)技(ji)術(shu)、工(gong)藝(yi)設(she)備等制約瓶頸(jing)進行科(ke)研(yan)攻(gong)關(guan)；致力于高(gao)品質、高(gao)性能(neng)產(chan)品的研(yan)發(fa)和技(ji)術(shu)改進，并積極推進產(chan)業規模化發(fa)展。

第二，夯實(shi)創新(xin)基礎，提升(sheng)自主創新(xin)水平。打(da)造(zao)一(yi)(yi)批產業人才高地，形成一(yi)(yi)批國內一(yi)(yi)流的(de)(de)創新(xin)團隊；積(ji)極落(luo)實(shi)國家鼓(gu)勵企業自主創新(xin)的(de)(de)財稅優惠政(zheng)策，創造(zao)良好的(de)(de)創新(xin)環境。

篇8

深陷舊經(jing)營模式困境

雖然保持著技(ji)術優勢，但日(ri)本企業近年(nian)在盈利方面的(de)表現乏善(shan)可陳，一些企業甚至連年(nian)虧損(sun)。

2011年(nian)爆(bao)發的(de)東日(ri)本(ben)大地震導致日(ri)本(ben)國(guo)內產(chan)業(ye)環(huan)境嚴重惡化，日(ri)本(ben)企(qi)業(ye)經營(ying)雪上(shang)加霜。例(li)如，日(ri)本(ben)45家(jia)主要(yao)半導體企(qi)業(ye)中，37家(jia)銷售出現(xian)同(tong)比負增長(chang)，25家(jia)企(qi)業(ye)陷(xian)入赤字困境。作為日(ri)本(ben)唯一的(de)DRAM生產(chan)商，爾必達公司因長(chang)期虧(kui)損而于2012年(nian)2月宣布破產(chan)。有(you)日(ri)本(ben)半導體標(biao)桿企(qi)業(ye)之稱的(de)瑞薩電(dian)子竟也出現(xian)史無前例(li)的(de)626億日(ri)元(yuan)巨虧(kui)。索尼、松下和夏(xia)普(pu)等三大集(ji)團2011年(nian)度的(de)赤字合(he)計1.7萬億日(ri)元(yuan)。

可(ke)見，憑(ping)借(jie)技(ji)術優勢攻城掠寨獲得(de)市場份(fen)額的傳統發展(zhan)模(mo)式已嚴(yan)重受阻，以垂直一體化經營模(mo)式為主的日(ri)本(ben)企業開始(shi)陷(xian)入經營困(kun)境。換(huan)句話說，經營模(mo)式困(kun)境是日(ri)本(ben)企業“高技(ji)術低利潤”悖論的關鍵。

事實上(shang)，伴隨著經(jing)濟全球(qiu)化(hua)(hua)不(bu)斷深化(hua)(hua)以及IT等信息技術革命(ming)，一場席卷全球(qiu)的模(mo)(mo)塊化(hua)(hua)（Modularity）浪潮(chao)已經(jing)帶來深刻的經(jing)營(ying)模(mo)(mo)式革命(ming)。始于1962年IBM360設計革命(ming)的模(mo)(mo)塊化(hua)(hua)，很快就以其高(gao)效率而在計算(suan)機(ji)及其關聯產(chan)(chan)(chan)業內迅速(su)普及。20世(shi)紀90年代，它又迅速(su)向其他(ta)產(chan)(chan)(chan)業拓展(zhan)蔓延，汽車產(chan)(chan)(chan)業界的平臺(tai)化(hua)(hua)趨勢(shi)就是(shi)典型代表，最成功(gong)案例就是(shi)大(da)眾汽車公司所(suo)推行的四(si)大(da)平臺(tai)戰略。

以半導體(ti)(ti)產業的模塊化為(wei)例，它經歷了四大階(jie)(jie)段(duan)：“全能企業”階(jie)(jie)段(duan)，即垂直一體(ti)(ti)化的IDM；材(cai)料與設備(bei)(bei)分(fen)離階(jie)(jie)段(duan)，形成(cheng)IC、設備(bei)(bei)與材(cai)料等三大子(zi)體(ti)(ti)系；半導體(ti)(ti)前、后工程分(fen)離階(jie)(jie)段(duan)，封裝與測試等后工程向(xiang)勞動(dong)密(mi)集的新興國家大規模轉移；設計分(fen)離階(jie)(jie)段(duan)，開(kai)始涌現像美國LSI Logic公司那樣專門從事IC設計的企業（Fabless）。

然而(er)，在這場經(jing)營模式革命中，日本(ben)企(qi)(qi)業(ye)卻普(pu)遍沉(chen)醉于(yu)所(suo)謂的“磨合型”優(you)勢，認(ren)為(wei)垂直一體化仍(reng)是(shi)汽(qi)車等(deng)復雜產品的最佳方式。于(yu)是(shi)，東(dong)芝(zhi)、富(fu)士通(tong)、索尼、松下(xia)等(deng)大(da)量電子企(qi)(qi)業(ye)繼續保持了(le)IDM模式。20世紀(ji)90年代后，日本(ben)半(ban)(ban)導體企(qi)(qi)業(ye)陷入腹背受敵的困境：一方面(mian)是(shi)韓國企(qi)(qi)業(ye)在DRAM等(deng)領域迅速趕超，另一方面(mian)美(mei)國已占領半(ban)(ban)導體設計(ji)高端，全球(qiu)頂尖Fabless廠商多為(wei)美(mei)國企(qi)(qi)業(ye)。豐(feng)田等(deng)日本(ben)汽(qi)車企(qi)(qi)業(ye)也遭受大(da)眾因實施平臺化戰略而(er)大(da)幅(fu)降(jiang)低成本(ben)的巨大(da)壓力。

悄然(ran)轉移產(chan)業(ye)鏈(lian)上游

在(zai)(zai)經濟(ji)學(xue)家普(pu)遍稱之為“失(shi)落的(de)二十年”間，日(ri)本企(qi)業競爭(zheng)力真(zhen)的(de)喪失(shi)殆盡、滿盤皆輸了(le)嗎？在(zai)(zai)《日(ri)本經濟(ji)新聞(wen)》去年7月進行的(de)一次全球市場份額調查顯示，全部50個品目中(zhong)，日(ri)本企(qi)業共奪得了(le)12個第一。除(chu)了(le)汽(qi)車、攝像(xiang)機、數(shu)碼相機等傳統優(you)勢(shi)之外，日(ri)本企(qi)業的(de)優(you)勢(shi)更多集中(zhong)在(zai)(zai)高性能(neng)材料(liao)和(he)零部件(jian)領域，例如(ru)東麗公(gong)司的(de)碳素纖維、日(ri)亞化學(xue)工業公(gong)司白色LED、索尼公(gong)司CMOS傳感器技術以及瑞薩(sa)電(dian)子的(de)微電(dian)腦技術等。

也就是(shi)說，在(zai)“失(shi)落”的過程中(zhong)，日(ri)(ri)(ri)本企業正在(zai)悄然(ran)從全球(qiu)(qiu)產(chan)(chan)業鏈下游向(xiang)上(shang)游戰略轉(zhuan)移(yi)。同樣以日(ri)(ri)(ri)本外貿數字為例，1999―2009年(nian)間，日(ri)(ri)(ri)本出口到中(zhong)國以及東(dong)盟(meng)的半成品已經從643億美(mei)元，快速攀升至1416億美(mei)元，升幅高達120%。日(ri)(ri)(ri)本從一個(ge)最終產(chan)(chan)品的制造者，悄然(ran)變(bian)身(shen)為“全球(qiu)(qiu)制造體系(xi)再分(fen)工”的上(shang)游供應者，它適應了(le)以中(zhong)國為主(zhu)導的東(dong)亞(ya)成為全球(qiu)(qiu)制造中(zhong)心的事實。

而且，日(ri)(ri)本(ben)所提(ti)供的(de)(de)半(ban)(ban)成品(pin)多是高技術含量型產品(pin)。以(yi)素有(you)(you)“工業(ye)大(da)米”之稱的(de)(de)半(ban)(ban)導(dao)(dao)體(ti)(ti)產業(ye)為例，它占(zhan)(zhan)據了(le)37%的(de)(de)半(ban)(ban)導(dao)(dao)體(ti)(ti)裝置和66%的(de)(de)半(ban)(ban)導(dao)(dao)體(ti)(ti)材料(liao)市場，某些領域甚至超過一半(ban)(ban)乃至90%以(yi)上份額形成壟(long)斷地位，如電子束掃描(miao)、顯影以(yi)及切割裝置等。東(dong)京(jing)電子、尼康(kang)、佳(jia)能(neng)等的(de)(de)半(ban)(ban)導(dao)(dao)體(ti)(ti)生產裝置，信越化(hua)學、SUMCO、東(dong)京(jing)應化(hua)等廠商(shang)(shang)的(de)(de)半(ban)(ban)導(dao)(dao)體(ti)(ti)材料(liao)，均成為全(quan)(quan)球半(ban)(ban)導(dao)(dao)體(ti)(ti)產業(ye)鏈的(de)(de)重要構(gou)成。此(ci)外，日(ri)(ri)本(ben)還被稱為“微控(kong)制(zhi)器(qi)(qi)（MCU）王國”，在微控(kong)制(zhi)器(qi)(qi)領域前十名中日(ri)(ri)本(ben)擠占(zhan)(zhan)4席，有(you)(you)5家日(ri)(ri)本(ben)企業(ye)躋(ji)身LSI廠商(shang)(shang)的(de)(de)全(quan)(quan)球前十位。

告(gao)別(bie)“全(quan)能(neng)”結構變革(ge)

從1999年開始，日(ri)本終于(yu)迎來了以傳統IDM為主的(de)電子企(qi)(qi)業(ye)大規模改革。這場“跨企(qi)(qi)業(ye)、以業(ye)務重(zhong)組為目標”的(de)產業(ye)結構(gou)調整具有多個特征：一是紛紛告別“全能(neng)企(qi)(qi)業(ye)”經營模式；二是采取(qu)“選擇與集中”戰(zhan)略，發展優勢領域；三(san)是突破保(bao)守傳統，實施跨國(guo)間企(qi)(qi)業(ye)整合重(zhong)組。

改革之(zhi)初，東芝(zhi)、富(fu)士(shi)通、索(suo)尼(ni)、松下、三(san)洋、沖(chong)電(dian)(dian)氣工業(ye)(ye)(ye)(ye)等大企(qi)(qi)業(ye)(ye)(ye)(ye)都(dou)宣布退(tui)出DRAM方(fang)式(shi)的存儲(chu)業(ye)(ye)(ye)(ye)務(wu)，NEC和(he)日立(li)(li)以及(ji)三(san)菱電(dian)(dian)機之(zhi)間(jian)重組(zu)DRAM，成(cheng)立(li)(li)了日本唯一(yi)(yi)一(yi)(yi)家以DRAM業(ye)(ye)(ye)(ye)務(wu)為(wei)核心的爾必達(da)存儲(chu)公(gong)(gong)司。在系統(tong)LSI業(ye)(ye)(ye)(ye)務(wu)方(fang)面，日立(li)(li)與三(san)菱電(dian)(dian)機之(zhi)間(jian)進(jin)行業(ye)(ye)(ye)(ye)務(wu)重組(zu)，成(cheng)立(li)(li)了瑞(rui)薩科技公(gong)(gong)司，2010年NEC又(you)參與進(jin)來，成(cheng)立(li)(li)了新的瑞(rui)薩電(dian)(dian)子公(gong)(gong)司，成(cheng)為(wei)日本也是世界最大的微控制器企(qi)(qi)業(ye)(ye)(ye)(ye)。除(chu)沖(chong)電(dian)(dian)氣工業(ye)(ye)(ye)(ye)的LSI業(ye)(ye)(ye)(ye)務(wu)加盟羅姆之(zhi)外，大多數電(dian)(dian)機企(qi)(qi)業(ye)(ye)(ye)(ye)仍然繼續保留并重點發展了系統(tong)LSI業(ye)(ye)(ye)(ye)務(wu)，紛(fen)紛(fen)在公(gong)(gong)司內部成(cheng)立(li)(li)專門(men)的半導體企(qi)(qi)業(ye)(ye)(ye)(ye)，如(ru)東芝(zhi)、富(fu)士(shi)通、索(suo)尼(ni)、松下以及(ji)三(san)洋等。

大規模業(ye)務重組為日本半(ban)導(dao)體產業(ye)復興帶來新的(de)活力，出現了專業(ye)化(hua)(hua)、協作化(hua)(hua)和高端(duan)化(hua)(hua)等(deng)新的(de)產業(ye)分(fen)工趨勢(shi)(shi)，如瑞薩電子(zi)迅速(su)占領了世(shi)界微控制器(qi)的(de)主導(dao)地位。但是(shi)，相對(dui)于全球產業(ye)“設計與制造(zao)分(fen)離”的(de)快(kuai)速(su)發展趨勢(shi)(shi)而(er)言，此次跨企業(ye)的(de)大規模改(gai)革(ge)仍顯得不夠徹底，于是(shi)以企業(ye)為單元的(de)結(jie)構改(gai)革(ge)開始深化(hua)(hua)。

篇9

商務談判調研(yan)報告篇01第五組

組長：吳曉平

成員：何艷霞

張 莉

董藍娟

關春燕

張瑞芳

鄭芳麗

頓 丹

郭 露

談判背景資料：

天(tian)津(jin)半導體工廠欲改造(zao)其(qi)生(sheng)產線，需要(yao)采購(gou)設備(bei)(bei)(bei)、備(bei)(bei)(bei)件和技(ji)術(shu)(shu)。適合該(gai)廠的(de)(de)(de)供(gong)應(ying)商在美國，日本各地均可(ke)找到(dao)兩家以(yi)上(shang)。正在此(ci)時，香(xiang)港(gang)某(mou)生(sheng)產商的(de)(de)(de)推銷(xiao)人員去天(tian)津(jin)訪問，找到(dao)該(gai)廠采購(gou)人員表示可(ke)以(yi)為該(gai)廠提供(gong)所(suo)需的(de)(de)(de)設備(bei)(bei)(bei)和技(ji)術(shu)(shu)。由于(yu)香(xiang)港(gang)客商講中文，又(you)是(shi)華(hua)人，很快關系(xi)就(jiu)熟悉了。工廠表示了采購(gou)意(yi)向，但由于(yu)香(xiang)港(gang)生(sheng)產商的(de)(de)(de)知名度較低，天(tian)津(jin)半導體工廠對其(qi)產品一(yi)直存有疑慮，于(yu)是(shi)答應(ying)安排一(yi)次談(tan)(tan)判，對相關事宜進行(xing)商談(tan)(tan)。我們(men)第五組(zu)在主(zhu)談(tan)(tan)人員吳曉平的(de)(de)(de)帶領下，與第六組(zu)即香(xiang)港(gang)供(gong)應(ying)商進行(xing)談(tan)(tan)判。下面是(shi)我們(men)在與其(qi)談(tan)(tan)判前(qian)做(zuo)的(de)(de)(de)調查工作： 公司企業背景資料：

天津中(zhong)環半(ban)導體(ti)股(gu)份有(you)(you)限公(gong)(gong)司(si)是(shi)一(yi)家集科研、生產(chan)、經營、創投于(yu)一(yi)體(ti)的(de)(de)(de)國(guo)(guo)有(you)(you)控股(gu)高(gao)(gao)新技術企業，擁有(you)(you)獨(du)特的(de)(de)(de)半(ban)導體(ti)材料(liao)(liao)-節能(neng)型半(ban)導體(ti)器(qi)件(jian)和(he)新能(neng)源材料(liao)(liao)-新能(neng)源器(qi)件(jian)雙產(chan)業鏈。該公(gong)(gong)司(si)是(shi)在(zai)深圳證券交易(yi)所上市的(de)(de)(de)公(gong)(gong)眾公(gong)(gong)司(si)，股(gu)票代碼002129。注(zhu)冊(ce)資(zi)本482,829,608元，總(zong)資(zi)產(chan)達(da)20.51 億(yi)。年銷售(shou)額超過(guo)2億(yi)元,產(chan)品行銷全國(guo)(guo)并遠銷海外18個國(guo)(guo)家和(he)地區(qu)(qu)。高(gao)(gao)壓硅(gui)(gui)(gui)堆(dui)產(chan)銷量居(ju)世界第1位(wei)，國(guo)(guo)際市場占(zhan)有(you)(you)率(lv)(lv)(lv)達(da)到(dao)43%，國(guo)(guo)內市場占(zhan)有(you)(you)率(lv)(lv)(lv)達(da)到(dao)57%。微(wei)波爐用高(gao)(gao)壓硅(gui)(gui)(gui)堆(dui)國(guo)(guo)際市場占(zhan)有(you)(you)率(lv)(lv)(lv)達(da)到(dao)55%。 在(zai)單晶硅(gui)(gui)(gui)材料(liao)(liao)領域，形成了以(yi)直(zhi)拉(la)硅(gui)(gui)(gui)棒(bang)、區(qu)(qu)熔硅(gui)(gui)(gui)棒(bang)、直(zhi)拉(la)硅(gui)(gui)(gui)片、區(qu)(qu)熔硅(gui)(gui)(gui)片為主的(de)(de)(de)四大產(chan)品系列，是(shi)中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)單晶品種最(zui)齊全的(de)(de)(de)廠家之一(yi), 區(qu)(qu)

熔(rong)硅(gui)單(dan)晶(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)國內市(shi)場占有率(lv)在(zai)65%以(yi)(yi)上，產(chan)(chan)(chan)量和市(shi)場占有率(lv)已連續(xu)5年居國內同行業(ye)(ye)首位，產(chan)(chan)(chan)銷規模居世界(jie)第三位 ， 公(gong)司(si)現有專利技(ji)(ji)術15項(xiang)，專有技(ji)(ji)術200多項(xiang)，形成(cheng)了一系列(lie)自主知識產(chan)(chan)(chan)權。公(gong)司(si)致(zhi)力(li)于(yu)半導(dao)體(ti)(ti)節能和新(xin)(xin)(xin)能源(yuan)產(chan)(chan)(chan)業(ye)(ye)，是一家集(ji)半導(dao)體(ti)(ti)材料(liao)-新(xin)(xin)(xin)能源(yuan)材料(liao)和節能型(xing)半導(dao)體(ti)(ti)器件-新(xin)(xin)(xin)能源(yuan)器件科研、生產(chan)(chan)(chan)、經營、創投于(yu)一體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)國有控(kong)股企(qi)(qi)業(ye)(ye)，擁有全(quan)球獨特的(de)(de)(de)(de)(de)雙產(chan)(chan)(chan)業(ye)(ye)鏈，是天津市(shi)高新(xin)(xin)(xin)技(ji)(ji)術企(qi)(qi)業(ye)(ye)，擁有1個博士后科研工作站、2家省(sheng)部級(ji)研發中(zhong)心。 且(qie)憑(ping)借獨特的(de)(de)(de)(de)(de)產(chan)(chan)(chan)業(ye)(ye)鏈優(you)勢(shi)、持續(xu)不斷(duan)的(de)(de)(de)(de)(de)技(ji)(ji)術創新(xin)(xin)(xin)能力(li)和友好的(de)(de)(de)(de)(de)商業(ye)(ye)界(jie)面，進一步完(wan)善(shan)以(yi)(yi)節能型(xing)產(chan)(chan)(chan)品和新(xin)(xin)(xin)能源(yuan)產(chan)(chan)(chan)品為(wei)導(dao)向的(de)(de)(de)(de)(de)產(chan)(chan)(chan)業(ye)(ye)格(ge)局，為(wei)股東、合作伙(huo)伴、員工創造最大價值(zhi)，實現企(qi)(qi)業(ye)(ye)、社會、環境(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)可(ke)持續(xu)發展。

、市場環境調研：

自20xx年(nian)天津(jin)濱海(hai)新(xin)區納入(ru)國家xx規(gui)劃和國家發展(zhan)(zhan)戰略，并批(pi)準濱海(hai)新(xin)區為(wei)國家綜(zong)合(he)配套(tao)改革試驗區，天津(jin)的(de)經(jing)(jing)濟(ji)(ji)重新(xin)展(zhan)(zhan)現出(chu)活力，并被譽為(wei)中國經(jing)(jing)濟(ji)(ji)第三(san)增長極20xx年(nian)3月22日國務(wu)院(yuan)常務(wu)會(hui)議，將天津(jin)完整定位(wei)(wei)為(wei)國際港口城市(shi)、北方經(jing)(jing)濟(ji)(ji)中心(xin)(xin)、生態城市(shi) ，從此(ci)京(jing)津(jin)之(zhi)間的(de)北方經(jing)(jing)濟(ji)(ji)中心(xin)(xin)之(zhi)爭，終于落(luo)下(xia)帷幕。20xx年(nian)起，開始落(luo)戶(hu)天津(jin)舉(ju)辦，匯聚了數千全球政界(jie)(jie)、商界(jie)(jie)和學界(jie)(jie)精英人士(shi)參與討論世(shi)界(jie)(jie)經(jing)(jing)濟(ji)(ji)議題，而(er)夏季達沃斯論壇的(de)永久會(hui)址(zhi)位(wei)(wei)于建設中的(de)北塘國際會(hui)議中心(xin)(xin)。截至20xx年(nian)，世(shi)界(jie)(jie)500強跨國公(gong)司已有150家在天津(jin)落(luo)地生根，投資項目共(gong)396個(ge)，合(he)同外資額(e)達81億(yi)美元。[10] 中國社會(hui)科學院(yuan)在

二、市場需(xu)求調研(yan)：

由于(yu)城鎮居民收入水(shui)平大(da)幅提(ti)高(gao)，居民消費(fei)(fei)(fei)水(shui)平也顯著提(ti)高(gao)。20xx年(nian)天津市(shi)人均消費(fei)(fei)(fei)支出11,141元(yuan)，比20xx年(nian)增長(chang)了57.5%。城鎮居民的消費(fei)(fei)(fei)結構(gou)正(zheng)在(zai)向享(xiang)受型和(he)發展型轉變，故人們(men)的消費(fei)(fei)(fei)觀念也會隨之提(ti)高(gao)，對高(gao)檔品(pin)的需求會越來越高(gao)，所以該(gai)產(chan)品(pin)市(shi)場(chang)需求空(kong)間很(hen)大(da)。

三、市場(chang)競爭狀況：

公(gong)司(si)單晶硅(gui)(gui)品種齊全(quan)，其中(zhong)區熔(rong)系列單晶硅(gui)(gui)產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)品產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)銷規(gui)模全(quan)球(qiu)排名第(di)三(san)、國(guo)(guo)內(nei)市(shi)場份(fen)額超過70%，產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)量和市(shi)場占(zhan)有(you)率(lv)(lv)已(yi)連(lian)續多(duo)年居國(guo)(guo)內(nei)同(tong)行(xing)業(ye)(ye)首位(wei)(wei);直拉(la)單晶及硅(gui)(gui)片(pian)(pian)(pian)技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)和產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)銷規(gui)模方面居國(guo)(guo)內(nei)前列;拋(pao)光片(pian)(pian)(pian)產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)業(ye)(ye)采用國(guo)(guo)際一(yi)流的(de)新(xin)技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)、新(xin)工(gong)藝流程，獨立(li)開發具有(you)自主知(zhi)識產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)權的(de)大(da)直徑(jing)硅(gui)(gui)拋(pao)光片(pian)(pian)(pian)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)，研發和產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)業(ye)(ye)化水平處于國(guo)(guo)內(nei)領(ling)先位(wei)(wei)置(zhi);太陽(yang)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)材料(liao)產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)業(ye)(ye)經(jing)過產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)業(ye)(ye)化生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)驗證，與國(guo)(guo)內(nei)同(tong)行(xing)業(ye)(ye)相比單位(wei)(wei)兆瓦(wa)直拉(la)晶體(ti)生(sheng)(sheng)長(chang)投資下降(jiang)了(le)(le)33%以(yi)(yi)上(shang)，生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)效率(lv)(lv)提(ti)高了(le)(le)60%以(yi)(yi)上(shang)，生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)成本降(jiang)低了(le)(le)25%以(yi)(yi)上(shang);半(ban)(ban)(ban)導(dao)體(ti)整流器件產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)業(ye)(ye)經(jing)過多(duo)年技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)創新(xin)的(de)積淀(dian)，掌握了(le)(le)從芯片(pian)(pian)(pian)到封裝的(de)全(quan)套核心技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu);節能(neng)(neng)型半(ban)(ban)(ban)導(dao)體(ti)功(gong)率(lv)(lv)器件產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)業(ye)(ye)在凈(jing)化間設(she)計(ji)、動(dong)力(li)配套、裝備水平、產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)品品種、產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)品技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)方面均(jun)處于國(guo)(guo)內(nei)同(tong)行(xing)業(ye)(ye)領(ling)先水平。所(suo)以(yi)(yi)該公(gong)司(si)潛力(li)很(hen)大(da)，能(neng)(neng)為它提(ti)供(gong)(gong)設(she)備和技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)的(de)供(gong)(gong)應(ying)商(shang)有(you)很(hen)多(duo)。如：1)羅姆(mu)(ROHM)半(ban)(ban)(ban)導(dao)體(ti)集團(tuan)是(shi)(shi)全(quan)球(qiu)著名半(ban)(ban)(ban)導(dao)體(ti)廠商(shang)之一(yi)，創立(li)于1958年，是(shi)(shi)總部位(wei)(wei)于日(ri)本京都市(shi)的(de)跨國(guo)(guo)集團(tuan)公(gong)司(si)。品質(zhi)第(di)一(yi)是(shi)(shi)羅姆(mu)的(de)一(yi)貫方針。我們(men)始終將產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)品質(zhi)量放在第(di)一(yi)位(wei)(wei)。歷經(jing)半(ban)(ban)(ban)個多(duo)世紀的(de)發展，羅姆(mu)的(de)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)、銷售、研發網絡遍及世界各地(di)。產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)

品(pin)(pin)(pin)涉及(ji)多(duo)(duo)個領域(yu)，其中(zhong)(zhong)包括(kuo)IC、分(fen)立(li)半(ban)導(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)、光學半(ban)導(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)、被(bei)動(dong)元件以(yi)(yi)及(ji)模(mo)(mo)(mo)塊(kuai)產(chan)(chan)(chan)(chan)品(pin)(pin)(pin)。在(zai)(zai)世界(jie)電子行業(ye)(ye)中(zhong)(zhong)，羅(luo)姆(mu)的(de)(de)(de)(de)眾多(duo)(duo)高(gao)品(pin)(pin)(pin)質(zhi)產(chan)(chan)(chan)(chan)品(pin)(pin)(pin)得到了市(shi)(shi)場(chang)(chang)的(de)(de)(de)(de)許可(ke)和(he)(he)(he)(he)(he)(he)(he)贊許，成(cheng)(cheng)為系(xi)統(tong)(tong)IC和(he)(he)(he)(he)(he)(he)(he)最(zui)新半(ban)導(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)技(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)方面首屈一(yi)指的(de)(de)(de)(de)主導(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)企(qi)業(ye)(ye)。羅(luo)姆(mu)十分(fen)重視中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)市(shi)(shi)場(chang)(chang)，已陸續(xu)在(zai)(zai)全國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)設立(li)多(duo)(duo)家(jia)(jia)代表機構(gou)，在(zai)(zai)大(da)連和(he)(he)(he)(he)(he)(he)(he)天津先(xian)后開設工(gong)廠(chang)(chang)，并(bing)在(zai)(zai)上海和(he)(he)(he)(he)(he)(he)(he)深圳設立(li)技(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)中(zhong)(zhong)心和(he)(he)(he)(he)(he)(he)(he)品(pin)(pin)(pin)質(zhi)保證中(zhong)(zhong)心提供(gong)(gong)技(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)和(he)(he)(he)(he)(he)(he)(he)品(pin)(pin)(pin)質(zhi)支持。在(zai)(zai)天津進(jin)行晶(jing)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)管、二(er)極管、LED、半(ban)導(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)激光、LED顯(xian)示器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)、在(zai)(zai)大(da)連進(jin)行電源(yuan)模(mo)(mo)(mo)塊(kuai)、熱敏(min)打印頭(tou)、多(duo)(duo)線傳(chuan)感頭(tou)、光電模(mo)(mo)(mo)塊(kuai)的(de)(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)，作為羅(luo)姆(mu)半(ban)導(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)集團的(de)(de)(de)(de)主力(li)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)基地，源(yuan)源(yuan)不斷地向中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)內(nei)外提供(gong)(gong)高(gao)品(pin)(pin)(pin)質(zhi)產(chan)(chan)(chan)(chan)品(pin)(pin)(pin)。 2)美(mei)國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)家(jia)(jia)半(ban)導(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)公(gong)(gong)司(National Semiconductor)簡稱國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)半(ban)或者國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)家(jia)(jia)半(ban)導(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)，成(cheng)(cheng)立(li)于1959年，是著名的(de)(de)(de)(de)模(mo)(mo)(mo)擬(ni)(ni)(ni)和(he)(he)(he)(he)(he)(he)(he)混合信號半(ban)導(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)制造(zao)商，也是半(ban)導(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)工(gong)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)先(xian)驅(qu)。公(gong)(gong)司總(zong)部設在(zai)(zai)美(mei)國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)加州。國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)半(ban)公(gong)(gong)司致力(li)于利用(yong)一(yi)流的(de)(de)(de)(de)模(mo)(mo)(mo)擬(ni)(ni)(ni)和(he)(he)(he)(he)(he)(he)(he)數(shu)(shu)字(zi)技(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)為信息(xi)時代創(chuang)造(zao)高(gao)集成(cheng)(cheng)度的(de)(de)(de)(de)解決(jue)方案。它的(de)(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)網(wang)點遍布全球，在(zai)(zai)美(mei)國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)德克(ke)薩斯州、緬(mian)因州和(he)(he)(he)(he)(he)(he)(he)蘇格蘭(lan)建(jian)有(you)(you)晶(jing)片(pian)(pian)制造(zao)廠(chang)(chang)，在(zai)(zai)馬來(lai)西亞和(he)(he)(he)(he)(he)(he)(he)新加坡建(jian)有(you)(you)檢(jian)驗中(zhong)(zhong)心和(he)(he)(he)(he)(he)(he)(he)裝配廠(chang)(chang)。美(mei)國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)家(jia)(jia)半(ban)導(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)是先(xian)進(jin)的(de)(de)(de)(de)模(mo)(mo)(mo)擬(ni)(ni)(ni)技(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)供(gong)(gong)應(ying)商，一(yi)直致力(li)促進(jin)信息(xi)時代的(de)(de)(de)(de)技(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)發(fa)展。該公(gong)(gong)司將現實(shi)世界(jie)的(de)(de)(de)(de)模(mo)(mo)(mo)擬(ni)(ni)(ni)技(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)與(yu)(yu)先(xian)進(jin)的(de)(de)(de)(de)數(shu)(shu)字(zi)技(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)結合一(yi)起，并(bing)利用(yong)這些集成(cheng)(cheng)技(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)致力(li)開發(fa)各種(zhong)(zhong)模(mo)(mo)(mo)擬(ni)(ni)(ni)半(ban)導(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)產(chan)(chan)(chan)(chan)品(pin)(pin)(pin)，其中(zhong)(zhong)包括(kuo)電源(yuan)管理(li)、圖像處(chu)理(li)、顯(xian)示驅(qu)動(dong)器(qi)(qi)(qi)、音頻系(xi)統(tong)(tong)、放大(da)器(qi)(qi)(qi)及(ji)數(shu)(shu)據轉換等方面的(de)(de)(de)(de)獨(du)(du)立(li)式(shi)設備及(ji)子系(xi)統(tong)(tong)。該公(gong)(gong)司主要以(yi)(yi)無(wu)線產(chan)(chan)(chan)(chan)品(pin)(pin)(pin)、顯(xian)示器(qi)(qi)(qi)、個人計算機與(yu)(yu)網(wang)絡，及(ji)各種(zhong)(zhong)不同的(de)(de)(de)(de)便攜式(shi)產(chan)(chan)(chan)(chan)品(pin)(pin)(pin)為市(shi)(shi)場(chang)(chang)目標。NS(美(mei)國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)家(jia)(jia)半(ban)導(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)公(gong)(gong)司)是推動(dong)信息(xi)時展的(de)(de)(de)(de)領先(xian)模(mo)(mo)(mo)擬(ni)(ni)(ni)技(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)公(gong)(gong)司。國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)半(ban)將真實(shi)世界(jie)的(de)(de)(de)(de)模(mo)(mo)(mo)擬(ni)(ni)(ni)技(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)和(he)(he)(he)(he)(he)(he)(he)完美(mei)工(gong)藝(yi)的(de)(de)(de)(de)數(shu)(shu)字(zi)技(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)相結合，專注基于模(mo)(mo)(mo)擬(ni)(ni)(ni)技(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)半(ban)導(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)產(chan)(chan)(chan)(chan)品(pin)(pin)(pin)，包括(kuo)電源(yuan)管理(li)、圖像技(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)、顯(xian)示驅(qu)動(dong)器(qi)(qi)(qi)、音頻、放大(da)器(qi)(qi)(qi)和(he)(he)(he)(he)(he)(he)(he)數(shu)(shu)據轉換等領域(yu)的(de)(de)(de)(de)獨(du)(du)立(li)元件和(he)(he)(he)(he)(he)(he)(he)子系(xi)統(tong)(tong)。國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)半(ban)關鍵(jian)的(de)(de)(de)(de)目標市(shi)(shi)場(chang)(chang)包括(kuo)無(wu)線應(ying)用(yong)、顯(xian)示器(qi)(qi)(qi)、PC、網(wang)絡和(he)(he)(he)(he)(he)(he)(he)各種(zhong)(zhong)便攜式(shi)應(ying)用(yong)。 3)天津市(shi)(shi)環歐半(ban)導(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)材(cai)料(liao)技(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)有(you)(you)限公(gong)(gong)司是從事半(ban)導(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)材(cai)料(liao)硅(gui)(gui)單晶(jing)、硅(gui)(gui)片(pian)(pian)的(de)(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)企(qi)業(ye)(ye)。擁有(you)(you)40余(yu)年的(de)(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)歷史和(he)(he)(he)(he)(he)(he)(he)專業(ye)(ye)經驗，形成(cheng)(cheng)了以(yi)(yi)直拉(la)硅(gui)(gui)單晶(jing)、區(qu)(qu)熔硅(gui)(gui)單晶(jing)、直拉(la)硅(gui)(gui)片(pian)(pian)、區(qu)(qu)熔硅(gui)(gui)片(pian)(pian)為主的(de)(de)(de)(de)四大(da)產(chan)(chan)(chan)(chan)品(pin)(pin)(pin)系(xi)列，是中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)單晶(jing)品(pin)(pin)(pin)種(zhong)(zhong)最(zui)齊全的(de)(de)(de)(de)廠(chang)(chang)家(jia)(jia)之一(yi)。

四、企業內(nei)部(bu)環境：

公(gong)司試(shi)(shi)(shi)驗室(shi)具(ju)有SEM顯微(wei)鏡分析(xi)、X射線、SRP測(ce)試(shi)(shi)(shi)等高(gao)端(duan)分析(xi)設(she)備和HTRB、PCT、熱電阻等可(ke)靠性(xing)試(shi)(shi)(shi)驗設(she)備，能夠滿(man)足(zu)半(ban)導體(ti)產(chan)品(pin)的(de)(de)大部分可(ke)靠性(xing)測(ce)試(shi)(shi)(shi)試(shi)(shi)(shi)驗。公(gong)司還(huan)擁有版圖設(she)計(ji)、工藝與器(qi)件仿真等軟件平臺，可(ke)以提(ti)高(gao)新(xin)品(pin)開發的(de)(de)效(xiao)率。功率器(qi)件事業(ye)部與國內外(wai)多家原材料(liao)供(gong)應商(shang)、光(guang)刻(ke)版制(zhi)造公(gong)司、設(she)計(ji)公(gong)司、封(feng)裝/測(ce)試(shi)(shi)(shi)公(gong)司、設(she)備制(zhi)造商(shang)，等建立了長期的(de)(de)戰略(lve)合作(zuo)關系，可(ke)以為產(chan)品(pin)研(yan)發進行新(xin)產(chan)品(pin)的(de)(de)試(shi)(shi)(shi)作(zuo)、量產(chan)等提(ti)供(gong)豐富(fu)的(de)(de)資(zi)源和強(qiang)有力的(de)(de)支持，大大縮(suo)短研(yan)發流片周期，提(ti)高(gao)研(yan)發效(xiao)率;

公(gong)(gong)司(si)(si)的高(gao)壓(ya)硅堆(dui)優(you)勢(shi)明顯：1)CRT電視(shi)機及顯示(shi)器市(shi)場，公(gong)(gong)司(si)(si)市(shi)場占有率為(wei)60%，其(qi)余市(shi)場主(zhu)要被日(ri)(ri)本(ben)富士(shi)電機公(gong)(gong)司(si)(si)、日(ri)(ri)本(ben)三肯公(gong)(gong)司(si)(si)、日(ri)(ri)本(ben)日(ri)(ri)立(li)公(gong)(gong)司(si)(si)和(he)江(jiang)蘇皋鑫電子有限公(gong)(gong)司(si)(si)等公(gong)(gong)司(si)(si)占據，在(zai)該(gai)領域公(gong)(gong)司(si)(si)在(zai)技術和(he)市(shi)場方面(mian)具有絕(jue)對優(you)勢(shi);

2)微波爐市(shi)(shi)場，公(gong)(gong)(gong)(gong)司占(zhan)據了43%的市(shi)(shi)場份額;3)在(zai)CRT電(dian)視(shi)機(ji)、顯(xian)(xian)示器以(yi)外的市(shi)(shi)場，日本公(gong)(gong)(gong)(gong)司具有傳統形成的市(shi)(shi)場優勢。國內主要同行廠家有：江(jiang)蘇如(ru)皋皋鑫電(dian)子(zi)有限公(gong)(gong)(gong)(gong)司、樂(le)山無線電(dian)股(gu)份有限公(gong)(gong)(gong)(gong)司、重慶(qing)平洋電(dian)子(zi)有限公(gong)(gong)(gong)(gong)司、鞍(an)山市(shi)(shi)電(dian)子(zi)電(dian)力公(gong)(gong)(gong)(gong)司。而公(gong)(gong)(gong)(gong)司20xx年(nian)的年(nian)銷(xiao)量(liang)達到7.3億支，超(chao)過以(yi)上(shang)四個同行廠家年(nian)銷(xiao)量(liang)總和的一(yi)倍以(yi)上(shang)，規模優勢明顯(xian)(xian)。

單晶硅及硅片：公司與(yu)同行(xing)業競爭的優勢主要表現在以下幾個(ge)方面：1)多

晶硅(gui)供應(ying)有(you)保障、區熔(rong)單晶硅(gui)具備全球意(yi)義的(de)強大綜(zong)合競爭力;2)直(zhi)拉單晶硅(gui)具備國內意(yi)義的(de)較強競爭力;3)擁有(you)具有(you)重(zhong)大商(shang)業(ye)(ye)價(jia)值的(de)專利及專有(you)技術;5)產(chan)品品種齊全。公(gong)司與同行業(ye)(ye)競爭的(de)劣勢(shi)主要表(biao)現在產(chan)業(ye)(ye)規模小和資金投入少。

原(yuan)料優(you)(you)勢(shi)(shi)：從20xx年(nian)(nian)公(gong)司存貨中的(de)原(yuan)材(cai)(cai)料情況(kuang)看，主要為(wei)多晶(jing)(jing)硅(gui)(gui)(gui)、硅(gui)(gui)(gui)片和(he)單晶(jing)(jing)硅(gui)(gui)(gui)棒，三項合計3879.49萬(wan)元，占原(yuan)材(cai)(cai)料總額的(de)77.18%。多晶(jing)(jing)硅(gui)(gui)(gui)、單晶(jing)(jing)硅(gui)(gui)(gui)、硅(gui)(gui)(gui)片是(shi)公(gong)司生產的(de)重(zhong)要原(yuan)材(cai)(cai)料。近年(nian)(nian)來，硅(gui)(gui)(gui)材(cai)(cai)料市場價格(ge)上(shang)漲，供不(bu)應求，擁硅(gui)(gui)(gui)為(wei)王已成(cheng)業內共識，自20xx年(nian)(nian)初，公(gong)司開始(shi)增加硅(gui)(gui)(gui)儲備。這是(shi)公(gong)司的(de)一大(da)明顯優(you)(you)勢(shi)(shi)，但是(shi)也是(shi)一個短期(qi)優(you)(you)勢(shi)(shi)。

但是面對嚴(yan)峻的市場競爭(zheng)狀況，該公司仍(reng)然(ran)面臨巨大(da)的挑戰，需要居(ju)安思危(wei)，具備憂患意識(shi)才能勝(sheng)出。

五、談判對象：

香港隆通設備(bei)有(you)限公司，該公司剛成立不久，雖然可以提供我方所(suo)需的(de)設備(bei)被(bei)和(he)(he)技術，但是知名(ming)度較低，公司的(de)信譽和(he)(he)產品的(de)質量都有(you)待調(diao)查和(he)(he)研究(jiu)。香港隆通有(you)限公司的(de)優勢是發(fa)展(zhan)迅速(su)，有(you)很大的(de)發(fa)展(zhan)前景(jing)。

商(shang)務(wu)談(tan)(tan)判調(diao)研報告篇02：談(tan)(tan)判實習報告本次的(de)(de)(de)商(shang)務(wu)談(tan)(tan)判實習，使我(wo)受益良多。首(shou)先就是讓我(wo)明白(bai)了(le)一個團隊(dui)的(de)(de)(de)重要性，個人的(de)(de)(de)發展離不(bu)開團隊(dui)。其次，通過商(shang)務(wu)談(tan)(tan)判實習，使我(wo)對(dui)談(tan)(tan)判有了(le)更深刻的(de)(de)(de)理解，這也為以后(hou)打下了(le)良好的(de)(de)(de)基礎。最(zui)后(hou)，通過對(dui)商(shang)務(wu)談(tan)(tan)判的(de)(de)(de)實習也更加磨練了(le)自我(wo)，增加了(le)個人經(jing)歷和閱歷，學會了(le)如何與團隊(dui)合(he)作與分享(xiang)。

我(wo)(wo)在此(ci)次談判中所扮演的(de)角色(se)是河南第(di)一(yi)建(jian)筑(zhu)集團(tuan)有(you)限責任(ren)工(gong)程(cheng)的(de)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)總監。技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)總監一(yi)般(ban)負(fu)責一(yi)個企業的(de)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)管理(li)(li)體(ti)系的(de)建(jian)設和(he)(he)維護，制定技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)標準和(he)(he)相關流程(cheng)，能夠帶領和(he)(he)激勵自(zi)己的(de)團(tuan)隊(dui)完成公(gong)司賦予的(de)任(ren)務，實現公(gong)司的(de)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)管理(li)(li)和(he)(he)支撐目標，為公(gong)司創造價值(zhi)!一(yi)個好的(de)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)總監不僅要(yao)自(zi)身具有(you)很強的(de)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)管理(li)(li)能力(li)(li)，同(tong)時，也(ye)要(yao)有(you)很強的(de)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)體(ti)系建(jian)設和(he)(he)團(tuan)隊(dui)管理(li)(li)的(de)能力(li)(li)，要(yao)對(dui)企業所在行(xing)業具有(you)深入理(li)(li)解，對(dui)行(xing)業技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)發展(zhan)趨勢和(he)(he)管理(li)(li)現狀具有(you)準確的(de)判斷。 同(tong)時作(zuo)(zuo)為一(yi)個技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)總監，我(wo)(wo)認為不僅要(yao)對(dui)本(ben)公(gong)司的(de)產(chan)品感興趣(qu)，非常了解，還要(yao)博覽其他公(gong)司的(de)產(chan)品，不斷創新，努力(li)(li)奮斗(dou)，為公(gong)司作(zuo)(zuo)出更大的(de)貢獻。

作(zuo)為一個(ge)(ge)技(ji)術(shu)總(zong)(zong)監(jian)，我在這(zhe)幾天的(de)實(shi)習過(guo)程中，通(tong)過(guo)對(dui)(dui)各個(ge)(ge)鋼鐵產品(pin)(pin)(pin)公(gong)司(si)的(de)產品(pin)(pin)(pin)與技(ji)術(shu)的(de)對(dui)(dui)比，讓我明白(bai)了(le)，作(zuo)為一個(ge)(ge)技(ji)術(shu)總(zong)(zong)監(jian)，對(dui)(dui)公(gong)司(si)的(de)產品(pin)(pin)(pin)富(fu)有重(zhong)要(yao)(yao)(yao)責任(ren)，一個(ge)(ge)公(gong)司(si)的(de)產品(pin)(pin)(pin)質量(liang)必(bi)須(xu)合格，技(ji)術(shu)人(ren)(ren)員(yuan)必(bi)須(xu)認真負責，技(ji)術(shu)的(de)重(zhong)要(yao)(yao)(yao)性(xing)對(dui)(dui)公(gong)司(si)非常重(zhong)要(yao)(yao)(yao)。同時也讓我明白(bai)了(le)，溝通(tong)的(de)重(zhong)要(yao)(yao)(yao)性(xing)，一個(ge)(ge)優秀(xiu)的(de)技(ji)術(shu)人(ren)(ren)員(yuan)不(bu)僅需要(yao)(yao)(yao)過(guo)硬的(de)技(ji)術(shu)，還必(bi)須(xu)有良好(hao)的(de)溝通(tong)能力(li)，協(xie)調(diao)各個(ge)(ge)部門，才能順利的(de)發展(zhan)產品(pin)(pin)(pin)，才能更(geng)好(hao)的(de)研(yan)發出(chu)更(geng)好(hao)的(de)產品(pin)(pin)(pin)。

本次(ci)談判(pan)讓(rang)我(wo)感(gan)觸最深的(de)(de)就是(shi)一個(ge)(ge)團(tuan)(tuan)隊(dui)的(de)(de)合作精神。我(wo)們(men)這個(ge)(ge)團(tuan)(tuan)隊(dui)是(shi)一群有能力，有信念的(de)(de)人在(zai)特定在(zai)商務談判(pan)的(de)(de)團(tuan)(tuan)隊(dui)中，為了一個(ge)(ge) 共同的(de)(de)目標相(xiang)互支持合作奮斗的(de)(de)。我(wo)們(men)的(de)(de)團(tuan)(tuan)隊(dui)可以調動團(tuan)(tuan)隊(dui)成員的(de)(de)所有資源(yuan)和(he)才智，并且會自動地(di)驅除所有不和(he)諧(xie)現象。我(wo)們(men)這個(ge)(ge)團(tuan)(tuan)隊(dui)大家經過努力迸發(fa)出(chu)強大的(de)(de)力量。我(wo)們(men)談判(pan)組的(de)(de)總經

理(li)(li)，財務總(zong)監，采購部(bu)部(bu)長，總(zong)經理(li)(li)助(zhu)理(li)(li)，法律顧(gu)問和技(ji)術總(zong)監，大(da)家這個團隊努(nu)力合作，各有分(fen)工，且(qie)分(fen)工明確，通過(guo)大(da)家不懈的努(nu)力，通過(guo)資料不斷(duan)的匯總(zong)，然(ran)后大(da)家在(zai)一起不斷(duan)的修(xiu)改(gai)，再努(nu)力，技(ji)術分(fen)析報告，采購策劃書(shu)，合同等(deng)資料相(xiang)互總(zong)結，最(zui)終形成了一份完美的談判策劃書(shu)。

我們(men)(men)這(zhe)個(ge)團(tuan)隊(dui)(dui)(dui)充分(fen)(fen)發揚了(le)團(tuan)隊(dui)(dui)(dui)精(jing)(jing)神，通(tong)過實習讓我明白了(le)團(tuan)隊(dui)(dui)(dui)精(jing)(jing)神的(de)(de)(de)(de)意義和重(zhong)要(yao)性(xing)，在一(yi)(yi)個(ge)組織(zhi)或部門之中，團(tuan)隊(dui)(dui)(dui)合(he)作(zuo)(zuo)(zuo)精(jing)(jing)神顯(xian)得尤為重(zhong)要(yao)，在一(yi)(yi)個(ge)組織(zhi)之中，很(hen)多時(shi)候，合(he)作(zuo)(zuo)(zuo)的(de)(de)(de)(de)成(cheng)員(yuan)不是(shi)我們(men)(men)能(neng)(neng)(neng)選擇得了(le)的(de)(de)(de)(de)，所(suo)以，很(hen)可能(neng)(neng)(neng)出現組內成(cheng)員(yuan)各方面能(neng)(neng)(neng)力參差不齊(qi)的(de)(de)(de)(de)情況，如果作(zuo)(zuo)(zuo)為一(yi)(yi)個(ge)領導者(zhe)，此時(shi)就需要(yao)很(hen)好(hao)的(de)(de)(de)(de)凝聚(ju)能(neng)(neng)(neng)力，能(neng)(neng)(neng)夠把大多數(shu)組員(yuan)各方面的(de)(de)(de)(de)特性(xing)凝聚(ju)起來，同(tong)(tong)時(shi)也要(yao)求(qiu)領導者(zhe)要(yao)有(you)很(hen)好(hao)地與不同(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)人相(xiang)處與溝(gou)通(tong)的(de)(de)(de)(de)能(neng)(neng)(neng)力。要(yao)加強與他人的(de)(de)(de)(de)合(he)作(zuo)(zuo)(zuo)，首先就必須保證(zheng)集(ji)體成(cheng)員(yuan)是(shi)忠誠的(de)(de)(de)(de)，有(you)責任(ren)心的(de)(de)(de)(de)，有(you)意志力的(de)(de)(de)(de)，而且，還要(yao)有(you)著對于自身團(tuan)隊(dui)(dui)(dui)的(de)(de)(de)(de)榮譽感，使(shi)命感。必須信(xin)任(ren)團(tuan)隊(dui)(dui)(dui)的(de)(de)(de)(de)所(suo)有(you)成(cheng)員(yuan)，彼此之間要(yao)開誠布公，互(hu)相(xiang)交心，做到心心相(xiang)印(yin)，毫無保留;要(yao)與團(tuan)隊(dui)(dui)(dui)的(de)(de)(de)(de)每一(yi)(yi)個(ge)成(cheng)員(yuan)緊密合(he)作(zuo)(zuo)(zuo)，直到整個(ge)團(tuan)體都(dou)能(neng)(neng)(neng)緊密合(he)作(zuo)(zuo)(zuo)為止(zhi);分(fen)(fen)析每一(yi)(yi)個(ge)成(cheng)員(yuan)完(wan)成(cheng)工作(zuo)(zuo)(zuo)的(de)(de)(de)(de)動機，分(fen)(fen)析他們(men)(men)的(de)(de)(de)(de)能(neng)(neng)(neng)力，針對我們(men)(men)每個(ge)人的(de)(de)(de)(de)問題，集(ji)思廣議，多聽聽大家的(de)(de)(de)(de)建(jian)議，同(tong)(tong)時(shi)，我們(men)(men)相(xiang)互(hu)談(tan)論，談(tan)判工作(zuo)(zuo)(zuo)上工作(zuo)(zuo)(zuo)上對大家有(you)一(yi)(yi)定要(yao)求(qiu)，做好(hao)團(tuan)隊(dui)(dui)(dui)成(cheng)員(yuan)之間的(de)(de)(de)(de)溝(gou)通(tong)和協調工作(zuo)(zuo)(zuo)，使(shi)整個(ge)團(tuan)隊(dui)(dui)(dui)像一(yi)(yi)臺(tai)機器一(yi)(yi)樣，有(you)條不紊(wen)地和諧運轉。

所以，學會與他人合作，發(fa)揮(hui)團(tuan)隊精神在具體(ti)生活(huo)中(zhong)的運用，可以使我(wo)們團(tuan)隊收到事半功(gong)倍的效果(guo)，使我(wo)們的談(tan)判工作更加良好地向前發(fa)展(zhan)。也為(wei)談(tan)判做了更好的準備。

篇10

[關鍵詞]溫差發(fa)電(dian);船舶余熱;節能設計

中圖分類號：U664.5 文(wen)獻標識碼(ma)：A 文(wen)章編號：1009-914X（2016）22-0082-01

1 研究背景

19世(shi)(shi)紀(ji)(ji)初，國(guo)外(wai)學者塞貝克發現了(le)塞貝克效應，在(zai)(zai)此基(ji)礎上，國(guo)外(wai)對溫(wen)差(cha)發電(dian)技術展開(kai)了(le)大量研究(jiu)。溫(wen)差(cha)發電(dian)技術的(de)研究(jiu)興起于上世(shi)(shi)紀(ji)(ji)的(de)50年代，同時能夠(gou)在(zai)(zai)航天(tian)器(qi)上實現長時間的(de)發電(dian)，為人(ren)類探索宇宙助力(li)。不過(guo)(guo)一直以來，盡管(guan)該(gai)(gai)技術優點(dian)突(tu)出(chu)，卻因(yin)為為熱(re)電(dian)轉換效率所(suo)阻礙（轉換效率通常低于12%）以及(ji)成(cheng)本(ben)過(guo)(guo)高的(de)原(yuan)因(yin)，所(suo)以該(gai)(gai)技術基(ji)本(ben)只(zhi)在(zai)(zai)汽(qi)車、航空、電(dian)力(li)與軍(jun)事(shi)等(deng)工業領域(yu)使(shi)用(yong)，。

我(wo)國盡管對于半(ban)導體熱(re)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)制冷(leng)的(de)(de)(de)理論與(yu)應用研究有了不(bu)(bu)(bu)少(shao)成(cheng)效，不(bu)(bu)(bu)過(guo)在(zai)溫(wen)差發(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)方(fang)面的(de)(de)(de)研究起步較晚，發(fa)展較差。按照塞貝克(ke)效應所(suo)制作(zuo)的(de)(de)(de)半(ban)導體溫(wen)差發(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)片(pian)，通過(guo)船(chuan)舶(bo)中的(de)(de)(de)余(yu)熱(re)直接轉(zhuan)化為電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)能。船(chuan)舶(bo)冷(leng)卻(que)系(xi)統(tong)高(gao)溫(wen)冷(leng)卻(que)器和低(di)溫(wen)冷(leng)卻(que)器之間(jian)的(de)(de)(de)溫(wen)差與(yu)廢(fei)氣(qi)(qi)鍋爐(lu)中的(de)(de)(de)廢(fei)氣(qi)(qi)與(yu)冷(leng)卻(que)水之間(jian)的(de)(de)(de)溫(wen)差讓發(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)片(pian)的(de)(de)(de)兩極(ji)發(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)。因為單個(ge)發(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)片(pian)的(de)(de)(de)發(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)功率(lv)不(bu)(bu)(bu)大，所(suo)以(yi)多個(ge)發(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)片(pian)聚集在(zai)一起后就能達到發(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)需求，產生的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)能在(zai)穩壓后，就能被直接采(cai)用，或(huo)是并入(ru)船(chuan)舶(bo)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)網。

2 溫差發電原理

塞貝克效應

下(xia)圖是塞貝(bei)克(ke)效應的(de)(de)(de)(de)(de)示(shi)意圖，此(ci)裝置能夠通過溫差(cha)(cha)(cha)直接產生(sheng)電能。在(zai)P型（N型）半(ban)導體里，因為熱激發的(de)(de)(de)(de)(de)作用(yong)極強，高(gao)溫段(duan)的(de)(de)(de)(de)(de)空穴（電子）濃度超出了(le)低溫段(duan)，在(zai)濃度梯(ti)(ti)度差(cha)(cha)(cha)的(de)(de)(de)(de)(de)作用(yong)下(xia)空穴因為熱擴(kuo)(kuo)散的(de)(de)(de)(de)(de)效果，會由高(gao)溫段(duan)往低溫段(duan)擴(kuo)(kuo)散，這(zhe)樣(yang)半(ban)導體的(de)(de)(de)(de)(de)兩側就(jiu)產生(sheng)了(le)因為溫度梯(ti)(ti)度差(cha)(cha)(cha)所帶(dai)來的(de)(de)(de)(de)(de)電動勢，即溫差(cha)(cha)(cha)電動勢，如(ru)此(ci)，塞貝(bei)克(ke)效應就(jiu)出現(xian)了(le)。半(ban)導體熱度安的(de)(de)(de)(de)(de)載流子朝冷端(duan)擴(kuo)(kuo)散是造成塞貝(bei)克(ke)效應出現(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)重要因素。

半(ban)導(dao)體材料的優勢在(zai)于，其溫(wen)差優值超出金屬導(dao)體許多，目前在(zai)研(yan)究中和各領域所采取的溫(wen)差電材料基本(ben)以半(ban)導(dao)體為主，所以溫(wen)差發電技術(shu)也叫作半(ban)導(dao)體溫(wen)差發電。

一對(dui)(dui)由P型與(yu)(yu)(yu)N型半(ban)導(dao)體(ti)材料構成的電(dian)(dian)偶對(dui)(dui)就是最基礎的發(fa)電(dian)(dian)單(dan)元(yuan)了，倘若(ruo)將多個(ge)電(dian)(dian)偶對(dui)(dui)串聯，那么久構成半(ban)導(dao)體(ti)熱(re)(re)點對(dui)(dui)，也就是溫差發(fa)電(dian)(dian)模塊(kuai)。半(ban)導(dao)體(ti)熱(re)(re)點對(dui)(dui)分(fen)為(wei)單(dan)級(ji)(ji)與(yu)(yu)(yu)多級(ji)(ji)，單(dan)級(ji)(ji)熱(re)(re)電(dian)(dian)堆(dui)中只(zhi)有(you)一個(ge)固定溫度的冷端與(yu)(yu)(yu)熱(re)(re)端。下(xia)圖是單(dan)級(ji)(ji)熱(re)(re)電(dian)(dian)堆(dui)的結構示意圖。

3 節能設計

從(cong)船舶(bo)柴油(you)機的(de)熱(re)(re)平衡(heng)角度(du)出發，用(yong)在動力(li)輸出方面的(de)功率(lv)通常(chang)占到(dao)燃油(you)燃燒(shao)(shao)總熱(re)(re)量(liang)的(de)一(yi)半還不到(dao)，剩余(yu)的(de)熱(re)(re)能(neng)(neng)排出占到(dao)燃燒(shao)(shao)總能(neng)(neng)量(liang)的(de)一(yi)半還多，基本(ben)上以循環(huan)冷卻(que)水和尾氣帶走的(de)熱(re)(re)量(liang)為(wei)(wei)主。船舶(bo)余(yu)熱(re)(re)利(li)用(yong)就是對柴油(you)機工作時沒(mei)有轉化為(wei)(wei)有效使用(yong)的(de)熱(re)(re)能(neng)(neng)展開回收，從(cong)而加(jia)強(qiang)能(neng)(neng)源(yuan)利(li)用(yong)效率(lv)，節能(neng)(neng)能(neng)(neng)源(yuan)使用(yong)。下(xia)表為(wei)(wei)船舶(bo)柴油(you)機的(de)熱(re)(re)平衡(heng)表

3.1 船舶余熱利用方式

船舶煙(yan)(yan)氣余熱(re)盡管通過廢氣鍋(guo)爐(lu)已經完成了一次余熱(re)的(de)利(li)(li)用(yong)(yong)，不(bu)過通過廢氣鍋(guo)爐(lu)后的(de)煙(yan)(yan)氣溫(wen)(wen)度還維(wei)持(chi)在三百(bai)攝(she)氏度左右，這些熱(re)量(liang)以(yi)傳統的(de)技術手段無法利(li)(li)用(yong)(yong)，約有百(bai)分之(zhi)三十五的(de)熱(re)量(liang)會(hui)直接排入大氣，不(bu)但浪(lang)費(fei)了這部分的(de)熱(re)量(liang)，還會(hui)造成環境污染，影響船舶柴(chai)油機使用(yong)(yong)的(de)經濟效果(guo)。為(wei)了能夠(gou)充(chong)分使用(yong)(yong)余熱(re)，在溫(wen)(wen)差發電原理基礎上，筆者認為(wei)有兩種途(tu)徑能夠(gou)實(shi)現該目的(de)。

第一種(zhong)途徑(jing)(jing)是把(ba)(ba)溫差發(fa)(fa)電片組成的陣列設置在柴油機的排(pai)氣(qi)管和冷卻(que)(que)水(shui)(shui)管中，通(tong)過廢氣(qi)與冷卻(que)(que)水(shui)(shui)間(jian)的溫差實現發(fa)(fa)電的目的。因為這樣的做法能夠直接利用廢氣(qi)里的熱量，因此發(fa)(fa)電效率極高。第二種(zhong)途徑(jing)(jing)是把(ba)(ba)溫差發(fa)(fa)電片陣列直接放在船(chuan)舶(bo)的淡水(shui)(shui)冷卻(que)(que)系統與海水(shui)(shui)冷卻(que)(que)系統間(jian)，通(tong)過淡水(shui)(shui)與冷卻(que)(que)海水(shui)(shui)間(jian)的溫差實現對余熱利用的目的，該法在效率上落后于(yu)第一種(zhong)。

3.2 熱交換器

熱(re)(re)(re)(re)交換(huan)(huan)(huan)器(qi)在(zai)該(gai)節(jie)能(neng)設計(ji)中的(de)(de)目的(de)(de)是避免熱(re)(re)(re)(re)量(liang)(liang)的(de)(de)流(liu)失(shi)，維持高(gao)效(xiao)的(de)(de)熱(re)(re)(re)(re)量(liang)(liang)傳導，實現熱(re)(re)(re)(re)量(liang)(liang)的(de)(de)有效(xiao)利(li)用。因為溫(wen)(wen)差(cha)(cha)發電(dian)(dian)片(pian)(pian)的(de)(de)發電(dian)(dian)功率是由溫(wen)(wen)差(cha)(cha)與熱(re)(re)(re)(re)流(liu)密度(du)所(suo)決定的(de)(de)，所(suo)以選(xuan)取這(zhe)兩種(zhong)常(chang)見的(de)(de)散熱(re)(re)(re)(re)器(qi)，把(ba)溫(wen)(wen)差(cha)(cha)發電(dian)(dian)片(pian)(pian)放在(zai)換(huan)(huan)(huan)熱(re)(re)(re)(re)器(qi)管(guan)道里(li)(li)，分別把(ba)冷(leng)熱(re)(re)(re)(re)兩種(zhong)流(liu)體導進(jin)換(huan)(huan)(huan)熱(re)(re)(re)(re)器(qi)里(li)(li)，達到高(gao)效(xiao)發電(dian)(dian)的(de)(de)目的(de)(de)。筆(bi)者在(zai)設計(ji)里(li)(li)把(ba)換(huan)(huan)(huan)熱(re)(re)(re)(re)器(qi)中的(de)(de)管(guan)子（下(xia)圖左）置換(huan)(huan)(huan)成雙層(ceng)(ceng)管(guan)式結構（下(xia)圖右），置換(huan)(huan)(huan)的(de)(de)目的(de)(de)在(zai)于，雙層(ceng)(ceng)管(guan)式的(de)(de)結構中，內外管(guan)子中都安放了(le)溫(wen)(wen)差(cha)(cha)發電(dian)(dian)片(pian)(pian)，并用導熱(re)(re)(re)(re)硅膠填滿剩余(yu)空間，這(zhe)種(zhong)換(huan)(huan)(huan)熱(re)(re)(re)(re)器(qi)的(de)(de)管(guan)子能(neng)夠確保發電(dian)(dian)片(pian)(pian)的(de)(de)熱(re)(re)(re)(re)流(liu)密度(du)，從而最大(da)化的(de)(de)利(li)用熱(re)(re)(re)(re)量(liang)(liang)。

4 性能對比和(he)分析

4.1 經濟型分析計算

按(an)照熱點與案例的工(gong)作(zuo)數據來探究通過(guo)溫(wen)差(cha)發(fa)電(dian)片實(shi)現(xian)傳(chuan)播余熱利用(yong)是否可行，接(jie)著(zhu)筆(bi)者將使用(yong)具(ju)體數據來計算(suan)發(fa)電(dian)量的大小。以使用(yong)TEHP1-12656-0.3型號(hao)的發(fa)電(dian)片為例，每(mei)片安裝(zhuang)尺寸長款都為五(wu)十毫(hao)米(mi)，每(mei)平米(mi)能夠安裝(zhuang)該發(fa)電(dian)片240塊，嘉定海水(shui)溫(wen)度為三(san)(san)十攝氏度，廢氣(qi)溫(wen)度為三(san)(san)百攝氏度，每(mei)平米(mi)的發(fa)電(dian)功率為五(wu)千(qian)瓦，傳(chuan)播每(mei)年工(gong)作(zuo)時(shi)間(jian)為六(liu)千(qian)小時(shi)，每(mei)年發(fa)電(dian)量為31500KWh。

目前某(mou)型船發(fa)電(dian)機(ji)油耗(hao)為(wei)150g/KWh，每(mei)年能(neng)夠減(jian)少(shao)六噸因發(fa)電(dian)而使(shi)用(yong)的(de)燃油，根據目前每(mei)噸7000元的(de)油價計算，每(mei)年能(neng)夠減(jian)少(shao)42000元的(de)燃油成(cheng)本支出。該(gai)設計中的(de)傳播余(yu)(yu)熱使(shi)用(yong)設備每(mei)平(ping)方米成(cheng)本為(wei)30000元，在計算后得(de)知(zhi)，該(gai)設備投入使(shi)用(yong)后通(tong)過(guo)對余(yu)(yu)熱的(de)利用(yong)使(shi)得(de)成(cheng)本減(jian)少(shao)，兩年后就能(neng)收回投資(zi)成(cheng)本，兩年后開始盈(ying)利。

4.2 和現(xian)有船舶余熱利(li)用技術的比(bi)較

該(gai)設(she)計和目前(qian)船(chuan)舶上常用的(de)廢氣鍋爐、余(yu)熱汽(qi)輪(lun)機相比較(jiao)，我(wo)們就能(neng)發(fa)現采(cai)用溫差發(fa)電裝置(zhi)盡管對船(chuan)舶柴油機余(yu)熱回收時(shi)的(de)效率不如(ru)另(ling)外兩種(zhong)裝置(zhi)，但是(shi)其質量更(geng)輕、結構簡單(dan)以及低(di)成本(ben)、少維護的(de)優勢(shi)，使(shi)其具有(you)高性價比的(de)特質。所以，該(gai)設(she)計用在(zai)船(chuan)舶余(yu)熱利用方(fang)面有(you)著更(geng)突(tu)出的(de)優勢(shi)。

5 結語

該裝置是在塞貝克效應基礎上發(fa)展而來的，利用船舶(bo)柴油(you)機(ji)長時間工(gong)作后(hou)所排(pai)出的余(yu)熱(re)(re)進行電(dian)力(li)轉換，設(she)(she)計了溫差發(fa)電(dian)片的布置形式，達到(dao)對廢熱(re)(re)的有(you)效利用的目的，加(jia)強(qiang)了船舶(bo)柴油(you)機(ji)的經濟型。筆者(zhe)相信，隨著該技術的不(bu)斷(duan)發(fa)展與熱(re)(re)電(dian)轉換效率(lv)的加(jia)強(qiang)，筆者(zhe)的設(she)(she)計將會有(you)更加(jia)廣(guang)泛的使用。

參考文獻：