王守武的人物生平

王守武是我国著名的半导体器件物理学家、微电子学家。1980年当选中国科学院学部委员（院士）。我国第一个半导体研究室、半导体器件工厂、半导体研究所和全国半导体测试中心的创建者。

王守武于1919年3月15日出生于江苏省苏州市。孩童时代常被疟疾纠缠，身体状况不好，智力曾一度受到影响。上学后，经常性的病休，持续不断的自学磨练，使王守武从小就养成了寡言、内向的性格，和善于独立思考的习惯。在他4岁时，父亲赴上海与他人合股开办机械厂，家人也随之迁居。不到两年，工厂倒闭，家里分得不少机械加工工具，这却使王守武在家有条件学会钳工和配钥匙、修理家庭用具、绕制变压器等技艺。王守武后来之所以能在科研工作中动手能力强，均得益于那时的培养和磨练。他喜爱数学的父亲，工作之余，常给子女们讲些趣味数学，或出一些智力测验题让孩子们回答。那时，王守武曾随哥姐们听父亲讲过如何求圆周率π的问题，他虽听不懂，但“π”这个无理数的特性，却一直印在他的脑海之中。

1934年，王守武父亲退休后举家迁回苏州。王守武也随之转入省立苏州中学学习。高中三年级时，经过对《三角》、《高等代数》的学习，启迪了他的思维，他从反三角函数的级数展开中，得到了π的计算方法，写成“圆周率π的级数展开”一文，发表在苏州中学的校刊上，显露了他在领悟数理理论方面的过人才华。自此，从事自然科学工作，既符合他父亲的希望，也是他酿就的意愿，渴望在著名大学里得到名师的教诲和严格的科学训练。

1934年父亲自北平中央研究院工程研究所退休后返回上海。后又因留恋故乡情，举家又迁回苏州。王守武也随之转入省立苏州中学学习。王守武高中毕业前夕未曾根治的疟疾再次重犯，耽误了学校的年终考试和苏州全区的毕业会考。靠一张肄业证书，难以像他哥姐们那样入清华大学、燕京大学、协和医学院等名牌学府就读，只得听从曾留学美国的大哥王守竟的建议，进上海同济大学德文补习班学习。一年后，他重回苏州中学参加会考，拿到了高中毕业文凭，才正式成为同济大学机电系的学生。

1941年春天，王守武在昆明郊外的同济大学临时校舍里毕业后，就近在昆明入兄长王守竞任总经理的中央机器厂当了公务员。一年后又入中国工合翻砂实验工厂任工务主任。经过实践，讷于言表的王守武自感不适合从事工厂管理工作，便申请重回母校，在已迁往四川李庄的同济大学任教。

1945年10月王守武负笈远行，横渡大洋，入美国印第安那州普渡大学研究生院攻读工程力学，导师R. M. Sturm，翌年6月荣获硕士学位。王守武各门功课优异，尤以数学成绩最好，受到老师和同学们的赞赏。校方为鼓励王守武继续深造，资助他攻读博士学位。这时，正在兴起的量子力学引起了王守武的兴趣，便从工程力学转向对微观粒子运动规律的研究，导师H. M. James。两年后王守武完成了题为《一种计算金属钠的结合能和压缩率的新方法》的论文，获得了博士学位。后经普渡大学工程力学系主任的敦聘，留校执教。这时他与同在普渡大学留学的葛修怀女士组成了温馨的家庭，过着宁静、舒适的生活。

1950年6月25日朝鲜战争爆发。王守武借“回乡侍奉孤寡母亲”为由，向美国当局递交了回国申请。获得批准后，经印度驻美使馆的协助，很快就办完了离美手续。夫妇二人携不满周岁的女儿于同年10月离开美国，回归故里。

1950年底王守武刚刚踏上祖国大地，上级就十分信赖地交给他一项紧急任务：为在抗美援朝前线的志愿军运输队设计一种特殊的车灯和路标，让祖国“最可爱的人”在朝鲜前线既可夜里行车，又不致被敌机发现，免遭轰炸。报国心切的王守武，立即在他任职的应用物理研究所，组织科研人员设计与制作。他依据光线在锥体表面定向反射的原理，使特殊设计的车灯光线在路标上的反射光只能定向地射到司机的眼里，避免了敌机发现的可能性。设计制作完成后，进行了实地试验，圆满完成了任务。

1951年5月西藏和平解放后，当地政府发现藏民生活用燃料奇缺，能源不足，但高原阳光充足，便向中国科学院提出了为之设计制造太阳灶的请求。受命主持此项设计任务的王守武，考虑到制造一个大面积的抛物形反射镜加工有困难，决定改用多个窄圆锥形反射面组成的反射系统，用调整每个圆锥面斜度的方法，使平行于主轴方向的光线，都反射到太阳灶的中心。设计制作成功后，用它可以在15分钟内把一壶水烧开。这种太阳灶，在青藏高原长时期地发挥过它的作用。

1953年春中国科学院派员赴苏联考察，了解苏联科学研究工作的进展情况。访苏代表团回国后，报告了苏联在半导体科学技术上的巨大成就，以及飞速进展的情况。这一信息，使我国的科学工作者，特别是物理学工作者，进一步认识到半导体科学技术在社会主义建设事业中的重要性，应当大力推动这方面的工作。为此中国物理学会常务理事会决定，在1955年1月底召开一次全国性的半导体物理学讨论会。

1954年作为讨论会筹备组成员的王守武为了推动中国电子技术跟上时代的发展，他与同期归国的黄昆、洪朝生、汤定元等专家一起合作翻译了苏联半导体权威学者A．F. 约飞写的《近代物理学中的半导体》一书，于1955年由科学出版社出版。1955年黄昆在北京大学物理系开设了《半导体物理学》的课程，这一新兴课程也由他们四人合作讲授。1956年1月这四位专家与后期回国的专家一起在物理学会年会上对“半导体”做了多方面的介绍，希望引起有关方面的重视。王守武的报告题目是：《半导体整流器》与《半导体的电子生伏打效应的理论》。

这期间作为半导体科学的开拓工作，王守武开展了硒与氧化亚铜整流器的制作条件与性能研究，并从理论上分析了有关半导体整流器的一些性能。其研究成果相继在中国《物理学报》上发表。

1956年，是王守武科学研究工作中的一个关键的转折点。因为在这一年，王守武应邀到京西宾馆参加由周恩来总理主持的“全国十二年科学技术发展远景规划”的讨论和制订工作。在所确定的57项重大科技项目中，半导体科学技术的发展，被列为四大紧急措施之一。为了落实这项紧急任务，中央有关部门决定由黄昆、谢希德和王守武等知名学者，分别在培养人才和从事开拓性研究两个方面进行突击。王守武深知这一工作的重要性，毅然中断了其他科研项目，全身心地投入到半导体的研究工作中来，组成了中国科学院应用物理所中中国第一个半导体研究室。

根据当时国外文献的报道，锗是制作晶体管最现实的材料。目标明确之后，在他与同事吴锡九研究员的组织领导下，集中了二机部华北无线电元件研究所、南京工学院等单位的40余名科学工作者，开始了半导体锗材料的研究工作。他一面抓锗材料的提纯，一面亲自领导设计制造了我国第一台拉制半导体锗材料的单晶炉，并于1957年底拉制成功了我国第一根锗单晶；1958年8月，负责器件组工作的王守觉副研究员从苏联学习归来，引来了合金扩散工艺，加速了我国第一批锗高频合金扩散晶体管的成功研制。作为研究室主任的王守武，在参与研制锗高频合金扩散管的同时，又参与了拉制硅单晶的组织领导工作，并具体解决了在拉制硅单晶过程中因坩埚底部温度过高而引起的跳硅难题。

1957年林兰英回国，王守武亲自到她所住的宾馆去动员她来半导体工作组工作，任材料研究组组长，具体实施了硅单晶的拉制方案。经王守武与林兰英的共同努力，使得我国第一根硅单晶于1958年7月问世。为了促进我国第二代(晶体管型)电子计算机的研究，在王守武与有关同志的组织领导下，于1958年创建了我国最早的一家生产晶体管的工厂——中国科学院109工厂，从事锗高频晶体管的批量生产。在人员和设备都较困难的情况下，组织全厂人员奋战，到1959年底，为研制109乙型计算机提供了12个品种、14.5万多只锗晶体管，完成了该机所需的器件生产

1956年是王守武科学研究工作中的一个转折点，人生旅途中的一个关键时代。因为在这一年，王守武应邀参加了“全国十二年科学技术发展远景规划”讨论会。在所确定的57项重大科技项目中，半导体科学技术的发展被列为四大紧急措施之一，是抓紧实施的重点。为了落实这项紧急任务，中央有关部门决定由黄昆、谢希德和王守武等知名学者，分别在培养人才和从事开拓性研究工作两个方面进行突击。王守武深知这一工作的重要性，毅然中断了其他科研项目，全身心地投入到“半导体”的研究工作中来。刚过而立之年的王守武，在团中央礼堂，在北京图书馆广场，在天津，在上海，在大江南北……，搞演讲，举办报告会，大力普及半导体科学知识，热情宣传“半导体”科学的广阔未来。

在应用物理研究所王守武以电学研究组成员为主要对象，举办了半导体专业培训班，继而组建了中国第一个半导体研究室，担当了研究室的主任。

根据当时国外文献的报道，锗是当时制作晶体管最为现实的材料。目标明确之后，在他与后来回国的吴锡九研究员的组织领导下，集中了二机部华北无线电元件研究所、南京大学、武汉大学等单位的40余名科学工作者，开始了半导体锗材料与锗晶体管的研究工作。他一面抓锗材料的提纯，一面亲自领导设计制造了中国第一台单晶炉，并于1957年底拉制成功了中国第一根锗单晶；同年11月底到次年初王守武与同事合作，研制成功了中国第一批锗合金结晶体管，并掌握了锗单晶中的掺杂技术，能控制锗单晶的导电类型、电阻率及少数载流子寿命等电学指标，达到了能自主生产不同器件的要求。

1958年8月领导器件组工作的王守觉从苏联学习归来，引来了半导体“合金”加“扩散”的双重工艺，促使晶体管的研制在提高工作频率方面产生飞跃，加速了中国第一批锗高频合金扩散晶体管的研制。

作为研究室主任的王守武在参与研制锗高频合金扩散晶体管的同时，又参与了拉制硅单晶的组织领导工作，并亲自解决了在拉制硅单晶过程中因坩埚底部温度过高而引起的“跳硅”难题。

1957年春林兰英教授自美国归来，被任命为半导体研究室材料研究组组长。在她的领导下，重新设计制作拉制硅单晶的炉子。经王守武与林兰英的共同努力，采用林兰英从国外带回的硅单晶做籽晶引向，1958年7月中国第一根硅单晶问世。

为了促进我国由电子管型转向晶体管型的第二代电子计算机的研究，在王守武与有关同志的组织领导下，于1958年创建了中国最早的生产晶体管的工厂——中国科学院109厂。工厂刚一成立，立即开展锗高频晶体管的批量生产。在人员和设备都较困难的情况下，他组织全厂人员奋战，到1959年底为研制109乙型计算机的计算技术研究所提供了12个品种、14万5千多只锗高频合金扩散晶体管，完成了该机所需的半导体器件的生产任务，及时为两d一星任务提供了技术保证。

1960年4月王守武受命筹建中国科学院半导体研究所，任筹委会副主任。1960年9月6日，在原应用物理研究所半导体研究室的基础上半导体研究所正式成立，王守武被任命为首任业务副所长，负责全所的科研业务管理和开拓分支学科的组建工作。1962年王守武依据国家科委的决定，在半导体所筹建全国半导体测试中心，并兼任该中心主任。

1960年2月王守武加入了中国共产党。

科学在不断发展，半导体学科的分支也在不断地拓展，1962年美国宣布用砷化镓半导体材料制成第一只半导体激光器，在世界上产生了很大的影响。这类器件在体积、重量和发光效率等方面，均比其它激光器优越，其应用前景也广泛得多。远见卓识的王守武，便于1963年组建了激光器研究室，并兼任该研究室主任。当时半导体所的材料研究室在林兰英研究员的领导下，研制成功了砷化镓单晶材料，故可着手从事半导体砷化镓激光器的研制。在当时实验室的条件下，用X射线来对单晶体进行定向比较困难，王守武创新了一种光学定向的新方法，大大加快了研制工作的进程，提高了各项工艺的成品率。在王守武的领导下，研究室于1964年元旦前夕研制成功了中国第一只半导体激光器。

此后，为了把这些科研成果迅速推广到实际应用中去，王守武除了继续从事研制新品种激光器外，还亲自指导并参与了激光通讯机和激光测距仪的研制工作。事隔不久，中国第一台激光通讯机就诞生了，它可以在无连线的情况下，保密通话达3公里以上。为了提高激光测距仪的可测距离，王守武提出并设计了从噪声中提取信号的电路，装上这个电路后，可以使激光测距仪的测距能力提高一倍以上。这些研究成果，填补了国内空白，有力地支援了国家现代化建设和国民经济建设。

正当王守武为发展我国半导体科学事业大显身手、全力以赴地奉献自己的聪明才智时，“文化大革命”开始了。王守武虽然处于被监督劳动的屈辱境地，但他对所从事的科学事业毫不忘情。在解除了领导职务的情况下，他留在研究室帮助改革工具，修理仪器。为了弥补激光器件研究室缺少分析激光特性手段的缺陷，他设计研制成功了激光发散角分布测试仪。

1968年春当时的科委领导点名要王守武紧急完成一项从越南战场运回的武器解剖任务。王守武毫不犹豫地登上了前往西安的航程。“文革”后期周恩来总理提出“要重视基础理论研究”的号召。王守武面对半导体所的基础理论研究队伍已受到“文革”严重摧残的困难局面，积极行动起来，着手基础理论的研究工作，开展了对新发现的耿氏器件中畴的雪崩弛豫振荡的深入研究。依据这项工作写成的论文，1975年在美国物理学会年会上宣读后，得到国外同行的好评，并在当年的《中国科学》杂志上发表。在这基础上他开始用计算机模拟技术，对耿氏器件中高场畴的动力学进行分析研究，取得了系列成果，发表了多篇论文。

1978年10月中国科学院主要领导同志将王守武请到办公室，要他出马，改变现状，全面负责4千位的MOS随机存储器这一大规模集成电路的研究。

王守武从稳定工艺入手，跟着片子的流程，对工艺线的每道工序进行认真细致的检查，详尽地订出各自的 *** 作规程。他先从研制难度不大的256位中规模集成电路入手，以检验工艺流程的稳定性和可靠性。当其成品率达到97%以上时，王守武才让投片试制4千位动态随机存储器。1979年9月28日，这种集成电路的批量成品率达20%以上，最高的达40%，为当时国内大规模集成电路研制中前所未有的最高水平。这一研制成果获得了中科院1979年科研成果一等奖。1980~1981年在王守武和林兰英的亲自指导下，又研制成功了16千位的大规模集成电路。这一重要成果荣获中科院1981年科研成果一等奖。

1973年起，领导研究半导体激光器中的高场畴动力学和畴雪崩现象。1978年起领导研制半导体大规模集成电路及其工艺研究。

1979年底他荣获全国劳动模范的光荣称号。

1980年刚刚过完春节，上级要王守武去中国科学院109厂兼任厂长职务，开展4千位大规模集成电路的推广工作，从事提高成品率、降低成本的集成电路大生产实验。王守武一到109厂，就高标准地修改了厂房扩建工程的设计方案，用很少的资金、不太长的时间，就将老厂房改造成洁净度达1000至10000级并有一定湿控、温控的高净化标准厂房。中科院109厂的这条年产上百万块中、大规模集成电路的生产线，就这样在王守武的精心 *** 持下宣布建成，其产品亦随之进入市场，并接受了众多用户的考验。1985年国内上百名专家齐集一堂，对王守武主持设计并建成的集成电路大生产实验线及其成果进行了技术鉴定。这一成果于1985年获中科院科技进步二等奖。

在用原有国产设备进行大生产实验的同时，王守武还领导并参与了另一条引进现代化集成电路中试生产线的建设。1988年这条生产线通过了国家计委、国家科委、电子工业部、北京市、中国科学院等有关部门的领导和国内著名专家的验收，并于1990年获中科院科技进步二等奖。

在王守武的倡议下，1986年1月上级将半导体所从事大规模集成电路研究的全套人马合并到109厂，组建中科院“微电子中心”。年事已高的王守武被任命为该中心的终身名誉主任。王守武自此离开现职，专事于学术研究工作。

半导体的应用, 半导体有哪些常见的应用

半导体一般指矽晶体,它的导电性介于导体和绝缘体之间。

半导体是指导电能力介于金属和绝缘体之间的固体材料。按内部电子结构区分，半导体与绝缘体相似，它们所含的价电子数恰好能填满价带，并由禁带和上面的导带隔开。半导体与绝缘体的区别是禁带较窄，在2～3电子伏以下。

典型的半导体是以共价键结合为主的，比如晶体矽和锗。半导体靠导带中的电子或价带中的空穴导电。它的导电性一般通过掺入杂质原子取代原来的原子来控制。掺入的原子如果比原来的原子多一个价电子，则产生电子导电；如果掺入的杂质原子比原来的原子少一个价电子，则产生空穴导电。

半导体的应用十分广泛，主要是制成有特殊功能的元器件，如电晶体、积体电路、整流器、镭射器以及各种光电探测器件、微波器件等。

半导体的应用的问题

1楼2楼耸人听闻，哪有那么严重。在半导体材料投入使用以前二战都已经结束了，大量采用电子管的电器装置已经投入民用。众所周知的事实是前苏联半导体材料发展极度落后，无论米格-25歼击机还是联盟号宇宙飞船都还使用着电子管装置，直到九十年代以后俄罗斯才逐步跟上来。

对日常生活的影响，简单地说——

一切使用微控制器也就是所谓“电脑板”的电器都重归机械控制；

不会出现微型计算机，只有巨型机/大型机/小型机，即便有了个人电脑也要衣柜那么大个，耗电量惊人，绝对奢侈品，笔记本就更不用说了；

没有微机当然更没有游戏机了，玩魂斗罗超级玛丽警察抓小偷永远是幻想；

收音机最小也要新华词典那么大，注意：是辞典不是字典；

电视机仍然是阴极射线管的，因为根本生产不出液晶板，不过幸好还能看到彩电；

微波炉可能要洗碗柜那么大吧？因为电子管是很占体积的；

洗衣机是半自动型的，使用机械定时器——微波炉也是。

冰箱一定是外形大大，立升小小，噪音隆隆，前苏联就有那种玩意的实物；

照相机继续用胶卷的，什么数码DC/DV统统不存在；

摄像机会相当笨重，只能用录影带；

您好！这里是邮电局，打电话请用拨盘拨号，如需拨往外地请让我为您转接……呃，这位同志，程控交换机是什么东西？——某人工接线员；

不存在什么VCD、DVD，录影机/放像机也不太会普及——太大、太贵；

没有了微型计算机你会感觉到练得一笔好字的必要性；

飞机导d卫星飞船空间站照样满天飞，战舰航母潜艇坦克照样满世界溜达；

网际网路可能会有，但那将是各国官方、军方和科研机构御用的玩意，跟咱老百姓没啥关系；

……能想起来的差不多都写上了。

半导体的应用，最好说详细点。

试想过你的生活缺少了数字是什么概念吗？那将是一个混乱的世界，无论是你的手机号码、你的身份z号码、还是你家的门牌号，这些全部都是用数字表达的！电子游戏、电子邮件、数码音乐、数码照片、多媒体光碟、网路会议、远端教学、网上购物、电子银行和电子货币……几乎一切的东西都可以用0和1来表示。电脑和网际网路的出现让人们有了更大的想象和施展的空间，我们的生活就在这简单的“0”“1”之间变得丰富起来、灵活起来、愉悦起来，音像制品、手机、摄像机、数码相机、MP3、袖珍播放机、DVD播放机、PDA、多媒体、多功能游戏机、ISDN等新潮电子产品逐渐被人们所认识和接受，数字化被我们随身携带着，从而拥有了更加多变的视听新感受，音乐和感觉在数字化生活中静静流淌……

数字生活已成为资讯化时代的特征，它改变着人类生活的方方面面，在此背后，隐藏着新材料的巨大功勋，新材料是数字生活的“幕后英雄”。

计算机是数字生活中的重要装置，计算机的核心部件是中央处理器（CPU）和储存器（RAM），它们是以大规模积体电路为基础建造起来的，而这些积体电路都是由半导体材料做成的，Si片是第一代半导体材料，积体电路中采用的Si片必须要有大的直径、高的晶体完整性、高的几何精度和高的洁净度。为了使积体电路具有高效率、低能耗、高速度的效能，相继发展了GaAs、InP等第二代半导体单晶材料。SiC、GaN、ZnSe、金刚石等第三代宽禁带半导体材料、SiGe/Si、SOI（Silicon On Insulator）等新型矽基材料、超晶格量子阱材料可制作高温（300~500°C）、高频、高功率、抗辐射以及蓝绿光、紫外光的发光器件和探测器件，从而大幅度地提高原有矽积体电路的效能，是未来半导体材料的重要发展方向。

人机交换，常常需要将各种形式的资讯，如文字、资料、图形、影象和活动影象显示出来。静止资讯的显示手段最常用的如印表机、影印机、传真机和扫描器等，一般称为资讯的输出和输入装置。为提高解析度以及输入和输出的速度，需要发展高灵敏度和稳定的感光材料，例如镭射印表机和影印机上的感光鼓材料，目前使用的是无机的硒合金和有机的酞菁染料。显示活动影象资讯的主要部件是阴极射线管（CRT），广泛地应用在计算机终端显示器和平面电视上，CRT目前采用的电致发光材料，大都使用稀土掺杂（Tb3+、Sn3+、Eu3+等）和过渡元素掺杂（Mn2+）的硫化物（ZnS、CdS等）和氧化物（Y2O3、YAlO3）等无机材料。

为了减小CRT庞大的体积，资讯显示的趋势是高解析度、大显示容量、平板化、薄型化和大型化，为此主要采用了液晶显示技术（LCD）、场致发射显示技术（FED）、等离子体显示技术（PDP）和发光二极体显示技术（LED）等平板显示技术，广泛应用在高清晰度电视（HDTV）、电视电话、计算机（台式或可移动式）显示器、汽车用及个人数字化终端显示等应用目标上，CRT不再是一支独秀，而是形成与各种平板显示器百花争艳的局面。

在液晶显示技术中采用的液晶材料早已在手表、计算器、膝上型电脑、摄像机中得到应用，液晶材料较早使用的是苯基环己烷类、环己基环己烷类、吡啶类等向列相和手征相材料，后来发展了铁电型（FE）液晶，响应时间在微秒级，但铁电液晶的稳定性差，只能用分支法（side-chain）来改进。目前趋向开发反铁电液晶，因为它们的稳定性较高。

液晶显示材料在大萤幕显示中有一定的困难，目前作为大萤幕显示的主要候选物件为等离子体显示器（PDP）和发光二极体（LED）。PDP所用的荧光粉为掺稀土的钡铝氧化物。用类金刚石材料作冷阴极和稀土离子掺杂的氧化物作发光材料，推动场发射显示（FED）的发展。制作高亮度发光二极体的半导体材料主要为发红、橙、黄色的GaAs基和GaP基外延材料、发蓝光的GaN基和ZnSe基外延材料等。

由于因特网和多媒体技术的迅速发展，人类要处理、传输和储存超高资讯容量达太（兆兆）数字位（Tb，1012bits），超高速资讯流每秒达太位（Tb/s），可以说人类已经进入了太位资讯时代。现代的资讯储存方式多种多样，以计算机系统储存为例，储存方式分为随机记忆体储、线上外储存、离线外储存和离线储存。随机记忆体储器要求整合度高、资料存取速度快，因此一直以大规模整合的微电子技术为基础的半导体动态随机储存器（DRAM）为主，256兆位的随机动态储存器的电晶体超过2亿个。外储存大都采用磁记录方式，磁储存介质的主要形式为磁带、磁泡、软磁碟和硬磁碟。磁储存密度的提高主要依赖于磁介质材料的改进，相继采用了磁性氧化物（如g-Fe2O3、CrO2、金属磁粉等）、铁氧体系、超细磁性氧化物粉末、化学电镀钴镍合金或真空溅射蒸镀Co基合金连续磁性薄膜介质等材料，磁储存的资讯储存量从而有了很大的提高。固体（闪）储存器（flash memory）是不挥发可擦写的储存器，是基于半导体二极体的积体电路，比较紧凑和坚固，可以在记忆体与外存间插入使用。记录磁头铁芯材料一般用饱和磁感大的软磁材料，如80Ni-20Fe、Co-Zr-Nb、Fe-Ta-C、45Ni-55Fe、Fe-Ni-N、Fe-Si、Fe-Si-Ni、67Co-10Ni-23Fe等。近年来发展起来的巨磁阻（GMR）材料，在一定的磁场下电阻急剧减小，一般减小幅度比通常磁性金属与合金的磁电阻数值约高10余倍。GMR一般由自由层/导电层/钉扎层/反强磁性层构成，其中自由层可为Ni-Fe、Ni-Fe/Co、Co-Fe等强磁体材料，在其两端安置有Co-Cr-Pt等永磁体薄膜，导电层为数nm的铜薄膜，钉扎层为数nm的软磁Co合金，磁化固定层用5～40nm的Ni-O、Ni-Mn、Mn-In、Fe-Cr-Pt、Cr-Mn-Pt、Fe-Mn等反强磁体，并加Ru/Co层的积层自由结构。采用GMR效应的读出磁头，将磁碟记录密度一下子提高了近二十倍，因此巨磁阻效应的研究对发展磁储存有着非常重要的意义。

半导体的具体应用

最常见的：半导体收音机、掌上计算器、电脑内的主机板显示卡等硬体都要用道半导体、电视机里的部件也要用半导体晶片、手机内部的部件、汽车内也要用到的一些部件。目前大部分将用电器都要用到数字晶片，而不是模拟的（DSP），这些晶片说白了就是用半导体做成的。

半导体镭射器的应用

半导体二极体镭射器在镭射通讯、光储存、光陀螺、镭射列印、测距以及雷达等方面以及获得了广泛的应用

还可以作为固体镭射器的泵浦源，安防领域照明光源，现在应用的领域非常广了

半导体的三个广泛应用：

一、在无线电收音机（Radio）及电视机（Television）中，作为“讯号放大器/整流器”用。

二、近来发展太阳能（Solar Power），也用在光电池（Solar Cell）中。

三、半导体可以用来测量温度，测温范围可以达到生产、生活、医疗卫生、科研教学等应用的70%的领域，有较高的准确度和稳定性，解析度可达0.1℃，甚至达到0.01℃也不是不可能，线性度0.2%，测温范围-100~+300℃，是价效比极高的一种测温元件。

参考百度百科，仅供参考！

半导体在生活中的应用

试想过你的生活缺少了数字是什么概念吗？那将是一个混乱的世界，无论是你的手机号码、你的身份z号码、还是你家的门牌号，这些全部都是用数字表达的！电子游戏、电子邮件、数码音乐、数码照片、多媒体光碟、网路会议、远端教学、网上购物、电子银行和电子货币……几乎一切的东西都可以用0和1来表示。电脑和网际网路的出现让人们有了更大的想象和施展的空间，我们的生活就在这简单的“0”“1”之间变得丰富起来、灵活起来、愉悦起来，音像制品、手机、摄像机、数码相机、MP3、袖珍播放机、DVD播放机、PDA、多媒体、多功能游戏机、ISDN等新潮电子产品逐渐被人们所认识和接受，数字化被我们随身携带着，从而拥有了更加多变的视听新感受，音乐和感觉在数字化生活中静静流淌……

数字生活已成为资讯化时代的特征，它改变着人类生活的方方面面，在此背后，隐藏着新材料的巨大功勋，新材料是数字生活的“幕后英雄”。

计算机是数字生活中的重要装置，计算机的核心部件是中央处理器（CPU）和储存器（RAM），它们是以大规模积体电路为基础建造起来的，而这些积体电路都是由半导体材料做成的，Si片是第一代半导体材料，积体电路中采用的Si片必须要有大的直径、高的晶体完整性、高的几何精度和高的洁净度。为了使积体电路具有高效率、低能耗、高速度的效能，相继发展了GaAs、InP等第二代半导体单晶材料。SiC、GaN、ZnSe、金刚石等第三代宽禁带半导体材料、SiGe/Si、SOI（Silicon On Insulator）等新型矽基材料、超晶格量子阱材料可制作高温（300~500°C）、高频、高功率、抗辐射以及蓝绿光、紫外光的发光器件和探测器件，从而大幅度地提高原有矽积体电路的效能，是未来半导体材料的重要发展方向。

人机交换，常常需要将各种形式的资讯，如文字、资料、图形、影象和活动影象显示出来。静止资讯的显示手段最常用的如印表机、影印机、传真机和扫描器等，一般称为资讯的输出和输入装置。为提高解析度以及输入和输出的速度，需要发展高灵敏度和稳定的感光材料，例如镭射印表机和影印机上的感光鼓材料，目前使用的是无机的硒合金和有机的酞菁染料。显示活动影象资讯的主要部件是阴极射线管（CRT），广泛地应用在计算机终端显示器和平面电视上，CRT目前采用的电致发光材料，大都使用稀土掺杂（Tb3+、Sn3+、Eu3+等）和过渡元素掺杂（Mn2+）的硫化物（ZnS、CdS等）和氧化物（Y2O3、YAlO3）等无机材料。

为了减小CRT庞大的体积，资讯显示的趋势是高解析度、大显示容量、平板化、薄型化和大型化，为此主要采用了液晶显示技术（LCD）、场致发射显示技术（FED）、等离子体显示技术（PDP）和发光二极体显示技术（LED）等平板显示技术，广泛应用在高清晰度电视（HDTV）、电视电话、计算机（台式或可移动式）显示器、汽车用及个人数字化终端显示等应用目标上，CRT不再是一支独秀，而是形成与各种平板显示器百花争艳的局面。

在液晶显示技术中采用的液晶材料早已在手表、计算器、膝上型电脑、摄像机中得到应用，液晶材料较早使用的是苯基环己烷类、环己基环己烷类、吡啶类等向列相和手征相材料，后来发展了铁电型（FE）液晶，响应时间在微秒级，但铁电液晶的稳定性差，只能用分支法（side-chain）来改进。目前趋向开发反铁电液晶，因为它们的稳定性较高。

液晶显示材料在大萤幕显示中有一定的困难，目前作为大萤幕显示的主要候选物件为等离子体显示器（PDP）和发光二极体（LED）。PDP所用的荧光粉为掺稀土的钡铝氧化物。用类金刚石材料作冷阴极和稀土离子掺杂的氧化物作发光材料，推动场发射显示（FED）的发展。制作高亮度发光二极体的半导体材料主要为发红、橙、黄色的GaAs基和GaP基外延材料、发蓝光的GaN基和ZnSe基外延材料等。

由于因特网和多媒体技术的迅速发展，人类要处理、传输和储存超高资讯容量达太（兆兆）数字位（Tb，1012bits），超高速资讯流每秒达太位（Tb/s），可以说人类已经进入了太位资讯时代。现代的资讯储存方式多种多样，以计算机系统储存为例，储存方式分为随机记忆体储、线上外储存、离线外储存和离线储存。随机记忆体储器要求整合度高、资料存取速度快，因此一直以大规模整合的微电子技术为基础的半导体动态随机储存器（DRAM）为主，256兆位的随机动态储存器的电晶体超过2亿个。外储存大都采用磁记录方式，磁储存介质的主要形式为磁带、磁泡、软磁碟和硬磁碟。磁储存密度的提高主要依赖于磁介质材料的改进，相继采用了磁性氧化物（如g-Fe2O3、CrO2、金属磁粉等）、铁氧体系、超细磁性氧化物粉末、化学电镀钴镍合金或真空溅射蒸镀Co基合金连续磁性薄膜介质等材料，磁储存的资讯储存量从而有了很大的提高。固体（闪）储存器（flash memory）是不挥发可擦写的储存器，是基于半导体二极体的积体电路，比较紧凑和坚固，可以在记忆体与外存间插入使用。记录磁头铁芯材料一般用饱和磁感大的软磁材料，如80Ni-20Fe、Co-Zr-Nb、Fe-Ta-C、45Ni-55Fe、Fe-Ni-N、Fe-Si、Fe-Si-Ni、67Co-10Ni-23Fe等。近年来发展起来的巨磁阻（GMR）材料，在一定的磁场下电阻急剧减小，一般减小幅度比通常磁性金属与合金的磁电阻数值约高10余倍。GMR一般由自由层/导电层/钉扎层/反强磁性层构成，其中自由层可为Ni-Fe、Ni-Fe/Co、Co-Fe等强磁体材料，在其两端安置有Co-Cr-Pt等永磁体薄膜，导电层为数nm的铜薄膜，钉扎层为数nm的软磁Co合金，磁化固定层用5～40nm的Ni-O、Ni-Mn、Mn-In、Fe-Cr-Pt、Cr-Mn-Pt、Fe-Mn等反强磁体，并加Ru/Co层的积层自由结构。采用GMR效应的读出磁头，将磁碟记录密度一下子提高了近二十倍，因此巨磁阻效应的研究对发展磁储存有着非常重要的意义。

声视领域内镭射唱片和镭射唱机的兴起，得益于光储存技术的巨大发展，光碟存贮是通过调制镭射束以光点的形式把资讯编码记录在光学圆盘镀膜介质中。与磁储存技术相比，光碟储存技术具有储存容量大、储存寿命长；非接触式读/写和擦，光头不会磨损或划伤盘面，因此光碟系统可靠，可以自由更换；经多次读写载噪比（CNR）不降低。光碟储存技术经过CD（Compact Disk）、DVD（Digital Versatile Disk）发展到将来的高密度DVD（HD-DVD）、超高密度DVD（SHD-DVD）过程中，储存介质材料是关键，一次写入的光碟材料以烧蚀型（Tc合金薄膜，Se-Tc非晶薄膜等）和相变型（Te-Ge-Sb非晶薄膜、AgInTeSb系薄膜、掺杂的ZnO薄膜、推拉型偶氮染料、亚酞菁染料）为主，可擦重写光碟材料以磁光型（GdCo、TeFe非晶薄膜、BiMnSiAl薄膜、稀土掺杂的石榴石系YIG、Co-Pt多层薄膜）为主。光碟储存的密度取决于镭射管的波长，DVD盘使用的InGaAlP红色镭射管（波长650nm）时，直径12cm的盘每面储存为4.7千兆位元组（GB），而使用ZnSe（波长515nm）可达12GB，将来采用GaN镭射管（波长410nm），储存密度可达18GB。要读写光盘里的资讯，必须采用高功率半导体镭射器，所用的镭射二极体采用化合物半导体GaAs、GaN等材料。

镭射器除了在光碟储存应用之外，在光通讯中的作用也是众所周知的。由于有了低阈值、低功耗、长寿命及快响应的半导体镭射器，使光纤通讯成为现实。光通讯就是由电讯号通过半导体镭射器变为光讯号，而后通过光导纤维作长距离传输，最后再由光讯号变为电讯号为人接收。光纤所传输的光讯号是由镭射器发出的，常用的为半导体镭射器，所用材料为GaAs、GaAlAs、GaInAsP、InGaAlP、GaSb等。在接受端所用的光探测器也为半导体材料。缺少光导纤维，光通讯也只能是“纸上谈兵”。低损耗的光学纤维是光纤通讯的关键材料，目前所用的光学纤维感测材料主要有低损耗石英玻璃、氟化物玻璃和Ga2S3为基础的硫化物玻璃和塑料光纤等，1公斤石英为主的光纤可代替成吨的铜铝电缆。光纤通讯的出现是资讯传输的一场革命，资讯容量大、重量轻、占用空间小、抗电磁干扰、串话少、保密性强，是光纤通讯的优点。光纤通讯的高速发展为现代资讯高速公路的建设和开通起到了至关重要的作用。

除了有线传播外，资讯的传播还采用无线的方式。在无线传播中最引人注目的发展是行动电话。行动电话的使用者愈多，所使用的频率愈高，现在正向千兆周的频率过渡，电话机的微波发射与接收亦是靠半导体电晶体来实现，其中部分Si电晶体正在被GaAs电晶体所取代。在手机中广泛采用的高频声表面波SAW（Surface Acoustic Wave）及体声波BAW（Bulk Surface Acoustic Wave）器件中的压电材料为a-SiO2、LiNbO3、LiTaO3、Li2B4O7、KNbO3、La3Ga5SiO14等压电晶体及ZnO/Al2O3和SiO2/ZnO/DLC/Si等高声速薄膜材料,采用的微波介质陶瓷材料则集中在BaO-TiO2体系、BaO-Ln2O3-TiO2（Ln=La,Pr,Nd,Sm,Eu,Gd）体系、复合钙钛矿A（B1/3B￠2/3）O3体系（A=Ba,Sr；B=Mg,Zn,Co,Ni,Mn；B￠=Nb,Ta）和铅基复合钙钛矿体系等材料上。

随着智慧化仪器仪表对高精度热敏器件需求的日益扩大，以及手持电话、掌上电脑PDA、膝上型电脑和其它行动式资讯及通讯装置的迅速普及，进一步带动了温度感测器和热敏电阻的大量需求，负温度系数（NTC）热敏电阻是由Co、Mn、Ni、Cu、Fe、Al等金属氧化物混合烧结而成，其阻值随温度的升高呈指数型下降，阻值-温度系数一般在百分之几，这一卓越的灵敏度使其能够探测极小的温度变化。正温度系数（PTC）热敏电阻一般都是由BaTiO3材料新增少量的稀土元素经高温烧结的敏感陶瓷制成的，这种材料在温度上升到居里温度点时，其阻值会以指数形式陡然增加，通常阻值-温度变化率在20~40%之间。前者大量使用在镍镉、镍氢及锂电池的快速充电、液晶显示器（LCD）影象对比度调节、蜂窝式电话和移动通讯系统中大量采用使用的温度补偿型晶体振荡器等中，来进行温度补偿，以保证器件效能稳定；此外还在计算机中的微电机、照相机镜头聚焦电机、印表机的列印头、软盘的伺服控制器和袖珍播放机的驱动器等中，发现它的身影。后者可以用于过流保护、发热器、彩电和监视器的消磁、袖珍压缩机电机的启动延迟、防止膝上型电脑常效应管（FET）的热击穿等。

为了保证资讯执行的通畅，还有许多材料在默默地作著贡献，例如，用于制作绿色电池的材料有：镍氢电池的正、负极材料用MH合金和Ni(OH)2材料、锂离子电池的正、负极用LiCoO2、LiMn2O4和MCMB碳材料等电极材料；行动电话、PC机以及诸如数码相机、MD播放机/录音机、DVD装置和游戏机等数字音/视讯装置等中钽电容器所用材料；现代永磁材料Fe14Nd2B在制造永磁电极、磁性轴承、耳机及微波装置等方面有十分重要的用途；印刷电路板（PCB）及超薄高、低介电损耗的新型覆铜板（CCL）用材料；环氧模塑料、氧化铝和氮化铝陶瓷是半导体和积体电路晶片的封装材料；积体电路用关键结构与工艺辅助材料（高纯试剂、特种气体、塑封料、引线框架材料等），不一而足，这些在浩瀚的材料世界里星光灿烂的新材料，正在数字生活里发挥着不可或缺的作用。

随着科技的发展，大规模积体电路将迎来深亚微米（0.1mm）矽微电子技术时代，小于0.1mm的线条就属于奈米范畴，它的线宽就已与电子的德布罗意数相近，电子在器件内部的输运散射也将呈现量子化特性，因而器件的设计将面临一系列来自器件工作原理和工艺技术的棘手问题，导致常说的矽微电子技术的“极限”。由于光子的速度比电子速度快得多，光的频率比无线电的频率高得多，为提高传输速度和载波密度，资讯的载体由电子到光子是必然趋势。目前已经发展了许多种镭射晶体和光电子材料，如Nd:YAG、Nd:YLF、Ho:YAG、Er:YAG、Ho:Cr:Tm:YAG、Er:YAG、Ho:Cr:Tm:YLF、Ti:Al2O3、YVO4、Nd:YVO4、Ti:Al2O3、KDP、KTP、BBO、BGO、LBO、LiNbO3、K(Ta,Nb)O3、Fe:KnBO3、BaTiO3、LAP等，所有这些材料将为以光通讯、光储存、光电显示为主的光电子技术产业作出贡献。随着资讯材料由电子材料、微电子材料、光电子材料向光子材料发展，将会出现单电子储存器、奈米晶片、量子计算机、全光数字计算机、超导电脑、化学电脑、生物电脑和神经电脑等奈米电脑，将会极大地影响着人类的数字生活。

本世纪以来，以数字化通讯（Digital Communication）、数字化交换（Digital Switching）、数字化处理（Digital Processing）技术为主的数字化生活（Digital Life）正在向我们招手，一步步地向我们走来——清晨，MP3音箱播放出悦耳的晨曲，催我们按时起床；上班途中，开启随身携带的膝上型电脑，进行新一天的工作安排；上班以后，通过网际网路召开网路会议、开展远端教学和实时办公；在下班之前，我们远端启动家里的空调和溼度调节器，保证家中室温适宜；下班途中，开启手机，悠然自在观看精彩的影视节目；进家门前，我们接收网上订购的货物；回到家中，和有线电视台进行互动，观看和下载喜欢的影视节目和歌曲，制作多媒体，也可进入社群网际网路，上网浏览新闻了解天气……这一切看上去是不是很奇妙？似乎遥不可及。其实它正在和将要发生在我们身边，随着新一代家用电脑和网际网路的出现，如此美好数字生活将成为现实。当享受数字生活的同时，饮水思源，请不要忘记为此作出巨大贡献的功臣——绚丽多彩的新材料世界！

是导体.半导体、导体、绝缘体的区分是根据材料的导电性能来进行的,一般的,能导电的物质是导体,如金属,电解液.不能导电的叫做绝缘体,导电性介于两者之间的称为半导体,半导体还具有自身的一些特性,如单向导电性的特性.有些合金尽管导电性能不太好,但是还能导电,所以应是导体.

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