半导体的用途有哪些

     半导体主要应用在集成电路、消费电子、通信系统、光伏发电、照明应用、大功率电源转换等领域应。半导体是一种在常温下它的导电性能介于导体和绝缘体之间的一种材料，在科技和经济发展中，半导体都是非常重要的存在。

半导体的用途有哪些

      半导体是我们日常生活中广泛使用的材料，它影响着人们的日常工作和生活，其用途非常广泛，主要在集成电路、消费电子、通信系统、光伏发电、照明应用、大功率电源转换等领域应用。

      半导体在光伏应用中它是太阳能电池运行的基本原理，并且半导体材料的光伏应用是一大热门在照明应用中，采用LED技术的半导体光源是优质照明光源SiC半导体器件是一种应用在功率密度和开关频率高的场合的电源装换装置。

半导体的分类

      半导体的种类有很多，例如元素半导体、无机合成物半导体、有机合成物半导体、非晶态半导体和本征半导体。其中元素半导体中硅和锗的性能最好，运用也最广泛非晶态半导体主要运用在太阳能电池和液晶显示屏中。

当地时间5月11日，美国商务部长吉娜·雷蒙多（Gina Raimondo）在国会参议院听证会上表示，美国主导的制裁迫使俄罗斯在一些军事装备中使用来自洗碗机和冰箱中的计算芯片。

据雷蒙多透露，自2月底开始对俄制裁以来，美国对俄的技术出口下降了近70%，另外36个国家也采取了类似的出口管制措施。

这一度引起了部分美国媒体的“狂欢”，《华盛顿邮报》、商业内幕网站、哥伦比亚广播公司（CBS）等媒体争相报道了雷蒙多表述的“功绩”。

不过，国内也有舆论根据军事常识角度解读，认为雷蒙多大概率被乌克兰人忽悠了。

仅仅约20天后，或许让雷蒙多更扎心的是，美国知名防务媒体“The Drive”曝出，根据乌克兰情报部门提供的一份详细清单，在乌克兰军队拆解几件缴获或部分摧毁的俄军装备中，发现俄军使用了大量外国的芯片——尤其是美国制造的芯片。

眼看美国“一顿 *** 作猛如虎”仍收效甚微后，The Drive也不忘契合部分西方畸形价值观，在没有阐述任何相关证据的情况下，在网站刊发文末留下了主观臆测的点睛之笔——“这事与中国有关”。

那么，俄罗斯有哪些军事装备大量采用了美制半导体？这些芯片和相关部件究竟从何而来？以及俄军装备是否真的非常依赖美国芯片？本文将深入探讨和解答。

俄军装备被曝广泛使用美制半导体

日前，根据The Drive网站旗下“The War Zone”栏目报道，乌克兰情报部门提供了一份迄今为止关于俄军装备使用外国芯片最详细的清单，并说明其如何采购这些关键芯片和其他组件。

具体而言，在俄军“巴尔瑙尔-T”防空指挥车的通信系统中，发现来自英特尔（Intel,）、麦瑞半导体（Micrel）、美光 科技 （Micron）和爱特梅尔（Atmel）等美国制造商的8颗芯片。

在俄军“铠甲”防空系统的测向仪中发现5颗美制芯片，分别由AMD、罗彻斯特电子（Rochester）、德州仪器（TI）和凌力尔特 科技 （Linear）制造。

在俄军“Kh-101”巡航导d中则发现至少35颗美国芯片，制造商包括德州仪器、爱特梅尔、罗切斯特电子、赛普拉斯半导体（Cypress）、美信半导体（Maxim）、赛灵思（Xilinx）、英飞凌（Infineon）、英特尔、安森美（Onsemi）和美光 科技 。

另外，在俄军“卡-52”武装直升机的光电转塔中发现22颗美国芯片和1颗韩国芯片。其中，美国制造商包括德州仪器、IDT、Altera、伯尔-布朗（Burr-Brown）、亚德诺半导体（ADI）、美光 科技 、凌力尔特科和泰科电子（TE Connectivity）。

消息一出，由于提供组件清单的乌克兰情报官员无法说明芯片来源，The War Zone随后对几乎所有涉及的相关芯片厂商发送了采访需求。而神经立即绷紧的各大厂商纷纷强调，已停止在俄罗斯的业务，并表示不清楚俄方如何获得相关产品等。

其中，安森美的公关负责人Stefanie Cuene表示，“他们公司的芯片是一种商品，而不是军用级别用品，在公开市场的任何地方都可以买到。”

英飞凌 科技 发言人Gregor Rodehüser说道，“我们已经停止向俄罗斯直接和间接运送货物，尚未发现任何证据表明我们的产品在俄罗斯用于军事目的。”

英特尔企业传播总监Penny Bruce则称：“英特尔已经暂停向俄罗斯客户发货，但我们并不能控制客户制造的产品，或客户可能使用的应用程序。”

以下简要介绍光电子技术在军事领域中的各种应用。（伊拉克战争中美军飞机、导d、智能炸d都应用下面的电子技术了）1． 信息获取军事上获取信息主要有三类传感器：雷达、光电子和声学。它们各有优缺点，适用于不同场合、不同对象，可以单独使用，也可以组合使用。光电传感器由于工作波长短（频率高），所以角分辨率、距离分辨率（时间分辨率）和光谱分辨率都很高，特别是能够获取高分辨率图像信息。其缺点是大气传输衰减大（同微波雷达相比），尤其在恶劣天气条件下难以发挥作用。常用的军事光电传感器有： * CCD相机 * 红外（点目标）探测器 * 红外成像仪（热像仪） * 多光谱像机 * 紫外探测器 * 激光测距仪 * 激光雷达（成像、化学战剂和生物战剂探测、测振、测速） * 激光陀螺 * 光纤陀螺 * 光纤水听器 * 其它光纤传感器值得指出的是，图像信息在军事上的地位和作用变得越来越重要，不仅各级指挥所需要在大屏幕上观察敌我态势，进行判决和决策；精确制导武器用成像制导代替点源制导，可提高目标识别能力和命中精度（譬如攻击一座大型建筑物时，可以选择攻击它的哪一层哪一部分）；武器平台的驾驶员凭借图像信息可以更自如地 *** 纵驾驶；甚至小分队和单兵如果有一台显示器在手，能显示他们在战场的准确位置以及周围的敌我态势，那么他们的生存能力和作战能力将大大提高。红外焦平面阵列（IRFPA）经多年研究，到90年代初开始成熟。美、法、英等 发达国家决定以IRFPA取代已使用了10年多的红外探测器组件。基于IRFPA的成像系统不仅显著提高了热分辨率和空间分辨率，还降低了成本压缩了体积和重量。新一代热像仪的作用距离可以提高40%至100%。现在，正在努力改善碲镉汞材料的工艺以提高成品率，降低造价，并向更大规模发展。同时寻求新的材料，以大幅度提高材料的均匀性和成品率，譬如量子阱IRFPA已有产品被改进的LANTIRN采用。值得注意的另一个发展热点是非制冷IRFPA，等效噪声温差0.075—0.1K；640×640元的即将推出。非制冷IRFPA的性能较差，但价格底、结构简单，适于轻武器观测瞄准，还可以用于战场监视、远距离警戒和某些战术导d，并且在国民经济中有广泛的用途。CCD相机在军事中大量使用。在高辐射环境下，作为CCD基片的Si材料易受伤，导致电荷转移效率下降，严重时会完全失效，被称为“CCD的辐射软化”。90年代初，研究开发出一种全新的“有源像素传感器”（APS）。它的每个像素有其自己的选择和读出晶体管，工作原理类似于RAM器件，将在高辐射环境下取代CCD。为了在水下或雾天获取图像信息，发展了一种主动成像的“远距离选通成像技术”。它是用激光脉冲照射目标，用带距离门和像增强器的CCD探测从目标反射的回波而成像。由于距离门的宽度很窄（从几个ns到几百个ns可调），可以滤除绝大部分背景噪声，从而获得清晰图像，同时还获得目标距离数据。 2． 信息传输情报侦察、指挥与控制以及后勤供应都有大量信息要传输分配，特别是图像信息的信息量很大。据美国国防部关于海湾战争致国会的最后报告称：在海湾地区的90天中，他们所进行的电子通信联络工作比在欧洲40年还要多。作为军用信息传输的手段是多种多样的，主要有卫星通信、光纤通信、微波通信和短波通信，并用各种通信手段组成多种网络。以美国为例，美国国防部的通信系统网络有：自动数字网、国防通信系统、国防数据网、国防卫星通信系统、国防交换网、超高频卫星通信和全球军事指挥与控制系统；此外，海军、空军还有各自的通信网络。值得注意的是空间激光通信重新活跃。70年代中期，空间激光通信的研究开发曾活跃了一个时期，但由于激光器泵源寿命和效率等问题没有大的突破。现在，由于DPSSL和大功率二极管的发展，空间激光通信（包括卫星间和卫星对地面通信）研究开发重新活跃。星对星通信主要解决互相对准和精密跟踪（微弧度级）技术，没有大气衰减问题。星对地激光通信则要考虑天气影响，云雾会不会完全遮挡激光。国外有人作了全面分析，认为只要地面站选择恰当，只要建3—5个地面站，则至少一个站处在无云雾视线上的概率为99—99.9% 。这就为星对地激光通信扫除了一大障碍。光纤通信在军用信息传输中有重要地位。在干线通信方面，军用民用没有本质差别。光纤在武器平台内部信息传输方面的作用越来越大，一是由于抗电磁干扰和无 电磁辐射，二是由于带宽宽，三是由于体积重量远比同轴电缆小。此外，光纤可以把信息传输和传感器结合起来，形成“灵巧蒙皮”和“灵巧结构”。再发展一步，还有可能把信息获取同光电对抗结合起来，即以低功率激光进行测量以获取信息，在发现敌方目标的威胁时，即发射强激光进行对抗。 3． 信息存储与显示军事上对信息存储的要求是多方面的， 而且要求越来越高。 光存储的优点是存储密度高，保存时间长，可用于训练、装备维修等。为适应恶劣环境， 需采用加固措施。星载侦察系统要求很高的存储密度， 人们寄希望于全息体存储， 其理论存储密度可高达1015字节/cm3， 但还存在不少问题待研究解决。显示器作为人机界面，在军事上有很重要的作用。例如美空军F-22战斗机驾驶仓里有四个大的有源矩阵液晶显示屏（AMLCD），中间一个是战况显示，左边一个是防御显示，右边一个是目标攻击显示，下边一个是警告和导航信息显示。此外，高级指挥所需要大屏幕显示，“虚拟现实”（也作“灵镜”、“虚拟实境”）需要双目微型平板显示器以实现三维显示。 4． 光电对抗光电对抗包括武器平台及其它重要军事设施的防卫（自卫），和对敌方侦察卫星等光电装备进行的先发制人的干扰和压制。常用的有激光警告器、激光干扰机、红外诱饵d、红外干扰d、烟幕或水幕、激光防护镜、红外隐身服等。激光致盲武器研究了多年，美国已有装备，海湾战争时曾运到战场两台装有激光武器的战车，战后又生产了若干台。尽管国际上酝酿签订禁止激光武器的条约，但很难从根本上禁止。对于固定波长的激光器，比如0. 53μm绿光(Nd激光的二倍频),可以用防护镜加以防护,但对波长可调谐的激光器就很难防护.俄罗斯立了一个叫"光子屏障"的课题,拟综合运用多种技术包括可饱和吸收、非线性光学等来解决这个问题。其难点在于既要对强激光迅速（皮秒级）产生极大的衰减（106 — 107），又要不显著影响视觉，即除激光波长以外的可见光要高透过。从对抗的需求，军方关注3—5μm和8—12μm的强激光源。解决办法之一是用光参量震荡器和其它非线性光学技术。用半导体激光器或其它激光器直接产生这两个波段的相干辐射也许是更好的办法。军用光电子技术在军事需求牵引和技术发展推动下正在迅速发展。值得注意的发展趋势有：1． 光电子技术同微波的融合这一融合过程早已开始，比如用光纤传输电视信号的有线电视，用光纤和T/R组件于相控阵雷达等。为了实现二者的融合，需要研制一些新型光电子器件，如光纤微波延迟线、光调制器、光开关、发生极短脉冲器件、光变换型电场采样头等。2． 光电子器件和系统的微型化微电子、微机械和微光学的结合，产生了各种微机电和微光机产品。人们正在研制具有各种功能的微型机器人，设想用它们去执行侦察、警戒、破坏等军事任务。为此，需要各种微型光电传感器。即使在较大的武器装备中也希望传感器做得轻小、省电、免维修。因此，各种军事光电子器件和系统的微型化已成为一个重要的发展方向。3． 基于新型材料的光电子器件光电子器件的性能在很大程度上取决于材料。值得注意的是，基于有机材料的各种新型光电子器件，包括有机聚合物光波导和发光器件，还有碳60和纳米材料等。五十年代末出现的红外制导空空导d开创了光电子技术军事应用的先河，六十年代诞生的激光和七十年代问世的光纤通信大大拓宽了军用光电子技术的活动天地。四十年来，光电子技术已取得长足进步，渗透到各种武器装备中使其威力倍增。广泛采用光电子技术已成为现代高技术局部战争的重要标志之一。展望二十一世纪，光电子技术在军事领域中必将扮演更加重要的角色。

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