半导体，超导体对高科技革命的意义

因为超导体没有电阻，在电流流过时就不会因为发热而损失电能，因此采用超导电线可以实现远距离无损耗输电，这样电站就可以远离居住区，使我们的生活区更加洁净。 超导体中每平方厘米可以流过几十万安培的强大电流，因而可产生很强的磁场而且消耗的电能很少。日本用超导体产生17。5万高斯的强磁场，加上冷却用电也仅为15KW。这种强磁场是实现受控热核反应的关键之一。 用超导体制成的超导发电机的功率可比目前发电机高100倍以上；超导磁悬浮列车的时速每小时已达550公里；高速超导电子计算机的计算速度每秒可达几百亿次以上。 超导体有可能为我们这个世界带来新的技术革命，所以目前世界各国都把超导研究列为重点攻关项目，以期早日迈入超导时代。迄今为止，已有8位科学家因为研究超导体而获得了诺贝尔奖。 半导体材料 我们日常用的铜、铁、铝等，都很容易导电，因而叫做导体；而橡胶、塑料等几乎不导电，因而叫做绝缘体。如果某物质不是导体，那它就一定是绝缘体吗？答案是否定的。在导体和绝缘体之间还存在大量半导体，其导电能力居中，并且随温度升高而增大，随温度下降而减小。 半导体分三种：本征半导体、p型半导体和n型半导体。 不含杂质的纯净半导体叫本征半导体，它的导电能力很差。为了提高纯质半导体的导电能力，常常在本征半导体中掺入少量杂质。如在硅中掺入硼，硅原子周围就形成可移动的空穴，这就是P型半导体；如果在硅中掺入磷， 材料中就会出现多余电子，这就是n型半导体。它们各有自己的特性，常常联合使用。人们为了获得所需要的半导体，就必须制得纯净的本征半导体。 目前，人们所获得硅的纯度已达14个9，即99。999999999999％。这是人类材料史上的一个奇迹。 半导体材料有许多奇妙用途，在各个领域发挥重要的作用，无论是收音机、电视机，还是大型计算机、工业电气化系统，都离不开半导体材料。 半导体材料是制造电子元件的主要材料，而我们用的收音机、电视机、电子游戏机以及工业用的电子计算机、机器人等，都是由无数的电子元件构成的。半导体材料制成的电子元件不仅功能强、效果好，而且重量轻、寿命长、耗电省。1946年，美国研制出世界上第一台电子计算机，使用了18000个真空电子管，1500个继电器，重量达30吨，占地面积170平方米，真是一个庞然大物。而现在运算速度比它快得多的微型计算机，还没有一张书桌大。 电子元件的发展已经历了四个时代，1947年美国的布拉坦和同事制成了晶体管，这是第一代。晶体管因性能优于电子管而被广泛使用。1962年，在一小块硅片上制成了几个元件组成一个小型电路，这就是小型集成电路。集成电路体积小而功能大，因而迅速发展起来。1965年发展到中规模集成电路，指甲大的一块硅片上可制作上百个元件。1968年出现了大规模集成电路，在5～7平方毫米的硅片上制成了上万个元件。1979年日本在6平方毫米的硅片上制成了15万个元件，这就是超大规模集成电路。目前人们正在研制三维集成电路。前几代集成电路都是平面式的，像一排排的平房。而三维集成电路则像高楼大厦，在一层元件上再重叠一层元件，这样，每个元件与周围元件的联络构成一个空间网络，便于信息的传递和处理。用这种三维集成电路也许可以模拟人脑的思维，如果是这样，那么我们就可以制造出会思考、会自行解决问题的机器人了。 半导体材料具有良好的光电转换效应，是制造光电电池的好材料。有了廉价高效的光电电池，我们才能充分利用清洁的太阳能。有些半导体材料的温差电动势很大，能直接把热能转换为电能。这种温差发电机适用于缺电的边远地区。在宇宙飞行器、导航设备上也用到它。 半导体材料还用于制造激光器。激光方向性好，能量集中，在现代各个行业都得到广泛应用。大功率的激光武器为各国所重视。用半导体制成的发光二极管，在光纤通讯方面有重要用途。光纤通讯比微波通讯效果更好，一条光缆可载上亿门电话。人们预计，光计算机将比电子计算机运算速度快几十倍。 半导体材料经过几十年的发展，已历经三代，最早人们用锗，但锗元件的寿命和效果都不大理想，人们转而重视开发硅，目前硅已成为应用最广泛的半导体材料。为了在高温、高频领域取得进展，人们又看重砷化镓。它是砷在高温下和镓结合生成的化合物，是高频、高温电子元件的理想材料，它必将在巨型计算机、高效机器人、激光、光纤通讯等方面发挥重要作用

18世纪60年代，英国率先开始第一次工业革命，到19世纪40年代英国工业革命基本完成，英国的机器大生产基本取代工场手工业，成为“世界工厂”。18世纪末19世纪初，法国、美国也开始了工业革命，19世纪60年代开始，工业革命的成果被引进到中国、日本等国。19世纪70年代开始，第二次工业革命在几个发达的资本主义国家几乎同时开展，它使生产力得到巨大的发展；二战后期开始的第三次科技革命一直持续至今，它无论从规模、速度和影响等方面都远远超过前两次。1．工业革命首先出现于部门。1765年，哈格里夫斯发明“”，揭开了工业革命的序幕。1785年，瓦特制成改良蒸汽机，人类社会由此进入“”。1814年，人史蒂芬孙发明了蒸汽机车。成为工业化生产的主要组织形式，发挥着日益重要的作用。19世纪以后，美国工业革命发展迅速，涌现出许多新发明，1807年，美国人富尔敦制成试航成功；、缝纫机、拖拉机相继发明；特别是采用和推广了机器零部件的生产方法，推动了机器的普及。2．1870年以后，科学技术应用于工业的成就主要表现在四个方面，即的广泛应用、和工具的创制、手段的发明和工业的建立。第二次工业革命的成就，以的广泛应用最为显著。1866年德国人西门子制成；70年代实际可用的发电机问世；、电车、电影放映机等相继问世。人类进入。19世纪七八十年代，以煤气和汽油为燃料的相继诞生，90年代柴油机创制成功。德国人卡尔·本茨等人成功制造出由内燃机驱动的。内燃机车、远洋轮船、等迅速发展；内燃机的发明，推动了石油开采业的发展。19世纪70年代美国人发明电话，90年代意大利试验无线电报取得成功。1867年，发明炸药，80年代又改良了无烟火药的技术，大大促进了工业的发展。塑料、人造纤维等开始投入生产和实际使用。3．从20世纪四五十年代开始的新技术革命，以技术、技术、的应用为代表，还包括、分子生物学和遗传工程等。20世纪90年代以来，呈现出新的发展趋势是的兴起。1．第一次工业革命的影响(1)极大地提高了生产力，巩固了各国统治基础。(2)引起的重大变革，社会日益分裂为两大对立阶级；促进了近代城市的兴起。(3)工业革命引发三股潮流：资本主义(主义：1776年英国的亚当斯密发表的《国富论》，提出、和的主张，反对重商主义政策，代表了工业资产阶级的利益。从19世纪20年代到70年代资产阶级革命和改革运动蓬勃兴起，逐渐战胜封建势力，掌握了政权。自由主义成为工业革命后19世纪人类历史发展的主流。俄国、意大利统一、德意志、美国、日本等都是这股潮流的突出表现)；社会主义(由法国起义、英国运动组成的早期工人运动，1848年革命中爆发的工人起义，《》的发表，的成立，1871年公社的出现等，显现了这一历史潮流的活力)；民族主义(工业革命促使各工业国加速占领殖民地扩大市场，刺激了民族独立运动高涨。殖民地半殖民地的民族运动，以亚洲最具代表性。爪哇人民反荷起义、人民反英起义、伊朗起义、中国运动和民族大起义构成亚洲革命风暴。这些运动属于传统的旧式造反运动，其结果是都失败了。欧洲的民族运动，大多具有资本主义性质。如意大利统一和都属于这类运动)。(4)生产组织形式、产业结构的变化：手工工场被一制度取代了；城市化兴起；以农村和农业为主体的经济体制，变成以和为主体的经济体制，人类历史开始从农业文明向文明过渡。(5)对世界格局的影响：工业革命大大密切了之间的联系，最终确立了对世界的统治；成为世界霸主；亚非拉美的多数国家沦为欧美资本主义列强的殖民地半殖民地，从属于。资本主义世界体系初步形成。2．第二次工业革命的影响(1)极大地提高了生产力，主要资本主义国家进入阶段；社会主义运动进一步发展，1889年7月14日第二国际建立；20世纪初“帝国主义时代的马克思主义”——诞生；亚非拉人民的运动不断高涨，其中“”尤为突出，具有反帝反封建的资产阶级民主革命的新特点。(2)引起生产组织形式和产业结构的变化：第二次工业革命导致组织的产生，将自由资本主义推进到资本主义阶段；工业化程度大大提高，主要资本主义国家的总产值超过农业，从轻工业国转变为重工业国。(3)对当时的世界格局产生的影响：列强加紧对外扩张，资本主义世界体系最终形成，资本主义体系最终确立；帝国主义各国经济发展的性加剧，围绕着争夺，展开激烈斗争。3．第三次科技革命的影响(1)极大推动了社会的发展；促进了垄断资本主义发展。(2)促进了社会结构和社会结构的巨大变化，产业比重上升。(3)推动国际格局的调整，的竞争在国际经济竞争中的地位日益重要，扩大了发达国家同国家间的经济差距，给国家带来机遇和挑战。应该有楼主要的东西，别忘了采纳，

第一次科技革命 棉纺织：一系列纺织机器的发明动力：瓦特改良蒸汽机（1785年 ）交通运输：富尔顿－轮船（美、1807年）；史蒂芬孙－蒸汽机车（英、1814年） 1、首先发生在英国，并以英国为主体；2、以轻工业为主导；3、 以蒸汽动力为主要标志；4、技术发明主要源于工人和技师的实践经验

第二次科技革命 1、电力的广泛应用（西门子－发电机、格拉姆－电动机）2、内燃机和新交通工具的创制（卡尔·本茨－内燃机驱动的汽车、莱特兄弟－飞机）3、新通讯手段的发明（贝尔－电话、马可尼－无线电报） 1、科学同技术开始密切结合2、新技术发明几乎同时发生在几个国家3、一些国家两次工业革命交叉进行

第三次科技革命 以原子能技术、航天技术、电子计算机的应用为代表，包括人工合成材料、分子生物学和遗传工程等高新技术。 1.科学技术推动生产力的发展，转化为直接生产力的速度加快。2.科学技术密切结合，相互促进。3.科学技术各个领域相互渗透。

主要影响

第一次科技革命 1、极大地提高了生产力，促使资本主义制度的巩固与广泛建立；2、使社会阶级结构发生重大变革，社会日益分裂为两大对立阶级；3、使社会经济结构发生重大变化，开始了城市化进程；4、使世界格局发生变化 ：东方从属于西方5、自由资本主义发展起来，殖民侵略进入以商品输出为主时期 1、发动两次鸦片战争，使中国沦为半殖民地半封建社会2、 近代工业产生（中国民族资本主义产生）3、 先进的中国人开始向西方学习?

第二次科技革命 1、促使生产力迅速发展；2、生产关系进一步调整：垄断与垄断组织形成，主要资本主义国家进入帝国主义阶段；3、列强加紧瓜分世界，资本主义世界体系最终形成；殖民侵略进入以资本输出为主的时期；东西方差距进一步扩大4、政治经济发展的不平衡加剧，世界力量对格局发生改变；列强争夺与冲突加剧5、无产阶级壮大，工运逐渐走向高潮 1、列强继续发动一系列侵华战争，并掀起瓜分中国的狂潮，中国完全沦为半殖民地半封建社会2、 中国民族资本主义初步发展3、 中国人民救亡图存运动高涨

第三次科技革命 1、极大地推动了社会生产力的发展－—提高劳动生产率的手段改变；2、促进了社会经济结构和社会生活结构的变化－－第三产业比重上升。人们的衣食住行等日常生活发生变革；3、推动了国际经济格局的调整－－各地联系更紧密；强化国家资本主义和科技竞争；扩大了发达国家同发展中国家的经济差距。对发展中国家来说，既是机遇，又是挑战。

---