他被人称作芯片大王。台湾地域的半导体教父。他是大器晚成的代表。56岁的时分才走向胜利。在70岁的时分娶了本人的秘书。到了如今。光是公司的市值就超越了40,000亿。他就是张忠谋。
1931年。张忠谋出生于浙江。父亲是财政局的局长。母亲家里也是藏书大家。能够说。张忠谋的家庭不论是财富还是文化底蕴十分的雄厚。那也的确过了一段十分富足且闲适的生活。但是当时那个年代正值兵荒马乱。家人为了规避战乱,就带着张忠谋一路流离失所,到了南京,香港等中央。而也正是父母的这次外逃,才让他们一家人免于战事。然后一家人就定居香港。在那里过起了平安而又富足的生活。张忠谋童年的大局部光阴也都是在香港渡过。
1941年。日本侵略香港。家人们继续搬迁到了重庆。张忠谋的教育也没有落下。他在南开中学就读。也正是在当时的社会环境下。张忠谋深入的认识到,只要经过本人的努力才干改动本人的命运。所以他的学习十分刻苦。张忠谋的侥幸在于他有一个十分开通的父亲。,即便在当时那样不稳定的各种迁居生活中,也没有放弃对子女的教育。
1949年。新中国成立,当时的张忠谋只要18岁。他居然真的经过本人的努力考入了美国的哈佛大学。那可是1949年。不可思议张忠谋付出了多么大的努力。而他也正是哈弗1000多名重生中独一的一名中国人。1950年。张忠谋又去了麻省理工,特地攻读机械工程。4年之后就取得了硕士学位。
1955年。张忠谋毕业之后没有继续进修。迎来了人生的另一个转机点,张忠谋刚出校园开端打工,面前就有两份工作供他选择,一个是契合他兴味和专业的福特公司,一个是半导体,最终张忠谋选择进入了本人不熟习的半导体行业,在波士顿的一家半导体部门任职。当时他是那家公司独一的一个华人员工,由于张忠谋在学校的时分读的是机械工程。半导体对他来讲是一个全新的范畴。在进入这个行业之后,张忠谋也是十分刻苦的研究技术。很快就成为了行业里的佼佼者。人到了一定的境地,就不会满足于目前的处境。
三年之后。27岁的张忠谋曾经不满足于在这个平凡的公司里面工作。他需求更高的平台。所以就跳槽到了德州仪器。同样张忠谋照旧是这家公司的第1个中国员工。当时德州仪器并没有无尽的范围。由于是第1个中国员工。张忠谋在德州仪器公司也是风云人物。当时德州仪器还没有如今那么强大。张忠谋到了之后也从一个小员工一步步高升。德州仪器在他在职的这段期间开展壮大。能够说张忠谋是德州仪器的元老级人物。
1964年,张忠谋又继续去斯坦福大学进修,并取得了博士学位,之后又回到了德州仪器公司。
1965年,张忠谋成为了公司的经理,并在1972年升到了副总裁的位置。成为了公司里面的三把手。而此时的德州公司曾经在这一范畴开展成了世界第一。在全球的员工就到达了6万。
1970年。英特尔疾速崛起。为了公司的开展。张忠谋十分有远见的,希望公司注重半导体。但公司当时的总裁。重点放到了那些消费性的电子产品上面。并不认同张忠谋的倡议。很快两个人就呈现了分歧。而张忠谋的性格也是那种不愿意和人妥协。两个人为此还迸发了屡次争持。
1985年。张忠谋辞去了这份高薪工作。来到了台湾。其实台湾的经济部长早在1982年的时分,就约请张忠谋回台湾担任院长。但是由于张忠谋当时在美国还有事情要做,所以并没有容许。而张忠谋在回到台湾之后,就担任起了工业技术研讨院的院长。对台湾的半导体事业做奉献。
台湾当时在半导体设计方面没有优势,在销售方面也没有优势,那么独一的方法就是树立一个制造公司。在当时芯片设计和芯片消费是统一的,合为一体,不能单独消费。且当时很多企业普通主要把资金放在产品的投资上。基本就没有精神去做芯片。张忠谋也正是看到了这一契机。压服了阿斯迈尔这个世界上具有最先进光刻机的机器公司,取得了他们的仪器,开端进军代工行业。
1987年。张忠谋创立了全世界第1家专业半导体代工公司——台积电。公司成立之初,张忠谋就找到了当时的死对头英特尔谈协作,没想到英特尔居然提出了几百个问题,而且这些问题提的还都非常刁钻,张忠谋和同事们们不眠不休,将这200多个问题逐个攻破。顺利拿下了英特尔的业务。在张忠谋的率领下。凭仗着他丰厚的工作经历以及学问储藏。公司很快就成为了半导体范畴的领头羊。当时张忠谋曾经56岁。再怎样讲也不能和年轻的小伙子相比。膂力慢慢缺乏,所以他需求找一个得力的助手。来帮本人管理公司。
2006年。张忠谋将蔡力行选拔为公司里的CEO。本人这个董事长只担任在关键时分出来做决策。而这个蔡立行曾经在公司里工作了20年的时间。也是由厂长开端一步步做起。能够说是张忠谋一手选拔起来的得力干将。
2009年。全球金融风暴降临。世界经济都面临着凋谢。台积电在这样的全球浪潮下,自然也不能幸免。第1季度的业绩就面临着亏损。就在这危在旦夕的时分。张忠谋又重新担任起了公司里的CEO。力挽狂澜,让公司起死回生。这样的行动让全球的半导体行业都感到了震动。
2010年。台积电刚刚渡过了金融危机。停业收入就高达921.9亿台币。成为台湾获利最高的公司之一。2018年6月5日。张忠谋正式退休。到2021年。这家公司的市值就高达4.4万亿钱。张忠谋也以12亿美圆的财富进入了全球亿万富豪榜。同时全球有一半以上的半导体订单都会送到台积电,虽然三星英特尔也在竭力开展芯片制造,可是就目前的实力来讲,还是无法和台积电抗衡。毕竟台积电能够消费出5纳米的芯片。而其他的企业还在停止14纳米的打破。能够让台积电显得十分重要。
在事业上功成名就,但是张忠谋在情感问题上却让人非议。2001年。曾经70岁的张忠谋居然娶了一个比本人小13岁的妻子张淑芬。张淑芬之前不只是张忠谋的秘书,还是张忠谋的一个下属的妻子。这样的阅历不由让外界疑心张忠谋能否有夺妻的嫌疑。关于外界的质疑声。张忠谋也是一笑而过。以至表示本人终身只要两个成就,一是台积电,二是遇到了现任妻子。
有人说张忠谋一个人就能够定义整个半导体产业。是全球最尖端的一个人物。固然在56岁之前不断在为他人打江山。但是照旧能够凭仗着本人的才干,将公司开展成价值超4万亿的行业领头羊。
不论是在56岁开端创业。还是在70岁迎娶小13岁的娇妻。他做的每一步都是那么的果断而又英勇。不由启示我们只需想做成一件事,不论几岁起步都不会太晚。
半导体的发现实际上可以追溯到很久以前。
1833年,英国科学家电子学之父法拉第最先发现硫化银的电阻随着温度的变化情况不同于一般金属,一般情况下,金属的电阻随温度升高而增加,但巴拉迪发现硫化银材料的电阻是随着温度的上升而降低。这是半导体现象的首次发现。
不久,1839年法国的贝克莱尔发现半导体和电解质接触形成的结,在光照下会产生一个电压,这就是后来人们熟知的光生伏特效应,这是被发现的半导体的第二个特征。
1873年,英国的史密斯发现硒晶体材料在光照下电导增加的光电导效应,这是半导体又一个特有的性质。
半导体的这四个效应,(jianxia霍尔效应的余绩──四个伴生效应的发现)虽在1880年以前就先后被发现了,但半导体这个名词大概到1911年才被考尼白格和维斯首次使用。而总结出半导体的这四个特性一直到1947年12月才由贝尔实验室完成。
在1874年,德国的布劳恩观察到某些硫化物的电导与所加电场的方向有关,即它的导电有方向性,在它两端加一个正向电压,它是导通的;如果把电压极性反过来,它就不导电,这就是半导体的整流效应,也是半导体所特有的第三种特性。同年,舒斯特又发现了铜与氧化铜的整流效应。
扩展资料:
人物贡献:
1、英国科学家法拉第(MIChael Faraday,1791~1867)
在电磁学方面拥有许多贡献,但较不为人所知的,则是他在1833年发现的其中一种半导体材料。
硫化银,因为它的电阻随着温度上升而降低,当时只觉得这件事有些奇特,并没有激起太大的火花;
然而,今天我们已经知道,随着温度的提升,晶格震动越厉害,使得电阻增加,但对半导体而言,温度上升使自由载子的浓度增加,反而有助于导电,这也是半导体一个非常重要的物理性质。
2、德国的布劳恩(Ferdinand Braun,1850~1918)。
注意到硫化物的电导率与所加电压的方向有关,这就是半导体的整流作用。
但直到1906年,美国电机发明家匹卡(G. W. PICkard,1877~1956),才发明了第一个固态电子元件:无线电波侦测器(cat’s whisker),它使用金属与硅或硫化铅相接触所产生的整流功能,来侦测无线电波。
在整流理论方面,德国的萧特基(Walter Schottky,1886~1976)在1939年,于「德国物理学报」发表了一篇有关整流理论的重要论文,做了许多推论,他认为金属与半导体间有能障(potential barrier)的存在,其主要贡献就在于精确计算出这个能障的形状与宽度。
3、布洛赫(Felix BLOCh,1905~1983)
在这方面做出了重要的贡献,其定理是将电子波函数加上了周期性的项,首开能带理论的先河。
另一方面,德国人佩尔斯(Rudolf Peierls, 1907~ ) 于1929年,则指出一个几乎完全填满的能带,其电特性可以用一些带正电的电荷来解释,这就是电洞概念的滥觞;
他后来提出的微扰理论,解释了能隙(Energy gap)存在。
参考资料来源:百度百科-半导体
在能带结构中能态密度为零的能量区间。常用来表示价带和导带之间的能态密度为零的能量区间。禁频宽度的大小决定了材料是具有半导体性质还是具有绝缘体性质。半导体的禁频宽度较小,当温度升高时,电子可以被激发传到导带,从而使材料具有导电性。绝缘体的禁频宽度很大,即使在较高的温度下,仍是电的不良导体。
基本介绍中文名 :禁带 外文名 :forbidden band 特征 :晶体中相邻两能带间的能量范围 提出者 :派尔斯 定义 :能态密度为零的能量区间 学科 :半导体物理 概念解释,禁带的宽度,导体、半导体、绝缘体的能带,禁带示意图,相关概念,半导体禁带,滤波器禁带,光子禁带,光子晶体禁带的特性, 概念解释 对于绝缘体,分隔导带和满带的禁频宽度较大,激发电子需要较大的能量,因此激发电子的数目就十分少,以致所引起的导电作用在实际中可以忽略。对于半导体,分隔导带与满带的禁频宽度较小,激发电子的数目较多,就可以导电。 在能带结构中能态密度为零的能量区间。常用来表示价带和导带之间的能量范围。禁频宽度的大小决定了材料是半导体还是绝缘体。半导体的禁频宽度较小,温度升高,电子被激发传到导带,具有导电性。绝缘体的禁频宽度很大,即使在较高的温度下,仍是不良导体。 禁带的宽度 禁频宽度是半导体的一个重要特征参量,其大小主要决定于半导体的能带结构,即与晶体结构和原子的结合性质等有关。 半导体价带中的大量电子都是价键上的电子(称为价电子),不能够导电,即不是载流子。只有当价电子跃迁到导带(即本征激发)而产生出自由电子和自由空穴后,才能够导电。空穴实际上也就是价电子跃迁到导带以后所留下的价键空位(一个空穴的运动就等效于一大群价电子的运动)。因此,禁频宽度的大小实际上是反映了价电子被束缚强弱程度的一个物理量,也就是产生本征激发所需要的最小能量。 Si的原子序数比Ge的小,则Si的价电子束缚得较紧,所以Si的禁频宽度比Ge的要大一些。GaAs的价键还具有极性,对价电子的束缚更紧,所以GaAs的禁频宽度更大。GaN、SiC等所谓宽禁带半导体的禁频宽度更要大得多,因为其价键的极性更强。Ge、Si、GaAs、GaN和金刚石的禁频宽度在室温下分别为0.66eV、1.12 eV、1.42 eV、3.44 eV和5.47 eV。 金刚石在一般情况下是绝缘体,因为碳(C)的原子序数很小,对价电子的束缚作用非常强,价电子在一般情况下都摆脱不了价键的束缚,则禁频宽度很大,在室温下不能产生出载流子,所以不导电。不过,在数百度的高温下也同样呈现出半导体的特性,因此可用来制作工作温度高达500℃以上的电晶体。 作为载流子的电子和空穴,分别处于导带和价带之中;一般,电子多分布在导带底附近(导带底相当于电子的势能),空穴多分布在价带顶附近(价带顶相当于空穴的势能)。高于导带底的能量就是电子的动能,低于价带顶的能量就是空穴的动能。(3)半导体禁频宽度与温度和掺杂浓度等有关: 半导体禁频宽度随温度能够发生变化,这是半导体器件及其电路的一个弱点(但在某些套用中这却是一个优点)。半导体的禁频宽度具有负的温度系数。例如,Si的禁频宽度外推0 K时是1.17eV,到室温时即下降到1.12eV。 如果由许多孤立原子结合而成为晶体的时候,一条原子能级就简单地对应于一个能带,那么当温度升高时,晶体体积膨胀,原子间距增大,能频宽度变窄,则禁频宽度将增大,于是禁频宽度的温度系数为正。 但是,对于常用的Si、Ge和GaAs等半导体,在由原子结合而成为晶体的时候,价键将要产生所谓杂化(s态与p态混合——sp3杂化),结果就使得一条原子能级并不是简单地对应于一个能带。所以,当温度升高时,晶体的原子间距增大,能频宽度虽然变窄,但禁频宽度却是减小的——负的温度系数。 当掺杂浓度很高时,由于杂质能带和能带尾的出现,而有可能导致禁频宽度变窄。 禁频宽度对于半导体器件性能的影响是不言而喻的,它直接决定着器件的耐压和最高工作温度;对于BJT,当发射区因为高掺杂而出现禁频宽度变窄时,将会导致电流增益大大降低。 导体、半导体、绝缘体的能带 晶体中的电子应该由低到高依次占据能带中的各个能级.如果一能带中所有能态都已被电子填满,这能带称为满带。一般原子内层能级在正常状态下都已被电子填满,当结合成晶态时,与此能级相应的能带如果不和其他能带重叠,一般都是满带.由于满带中所有可能的能态都已被电子占满,因此不论有无外电场作用,当满带中有任一电子由其他原来占有的能态向这一能带中的其他任一能态转移时,就必有电子沿相反方向的转移与之抵偿,其总效果与没有电子转移一样。所以说满带中的电子没有导电作用(当然如果把满带中的电子激发到能量更高的非满带中去,就会导电)。有的能带中只填人部分电子,还有一些空着的能态,能带中的电子在外电场作用下得到能量后,可进入本能带中未被电子填充的稍高的能态,并且它的转移不一定有反向的电子转移来把它抵消掉,从而形成了电流.这样未填满电子的能带称为导带。此外,与各原子激发的能级相应的能带,在未被激发的正常情况下,往往没有电子填人称为空带。如果有电子因某种因素受激进入空带,在外电场中,这电子也可得到加速,在该空带内稍高的空能态转移,从而表现为具有一定的导电性,因此空带也称为导带。 晶体中能带结构示意图如下图所示。 禁带示意图 常见半导体材料禁带值: 相关概念 半导体禁带 按照固体的能带理论,半导体的价带与导带之间有一个禁带。在禁带较窄的半导体中,有一些物理现象表现最为明显。由于禁带窄,导带与价带的相互影响就比较严重,寻常温度下热激发的电子浓度高,费米能级很容易进入导带,必须用费米-狄拉克统计来处理电子输运过程。 滤波器禁带 滤波器中常用的名词。被滤波器所阻挡,不能通过的频率范围称为禁带。 光子禁带 1987 年,E.Yablonovitch和 S.John分别提出了光子晶体的概念,即所谓的“光半导体”。它是一种由介质或金属周期排列构成的人工材料。由于其独特的性能和潜在的巨大套用前景,近十年来,光子晶体己成为一个发展迅速的科学研究新领域。 我们知道,在半导体材料中由于周期势场作用,电子会形成能带结构,带与带之间有能隙(如价带与导带)。如果将具有不同介电常数的介质材料在空间按一定的周期排列,由于存在周期性,在其中传播的光波的色散曲线将成带状结构,带与带之间有可能会出现类似于半导体禁带的“光子禁带”(Photonic band gap),频率落在禁带中的光或电磁波是被严格禁止传播的。 如果只在一个方向具有周期结构,光子禁带只可能出现在这个方向上,如果存在三维的周期结构,就有可能出现全方位的光子禁带。落在禁带中的光在任何方向都被禁止传播。我们将具有光子禁带的周期性电介质结构称为光子晶体(Photonic Crystal)。 光子晶体的最根本特征是具有光子禁带,落在禁带中的光是被禁止传播的,光子禁带的出现依赖于光子晶体的结构、介电常数的配比和几何结构。 光子晶体禁带的特性 选择不同的晶格结构能够产生不同禁频宽度和位置;不同介电常数与填充比在一定范围内与禁频宽度成正比关系;在相同填充比下研究了不同的柱体形状,发现椭圆柱体的结构与圆柱体结构相差不大,但是它的 TE、TM 模与圆柱体结构相比却产生了多个分立禁带,禁带结构有了较大变化,而实际的加工制作光子晶体中,由于精度不够,圆柱结构又经常被破坏,成为椭圆或其它形状,所以光子晶体的柱体结构在光子禁带的分析中是值的重视的。
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