2.在架构上的差别：LD有光学谐振腔，使产生的光子在腔内振荡放大，LED没有谐振腔。
3.效能上的差别
：LED没有临界值特徴，光谱密度比LD高几个数量级，LED汇出光功率小，发散角大。
4.LD是雷射二极管的英文缩写，雷射二极管的物理架构是在发光二极管的结间安置一层具有光活性的半导体，其端面经过抛光后具有部分反射功能，因而形成一光谐振腔。在正向偏置的情况下，LED结发射出光来并与光谐振腔相互作用，从而进一步激励从结上发射出单波长的光，这种光的物理性质与材料有关。半导体雷射二极管的工作原理，理论上与气体雷射器相同。
总之，ld比led多了谐振腔，产生了相干光
雷达测速基本原理第一讲:雷达与雷射
雷达的基本原理，是利用雷达波来侦测移动物体速度的原理，其理论基础皆来自于「都卜勒效应理论」，也就是一般常听说的~都卜勒雷达(Doppler Radar)。
都卜勒的理论基础为时间。电波是由频率及振幅所构成，而无线电波是随着地形而前进的。当无线电波在行进的过程中，碰到物体时，该无线电波会被反d，而且其反d回来的电波，其频率及振幅都会随着所碰到的物体的移动状态而改变。
若无线电波所碰到的物体是固定不动的，那么所反d回来的无线电波其频率是不会改变的。然而，若物体是朝着无线电线发射的方向前进时，此时所反d回来的无线电波会被压缩，因此该电波的率频会随之增加；反之，若物体是朝着远离无线电波方向行进时，则反d回来的无线电波，其频率则会随之减小。
雷射的英文为 Laser，这个字是由Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation的第一个字母缩写而成，意思是指，经由激发放射来达到光的放大作用。雷射所激发出来的光，其光子大小与运动方向皆相同，因此每个波束的频率都相等，再加上它们一束束紧密地排列着，彼此间分毫不差地互相平行，使整个光束发射至极远处也不会散开来。在一九六二年的实验中发现，从地球发射的雷射光在经过近四十万公里的太空之旅后，只在月球表面上投射出一片约三公里直径大小的圆而已！此特性使得雷射在焊接、切割、雕刻、穿洞等加工与医学（眼科、牙科、肿瘤）之应用更为广泛。
测速雷射种类于固态雷射中的半导体雷射。雷射测速设备采用红外线半导体雷射二极管。雷射二极管有几个特点使它极适合用来量测速度：
1.雷射二极管自微小范围中发射出极窄的光束，此一狭窄光束才能精确地瞄准目标。
2.雷射二极管以小于十亿分之一秒的瞬间切换开关，大大提高精确度。
3.雷射二极管发射率很窄，其侦测器极易接收到精确的波长；因此在日间有强烈阳光时，仍能正常 *** 作。
4.雷射二极管只发射电磁光谱中的红外线部分；而红外线系眼睛看不见的，不会影响驾驶人的注意力。
雷射测速q以量测红外线光波传送时间来决定速度。由于光速是固定，激光脉冲传送到目标再折返的时间会与距离成正比。以固定间隔发射两个脉冲，即可测得两个距离；将此二距离之差除以发射时间间隔即可得到目标的速度。理论上，发射两次脉冲即可量测速度；实务上，为避免错误，一般雷射测速器（q）在瞬间发射高达七组的脉冲波，自以最小平方法求其平均值，去计算目标速度。
拦截式X.K频应用的原理，就是可以侦测到发射出现的无线电波，及反d回来的无线电波其间的频率变化。由这两个不同频率的差值，便可以依特定的比例关系，而计算是该波所碰撞到物体的速度。当然，此种速度侦测装置可以将所侦测到的速度，转换为「公里/小时」或是「英哩/小时」。
一般常见发射电波主体外挂车体左后方窗户或后窗音响喇叭位置.最短侦测距离150公尺.雷达波束18度固定脉冲波!
依据值勤者经验~目测搭配拦截取缔,但若超速警示器无反应时则表示警用设备未开机.行驶高速公路弯道请小心减速驾驶,雷达与雷射之最远测速距离均在一公里左右，可以加强设备发射功率而增长，但效益并不高。
目前测速距离多在150公尺~400公尺之间!也有听到过仅100公尺就拦停，但这只是警察缺业绩所做的差劲手法!!
雷达测速器需经常以固定频率之音叉加以校正，而雷射测速器则无此必要。
另一重要差别在测速的时间，以雷达测速约高要二至三秒钟，而使用雷射则只需要约零点三秒。
雷达测速，大约常见警方使用的器材为:固定式照相、X频警用外挂、新K频三脚架。
以距离来论，是X频警用外挂为最远，因功率超强，所以距离通常长达一公里以上!
但以设备来看，新K频三脚架可附挂照相机与PDA，实时性颇高，大约只要有超速就直接照相，然后就直接进PDA存盘!
雷射q测速的缺点就是无法于移动状态下使用，但也有听说是警察跟车在后头，使用雷射q侦测，有超速就直接闪灯叫你靠边，但我想这应该也缺业绩的做法之一!
至于雷射q也有可能附挂照相机与PDA吗?!答案我想是肯定的!!
在新闻及许多报导中，也将警方的执勤的画面播出!相信大家应该是不陌生的!
第二讲:世界的测速频道及测速系统介绍 美国联邦电讯委员会 FCC
（ Fededral Communication Commission ） 规定世界警用测速频道有 X ， K ， Ka ， Laser 。
以下为各频道的频率：
S band ： 2.445 GHz （在 50'~60' 使用）
X band ： 10.525 GHz
K band ： 24.150 GHZ
Ka band ： 33.40~36.00 GHz （频宽 2.6 GHz, 又称 Super-Wind Ka band ）
Laser ： 红外线 800~1100nm
另外欧规频道有 Ku band : 13.450 GHz （杂志上广告所谓 Gatso 24 Ku 及 Gatso 33 Ku 两种测速频道 , 是所谓的 K band 与 Ka band , 并不是新的 Ku 测速频道） K band ： 24.125 GHz
以下为各频道之下对应的部份测速系统 :
X band ： 10.525 GHz
（美制 Muni Quip 警车测速拦截雷达）
（美制 MPH K-55 警车测速拦截雷达）
（美制 Decatur Hunter,MV715 警车测速拦截雷达）
（美制 Decatur Hunter HH 手持雷达q )
Ku band ： 13.450 GHz
（荷制 GATSO 13 流动雷达测速照相系统）
（荷制 GATSO 13 固定式雷达测速照相系统）
K band ： 24.125 GHz
（荷制 GATSO 24 流动雷达测速照相系统）
（荷制 GATSO 24 固定式雷达测速照相系统）
（流动式 Traffipax Speedophot 测速照相系统）
（固定式 Traffipax Speedophot Station 测速照相）
24.150 GHz
（美制 MPH K-15 测速拦截 )
（美制 Decatur MV724 警车测速拦截雷达）
（美制 Kustom Trooper,Hawk, 警车测速拦截）
（美制 Kustom KR-10SP,KR-11, 警车测速拦截）
（美制 Kustom Falcon,HR-12 手持雷达q）
（澳制 AWA Fairey 流动雷达测速照相系统）
Ka band ： 33.30 GHz （荷制 GATSO 33 流动雷达测速照相系统）
33.80 GHz （美制 MPH Bee 36A 流动雷达测速系统）
34.30 GHz （瑞制 Multanova 6F 三脚架流动雷达测速系统）
34.60 GHz （美制 AST PR-100 流动测速照相系统）
34.70 GHz （美制 Stalker 手持雷达测速q）
34.94 GHz （美制 Stalker 手持雷达测速q）
36.00 GHz （美制 MPH Bee 36 流动雷达测速系统）
33.4~34.4 GHz （美制 Stalker 雷达测速系统）
34.2~35.2 GHz （美制 Stalker 雷达测速系统）
Laser ： Kustom Signals Pro Laser LTI 20-20 Autovelox 104/c2 Jenoptik LAVEG ESO Drillingslichtschranke
◆ 国内目前测速系统频道以及其出现的方式
国内目前测速系统可分为美规及欧规以及固定式照相系统。美规频道有 X ， K ， Ka band 以及 Laser ，欧规有 Ku band ，固定式照相系统有 X ， K ， Ku band 以及 S 感应线圈（俗称 P band ）。
以下依照各种频道架设的方式做一一比。
1 、 X band （ 10.525 GHz +/- 50MHz ）：
此种测速雷达通常外挂在警车后车窗之外，有时也可以放在车内。采用测速拦截的方式对超速车辆进行举证告发。雷达形状为圆形，采连续波发射，测速距离为 150~4750m ，但 X band 拦截式雷达无法在车阵中锁定车辆，所以通常都是车阵中第一台被警方拦检。 X band 雷达不受阴雨天影响 , 可全天候执行测速工作 , 是目前世界上使用率最高的警用测速雷达 . 但因为此频道使用率极高 , 所以干扰也最多，干扰源为电信局发射站，第四台强波器，高压电线，无线电通讯器，遥控器，电动门控制器，道路流量计数器 …… 目前 X band 雷达较少与照相系统搭配使用， X band 固定测速照相系统属于较早期的照相系统。目前 X band 警车外挂式以及 X 雷达q其最高速范围介于 200~300km/h 。
2 、 K band （ 24.150 GHz +/- 100MHz ）：
此 K band 测速雷达可以几种方式出现 , 警车测速拦截 , 固定式测速照相 , 手持雷达q以及流动三脚架测速照相 . 警车拦截通常外挂在警车后车窗之外 , 有时也可以放在车内 . 警车拦截式雷达形状为八角型 , 采连续波发射 , 最短测速距离为 150m, K bnad 拦截式雷达可采用目测超速而开机的方式 (Instant On radar) , 遇到警方采用此方法进行测速勤务 , 反测速仪侦测距离较正常持续开机短很多 , 反测速仪接收到此种讯号时讯号强度会马上增强 , 警告声通常会较急促 . 此种 K band 雷达则较易受降雨及湿度影响 . 手持雷射测速q机动性强 , 警方人员可目测超速后直接开机测速执行取缔 . K band 雷达较 X band 机种先进 , 也可以搭配照相机直接照相举证 , 固定式 K band 测速照相与 K band 流动式三脚架即为此种搭配 . 但目前国内较少 K band 流动测速照相系统 , 大都为 K band 固定式照相 , K band 流动式测速照相系统及固定式照相系统因为功率又较 Ku 弱 , 所以侦测距离非常短 . 连正统的美规机种有时侦测距离仍不到 100m. K band 雷达波穿透力较强 , 反射力较弱 , 所以侦测距离较短 , 虽然 K band 雷达测速距离较短 , 但可以锁定车阵中的车辆 , 功率大小可调，且不易被干扰。 K band 测速照相系统可加装闪光灯于夜晚执行工作。目前国内警方已经引进 Gatso 24 （ 24.125 GHz ）与新型 TraffiPax K band 流动测速系统，有少数系统上路执勤。目前 K band 警车外挂式以及 K 雷达q以及 K band 流动照相系统其最高速范围介于 200~320km/h 。
3 、 Ku band （ 13.450 GHz ）：
通常我们听到流动三脚架，伪装车即为装设此 Ku band 测速雷达。 Gasto 13 Ku band 雷达测速系统由三大部分组成，测速雷达，判读速度电脑主机以及 ROC 照相机三部份。其中雷达可调为 “ 去向 ” 以及 “ 来向 ” 两种模式，其架设方式可落地型，三脚架型，以及伪装车（警车）型。将主机，雷达、相机都架设在三脚架上为 Gatso 13 最标准的配置方法，通常架设地点在路肩护栏下方或是停放在路肩的伪装车前及车上，槟榔摊，招牌 …… 各种伪装物之后。而所谓落地型就是只需用砖块将相机架设高于地面 30~40cm ，并将主机以及雷达用各种报纸杂草隐蔽，这种架设方式更较三脚架型隐蔽，用反测速仪抓到时若不注意搜寻有时还找不到。通常此种架设方式都是出现在高速公路上。中南部有些大队还有自行订制小型的携带铁架，可以将主机，雷达以及相机都固定在其上，不需要每次架设时拆装主机，雷达以及相机，便利性大大提高，不仅隐蔽性高，而且带到哪里照到哪里。另外所谓伪装车（警车型）型，是将 Ku band 雷达架设在车顶上其特征在伪装车或警车车顶警示灯前方有一白色长方形测速雷达，而与车内主机以及相机连线执勤超速照相举证的工作。若是黑白警车架设 Ku band 雷达执勤测速工作时，有时在其后会有一辆轿车掀起后行李箱盖作为掩护。当然有时连雷达也架设在伪装车内，从外头完全看不到有任何测速系统。目前警方有架设 Ku band 雷达的车辆大致上可分为以下数种： a 、黑白警车 b 、蓝色侦防车 ( 宝马 747,TOYOTA 瑞狮 ) c 、福特天王星车种 d 、 BMW 旧 3 系列 Ku band 测速照相可加装闪光灯在夜晚执行工作且不受天候影响侦测准度。雷达侦测速度在 20 Km~ 250Km ，最短侦测距离 18 m 、所以不要以为速度高于 XXX Km/h 就不会被照相的错误观念。目前 Ku band 雷达为国内流动照相系统主流。
4 、 Ka band （ 33.40~36.00 GHz ）：
Ka band 雷达有几种方式出现 , 一为流动三脚架 , 二为手持雷达q , 三为与 X band 雷达相似之测速雷达 , 目前国内只有前两者 , 所以第三者不再赘述 . 美规 Ka 流动三脚架架设方式与 Ku band 几乎相同 , 但其雷达有如火箭筒 , 极易与 Ku band 雷达区分 , 但国内由于数量极少 (2 部 ), 仅布置在台北 ( 台南 ) 高雄市区道路 . 手持 Stalker Ka band 雷达q仅引进一台供测试 , 手持雷射测速q机动性强 , 警方人员可目测超速后直接开机测速执行取缔 . Ka 雷达功率极小 , radar detector 非常不易测得 , 而且侦测距离极短 , 而且 Ka band 流动测速雷达侦测速度可高达 350Km/h 欧规 Gatso 13 Ku band 的 250 Km/h 还差一大截呢 ! 幸好此美规 Ka 测速雷达很确定不再引进 , 所以要遇到机率非常小 . 据传此两台系统已经停用 .
5 、 Laser ：
Laser 测速系统可分为测速q以及测速照相系统 . 美规雷射测速q LIDAR gun (Laser infrared detection and ranging) 使用不易散射的雷射红外线作为测速光源 , 且在极短的时间 (0.3 sec) 以内即可测得车辆的速度 . 其特性是使用者必须手持雷射测速q向一特定车辆测速 , 无法向其它测速雷达一般在开机之后持续发射雷达波对来往车辆进行测速 . 通常都是在目测车辆超速之后才进行雷射测速 , 所以通常都是在肉眼可见的范围内进行雷射测速 . Laser speed detection gun 在使用上有许多限制 , 如其无法在隔着玻璃的条件下使用 , 以及必须在使用上遵守光线直线照射的条件下使用 , 以及易受天候影响是其最大缺点 . 若注意看过台湾目前引进的美规 LTI 20-20 Laser 测速照相系统 , 其架设方式和三脚架测速雷达的方式几乎相同 , 就是利用与雷射q相同之测速光源 , 发射方式与车行方向成小角度照射 , 也一直开机测速 , 如此有时可以提早测到 Laser 的讯号 . 因为在 Laser 测速系统对你前车实行测速时 , 多少会有散射与漫射发生 , 所以反测速仪的 Laser 感应器便会收到信号而发出警告 , 不过由于此种红外线雷射光速不易散射 , 所以出现机率不高就。 而意大利制之 Autovelox 104 雷射测速系统 , 采两束光与车行方向垂直的方式测速 , 此种雷射测速几乎不可能测到 , 绝对不要相信市面上的广告 , 竟然宣称还有 10sec 的减速时间 . 此系统由于非常昂贵 , 所以目前只有引进数量不多 , 目前 Laser 测速q以及流动测速系统其最高测速范围介于 300~480km/h.
6 、 S 线圈以及 Ku,K band 固定式测速照相：
固定式 S 线圈利用线圈感应可测得闯红灯 , 红灯越线以及超速 . ( S 线圈固定式照相系统其工作原理于后文中有说明 ) K band 固定测速系统利用 K band (24.125GHz) 雷达测速后照相 , Ku band 固定测速系统利用 Ku band 雷达测速后照相 , Traffipax K band 固定式超速照相系统几乎都是照车尾 , 而且功率极弱 , 连正统的美规机种有时侦测距离仍不到 100m. 至于 X band 固定照相系统国内少见 . 国内固定式测速系统 (S 线圈 , 雷达系统 ) 其最高测速范围介于 200~270km/h 。
固定式 S 感应线圈工作原理为何？
S 线圈应该是利用重量感应 . 新设的 S 线圈通常有前后两条感应压条 , 可以针对闯红灯与超速车辆进行照相举证告发 , 以下附图说明较容易了解 :
车行进方向为 B ->A ， B 感应压条埋设在路口停车白线前端 . 闯红灯照相 : 当红灯亮起时约 1 sec 之后 , 系统同时进行闯红灯与超速照相工作 . 若车子前轮轮胎压过感应条 后 , 照第一张 , 此时视为红灯越线 . 1 sec 以后系统会自动拍摄第二张照片 , 若此时照片当中后轮已经通过路口停止线 , 此时即判其为闯红灯 . 而第二张照片当中会同时显示违规闯红灯车辆的车速 , 若是同时超速可以一并处罚 . 超速照相 : 若绿灯时则 A,B 皆负责感应工作 , 负责测速工作 . 因为两条感应条与车行方向垂直且之间钜离一定 . 利用经过两条感应条的时间差来算出车子的时速 . 超速即进行照像 . 所以当超速车辆前轮在经过 S 线圈两条感应条时 , S 线圈会测到超速便进行照像 , 1 sec 以后系统自动拍摄第二张照片 . 若相片中出现两台以上车辆 , 则可依照两张照片所显示资料正确勾选出违规车辆 , 另外由两张照片比较可清楚看到哪辆车的位移较大 , 则判别位移大者超速。
第三讲: GPS系统
目前全球有 2 套 GPS (Global Positioning System) 全球定位系统人造卫星，分别由美国及俄罗斯拥有，全球大多数用户都是使用美国的系统。整个系统约分成三个部份：
1.太空卫星部份：由 24 颗绕极卫星所组成，分成六个轨道，运行于约 20200 公里的高空，绕行地球一周约12小时。每个卫星均持续着发射载有卫星轨道资料及时间的无线电波，提供地球上的各种接收机来应用。
2.地面管制部份：这是为了追踪及控制上述卫星运转，所设置的地面管制站，主要工作为负责修正与维护每个卫星能保持正常运转的各项参数资料，以确保每个卫星都能提供正确的讯息给使用者接收机来接收。
3.使用者接收机：追踪所有的 GPS卫星，并即时地计算出接收机所在位置的座标、移动速度及时间，GPS行车警示器即属于此部份。
我们一般民间所能拥有及应用的，就是第三部份。计算原理为：每个太空卫星在运行时，任一时刻都有一个座标值来代表其位置所在（已知值），接收机所在的位置座标为未知值，而太空卫星的讯息在传送过程中，所需耗费的时间，可经由比对卫星时钟与接收机内的时钟计算之，将此时间差值乘以电波传送速度（一般定为光速），就可计算出太空卫星与使用者接收机间的距离，如此就可依三角向量关系来列出一个相关的方程式。
一般我们使用的接收机就是依上述原理来计算出所在位置的座标资料，每接收到一颗卫星就可列出一个相关的方程式，因此在至少收到三卫星后，即可计算出平面座标（经维度）值，收到四颗则加上高程值，五颗以上更可提高准确度，这就是 GPS的基本定位原理。一般来说，使用者接收机每一秒钟的座标资料都是最新的，也就是说接收机会自动不断地接收卫星讯息，并即时地计算其所在位置的座标资料，如此使用者便不需担心是否接收机显示的资料太旧或是不准确了。
GPS预警机的使用环境限制
1.行经天桥及高架桥，当经过时，讯号瞬间流失，有可能使得接收的准确性降低
2.开机接收讯号的问题:一般在GPS开机准备接收讯号时，最长需要五分钟，最短也需要两分钟，在这样的时间间距之下，如果是在路上临时开机要使用时，也会产生收不到讯号的情况
3.行驶于隧道时:随着目前许多新隧道的开通，目前在隧道内的测速，是使用数字录像测速的方式，没有讯号也不易发现，再加上进入隧道后，讯号是无法传递进入隧道，所以无法告知里面是否有测速系统
4.行驶于高楼大厦时:扣除乡间、一般较空旷地区以外，大楼的楼高有越来越高的情况，当在高楼之间行驶，也会将GPS讯号遮蔽，也会产生收不到讯号的情况
5.由于GPS卫星是由美国国防部管理，为了战略的考虑之下，有时会将位置精准度降低，此时，接收的坐标位置将会偏离或是不准确
第四讲:警方雷达侦测超速的手法
一般在警方抓超速的手法，真的是百百款,但也离不开以下要讲的这几种：
1.伪装法:大部份的伪装是使用民车、或是以掩蔽物来让驾驶者没法发觉!例如将新K频测速隐藏在路肩护栏旁或是在交流道出口及天桥底下，通常没有装测速器的驾驶，一个没注意就会变成罚单的牺牲者
2.拦停法:大部份的情况，都是警车外挂X频，开机侦测超速，有超速车辆，便会直接拦停，但这危险性颇高，一个不小心，可能就会发生危险，所以现在也是采点放式开机，在车流量较少时，拦停才显得有作用
3.直接照相:现在新K频脚架及雷射q，都有所谓的PDA+照相机，当警方将位置
乔好之后，就可以直接侦测，当被侦测到有超速，同步也就照相并存档进PDA，整体既方便又不危险，所以也渐渐为国道及一般交通队所爱用的方式!
4.耍诈法:这是很多人都非常想骂的方法!!例如:在隧道里，警车故意放慢车速，
后面的驾驶就会受不了想超车，但隧道是不可以变换车道的，通常都是警车的后面第二台或是第三台车受害，因为不容易看到前面是否为警车，一旦你超车，警笛就响了!!要你靠边停，白花花的银子又飞了
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简介半导体器件(semiconductor device)通常，利用不同的半导体材料、采用不同的工艺和几何结构，已研制出种类繁多、功能用途各异的多种晶体二极体，晶体二极体的频率覆盖范围可从低频、高频、微波、毫米波、红外直至光波。三端器件一 般是有源器件，典型代表是各种电晶体(又称晶体三极体)。电晶体又可以分为双极型电晶体和场效应电晶体两 类。根据用途的不同，电晶体可分为功率电晶体微波电晶体和低噪声电晶体。除了作为放大、振荡、开关用的 一般电晶体外，还有一些特殊用途的电晶体，如光电晶体、磁敏电晶体，场效应感测器等。这些器件既能把一些 环境因素的信息转换为电信号，又有一般电晶体的放大作用得到较大的输出信号。此外，还有一些特殊器件，如单结电晶体可用于产生锯齿波，可控矽可用于各种大电流的控制电路，电荷耦合器件可用作摄橡器件或信息存 储器件等。在通信和雷达等军事装备中，主要靠高灵敏度、低噪声的半导体接收器件接收微弱信号。随着微波 通信技术的迅速发展，微波半导件低噪声器件发展很快，工作频率不断提高，而噪声系数不断下降。微波半导体 器件由于性能优异、体积小、重量轻和功耗低等特性，在防空反导、电子战、C(U3)I等系统中已得到广泛的套用 。
分类 晶体二极体晶体二极体的基本结构是由一块 P型半导体和一块N型半导体结合在一起形成一个 PN结。在PN结的交界面处，由于P型半导体中的空穴和N型半导体中的电子要相互向对方扩散而形成一个具有空间电荷的偶极层。这偶极层阻止了空穴和电子的继续扩散而使PN结达到平衡状态。当PN结的P端(P型半导体那边)接电源的正极而另一端接负极时，空穴和电子都向偶极层流动而使偶极层变薄，电流很快上升。如果把电源的方向反过来接，则空穴和电子都背离偶极层流动而使偶极层变厚，同时电流被限制在一个很小的饱和值内(称反向饱和电流)。因此，PN结具有单向导电性。此外，PN结的偶极层还起一个电容的作用，这电容随着外加电压的变化而变化。在偶极层内部电场很强。当外加反向电压达到一定阈值时，偶极层内部会发生雪崩击穿而使电流突然增加几个数量级。利用PN结的这些特性在各种套用领域内制成的二极体有:整流二极体、检波二极体、变频二极体、变容二极体、开关二极体、稳压二极体(曾讷二极体)、崩越二极体(碰撞雪崩渡越二极体)和俘越二极体(俘获电浆雪崩渡越时间二极体)等。此外，还有利用PN结特殊效应的隧道二极体，以及没有PN结的肖脱基二极体和耿氏二极体等。
双极型电晶体它是由两个PN结构成，其中一个PN结称为发射结，另一个称为集电结。两个结之间的一薄层半导体材料称为基区。接在发射结一端和集电结一端的两个电极分别称为发射极和集电极。接在基区上的电极称为基极。在套用时，发射结处于正向偏置，集电极处于反向偏置。通过发射结的电流使大量的少数载流子注入到基区里，这些少数载流子靠扩散迁移到集电结而形成集电极电流，只有极少量的少数载流子在基区内复合而形成基极电流。集电极电流与基极电流之比称为共发射极电流放大系数?。在共发射极电路中，微小的基极电流变化可以控制很大的集电极电流变化，这就是双极型电晶体的电流放大效应。双极型电晶体可分为NPN型和PNP型两类。
场效应电晶体它依靠一块薄层半导体受横向电场影响而改变其电阻(简称场效应)，使具有放大信号的功能。这薄层半导体的两端接两个电极称为源和漏。控制横向电场的电极称为栅。
根据栅的结构,场效应电晶体可以分为三种:
①结型场效应管(用PN结构成栅极)
②MOS场效应管(用金属-氧化物-半导体构成栅极,见金属-绝缘体-半导体系统)
③MES场效应管(用金属与半导体接触构成栅极)其中MOS场效应管使用最广泛。尤其在大规模积体电路的发展中,MOS大规模积体电路具有特殊的优越性。MES场效应管一般用在GaAs微波电晶体上。
在MOS器件的基础上,又发展出一种电荷耦合器件 (CCD)，它是以半导体表面附近存储的电荷作为信息，控制表面附近的势阱使电荷在表面附近向某一方向转移。这种器件通常可以用作延迟线和存储器等配上光电二极体列阵，可用作摄像管。
命名方法中国半导体器件型号命名方法
半导体器件型号由五部分(场效应器件、半导体特殊器件、复合管、PIN型管、雷射器件的型号命名只有第三、四、五部分)组成。五个部分意义如下:
第一部分:用数字表示半导体器件有效电极数目。2-二极体、3-三极体
第二部分:用汉语拼音字母表示半导体器件的材料和极性。表示二极体时:A-N型锗材料、B-P型锗材料、C-N型矽材料、D-P型矽材料。表示三极体时:A-PNP型锗材料、B-NPN型锗材料、C-PNP型矽材料、D-NPN型矽材料。
第三部分:用汉语拼音字母表示半导体器件的类型。P-普通管、V-微波管、W-稳压管、C-参量管、Z-整流管、L-整流堆、S-隧道管、N-阻尼管、U-光电器件、K-开关管、X-低频小功率管(F<3MHz,Pc3MHz,Pc<1W)、D-低频大功率管(f1W)、A-高频大功率管(f>3MHz,Pc>1W)、T-半导体晶闸管(可控整流器)、Y-体效应器件、B-雪崩管、J-阶跃恢复管、CS-场效应管、BT-半导体特殊器件、FH-复合管、PIN-PIN型管、JG-雷射器件。
第四部分:用数字表示序号
第五部分:用汉语拼音字母表示规格号
例如:3DG18表示NPN型矽材料高频三极体
日本半导体分立器件型号命名方法
日本生产的半导体分立器件，由五至七部分组成。通常只用到前五个部分，其各部分的符号意义如下:
第一部分:用数字表示器件有效电极数目或类型。0-光电(即光敏)二极体三极体及上述器件的组合管、1-二极体、2三极或具有两个pn结的其他器件、3-具有四个有效电极或具有三个pn结的其他器件、┄┄依此类推。
第二部分:日本电子工业协会JEIA注册标志。S-表示已在日本电子工业协会JEIA注册登记的半导体分立器件。
第三部分:用字母表示器件使用材料极性和类型。A-PNP型高频管、B-PNP型低频管、C-NPN型高频管、D-NPN型低频管、F-P控制极可控矽、G-N控制极可控矽、H-N基极单结电晶体、J-P沟道场效应管、K-N 沟道场效应管、M-双向可控矽。
第四部分:用数字表示在日本电子工业协会JEIA登记的顺序号。两位以上的整数-从"11"开始，表示在日本电子工业协会JEIA登记的顺序号不同公司的性能相同的器件可以使用同一顺序号数字越大，越是产品。
第五部分: 用字母表示同一型号的改进型产品标志。A、B、C、D、E、F表示这一器件是原型号产品的改进产品。
美国半导体分立器件型号命名方法
美国电晶体或其他半导体器件的命名法较混乱。美国电子工业协会半导体分立器件命名方法如下:
第一部分:用符号表示器件用途的类型。JAN-军级、JANTX-特军级、JANTXV-超特军级、JANS-宇航级、(无)-非军用品。
第二部分:用数字表示pn结数目。1-二极体、2=三极体、3-三个pn结器件、n-n个pn结器件。
第三部分:美国电子工业协会(EIA)注册标志。N-该器件已在美国电子工业协会(EIA)注册登记。
第四部分:美国电子工业协会登记顺序号。多位数字-该器件在美国电子工业协会登记的顺序号。
第五部分:用字母表示器件分档。A、B、C、D、┄┄-同一型号器件的不同档别。如:JAN2N3251A表示PNP矽高频小功率开关三极体，JAN-军级、2-三极体、N-EIA 注册标志、3251-EIA登记顺序号、A-2N3251A档。
国际电子联合会半导体器件型号命名方法
德国、法国、义大利、荷兰、比利时等欧洲国家以及匈牙利、罗马尼亚、南斯拉夫、波兰等东欧国家，大都采用国际电子联合会半导体分立器件型号命名方法。这种命名方法由四个基本部分组成，各部分的符号及意义如下:
第一部分:用字母表示器件使用的材料。A-器件使用材料的禁频宽度Eg=0.6~1.0eV 如锗、B-器件使用材料的Eg=1.0~1.3eV 如矽、C-器件使用材料的Eg>1.3eV 如砷化镓、D-器件使用材料的Eg<0.6eV 如锑化铟、E-器件使用复合材料及光电池使用的材料
第二部分:用字母表示器件的类型及主要特征。A-检波开关混频二极体、B-变容二极体、C-低频小功率三极体、D-低频大功率三极体、E-隧道二极体、F-高频小功率三极体、G-复合器件及其他器件、H-磁敏二极体、K-开放磁路中的霍尔元件、L-高频大功率三极体、M-封闭磁路中的霍尔元件、P-光敏器件、Q-发光器件、R-小功率晶闸管、S-小功率开关管、T-大功率晶闸管、U-大功率开关管、X-倍增二极体、Y-整流二极体、Z-稳压二极体。
第三部分:用数字或字母加数字表示登记号。三位数字-代表通用半导体器件的登记序号、一个字母加二位数字-表示专用半导体器件的登记序号。
第四部分:用字母对同一类型号器件进行分档。A、B、C、D、E┄┄-表示同一型号的器件按某一参数进行分档的标志。
除四个基本部分外，有时还加后缀，以区别特性或进一步分类。常见后缀如下:
1、稳压二极体型号的后缀。其后缀的第一部分是一个字母，表示稳定电压值的容许误差范围，字母A、B、C、D、E分别表示容许误差为±1%、±2%、±5%、±10%、±15%其后缀第二部分是数字，表示标称稳定电压的整数数值后缀的第三部分是字母V，代表小数点，字母V之后的数字为稳压管标称稳定电压的小数值。
2、整流二极体后缀是数字，表示器件的最大反向峰值耐压值，单位是伏特。
3、晶闸管型号的后缀也是数字，通常标出最大反向峰值耐压值和最大反向关断电压中数值较小的那个电压值。
如:BDX51-表示NPN矽低频大功率三极体，AF239S-表示PNP锗高频小功率三极体。
积体电路把晶体二极体、三极体以及电阻电容都制作在同一块矽晶片上，称为积体电路。一块矽晶片上集成的元件数小于 100个的称为小规模积体电路，从 100个元件到1000 个元件的称为中规模积体电路，从1000 个元件到100000 个元件的称为大规模积体电路，100000 个元件以上的称为超大规模积体电路。积体电路是当前发展计算机所必需的基础电子器件。许多工业先进国家都十分重视积体电路工业的发展。积体电路的集成度以每年增加一倍的速度在增长。每个晶片上集成256千位的MOS随机存储器已研制成功，正在向1兆位 MOS随机存储器探索。
光电器件 光电探测器光电探测器的功能是把微弱的光信号转换成电信号，然后经过放大器将电信号放大，从而达到检测光信号的目的。光敏电阻是最早发展的一种光电探测器。它利用了半导体受光照后电阻变小的效应。此外，光电二极体、光电池都可以用作光电探测元件。十分微弱的光信号，可以用雪崩光电二极体来探测。它是把一个PN结偏置在接近雪崩的偏压下，微弱光信号所激发的少量载流子通过接近雪崩的强场区，由于碰撞电离而数量倍增，因而得到一个较大的电信号。除了光电探测器外，还有与它类似的用半导体制成的粒子探测器。
半导体发光二极体半导体发光二极体的结构是一个PN结，它正向通电流时，注入的少数载流子靠复合而发光。它可以发出绿光、黄光、红光和红外线等。所用的材料有 GaP、GaAs、GaAs1-xPx、Ga1-xAlxAs、In1-xGaxAs1-yPy等。
半导体雷射器如果使高效率的半导体发光管的发光区处在一个光学谐振腔内，则可以得到雷射输出。这种器件称为半导体雷射器或注入式雷射器。最早的半导体雷射器所用的PN结是同质结，以后采用双异质结结构。双异质结雷射器的优点在于它可以使注入的少数载流子被限制在很薄的一层有源区内复合发光，同时由双异质结结构组成的光导管又可以使产生的光子也被限制在这层有源区内。因此双异质结雷射器有较低的阈值电流密度，可以在室温下连续工作。
光电池当光线投射到一个PN结上时，由光激发的电子空穴对受到PN结附近的内在电场的作用而向相反方向分离，因此在PN结两端产生一个电动势，这就成为一个光电池。把日光转换成电能的日光电池很受人们重视。最先套用的日光电池都是用矽单晶制造的，成本太高，不能大量推广使用。国际上都在寻找成本低的日光电池，用的材料有多晶矽和无定形矽等。
其它利用半导体的其他特性做成的器件还有热敏电阻、霍耳器件、压敏元件、气敏电晶体和表面波器件等。
未来发展今年是摩尔法则(Moore'slaw)问世50周年，这一法则的诞生是半导体技术发展史上的一个里程碑。
这50年里，摩尔法则成为了信息技术发展的指路明灯。计算机从神秘不可近的庞然大物变成多数人都不可或缺的工具，信息技术由实验室进入无数个普通家庭，网际网路将全世界联系起来，多媒体视听设备丰富著每个人的生活。这一法则决定了信息技术的变化在加速，产品的变化也越来越快。人们已看到，技术与产品的创新大致按照它的节奏，超前者多数成为先锋，而落后者容易被淘汰。
这一切背后的动力都是半导体晶片。如果按照旧有方式将电晶体、电阻和电容分别安装在电路板上，那么不仅个人电脑和移动通信不会出现，连基因组研究、计算机辅助设计和制造等新科技更不可能问世。有关专家指出,摩尔法则已不仅仅是针对晶片技术的法则不久的将来，它有可能扩展到无线技术、光学技术、感测器技术等领域，成为人们在未知领域探索和创新的指导思想。
毫无疑问，摩尔法则对整个世界意义深远。不过，随着电晶体电路逐渐接近性能极限，这一法则将会走到尽头。摩尔法则何时失效?专家们对此众说纷纭。早在1995年在芝加哥举行信息技术国际研讨会上，美国科学家和工程师杰克·基尔比表示，5纳米处理器的出现或将终结摩尔法则。中国科学家和未来学家周海中在此次研讨会上预言，由于纳米技术的快速发展，30年后摩尔法则很可能就会失效。2012年，日裔美籍理论物理学家加来道雄在接受智囊网站采访时称，"在10年左右的时间内，我们将看到摩尔法则崩溃。"前不久，摩尔本人认为这一法则到2020年的时候就会黯然失色。一些专家指出，即使摩尔法则寿终正寝，信息技术前进的步伐也不会变慢。
图书信息书 名: 半导体器件
作 者:布伦南高建军刘新宇
出版社:机械工业出版社
出版时间: 2010年05月
ISBN: 9787111298366
定价: 36元
内容简介《半导体器件:计算和电信中的套用》从半导体基础开始，介绍了电信和计算产业中半导体器件的发展现状，在器件方面为电子工程提供了坚实的基础。内容涵盖未来计算硬体和射频功率放大器的实现方法，阐述了计算和电信的发展趋势和系统要求对半导体器件的选择、设计及工作特性的影响。
《半导体器件:计算和电信中的套用》首先讨论了半导体的基本特性接着介绍了基本的场效应器件MODFET和M0SFET，以及器件尺寸不断缩小所带来的短沟道效应和面临的挑战最后讨论了光波和无线电信系统中半导体器件的结构、特性及其工作条件。
作者简介Kevin F Brennan曾获得美国国家科学基金会的青年科学家奖。2002年被乔治亚理工大学ECE学院任命为杰出教授，同年还获得特别贡献奖，以表彰他对研究生教育所作出的贡献。2003年，他获得乔治亚理工大学教职会员最高荣誉--杰出教授奖。他还是IEEE电子器件学会杰出讲师。
图书目录译者序
前言
第1章 半导体基础
1.1 半导体的定义
1.2 平衡载流子浓度与本征材料
1.3 杂质半导体材料
思考题
第2章 载流子的运动
2.1 载流子的漂移运动与扩散运动
2.2 产生-复合
2.3 连续性方程及其解
思考题
第3章 结
3.1 处于平衡状态的pn结
3.2 不同偏压下的同质pn结
3.3 理想二极体行为的偏离
3.4 载流子的注入、拉出、电荷控制分析及电容
3.5 肖特基势垒
思考题
第4章 双极结型电晶体
4.1 BJT工作原理
4.2 BJT的二阶效应
4.2.1 基区漂移
4.2.2 基区宽度调制/Early效应
4.2.3 雪崩击穿
4.3 BJT的高频特性
思考题
第5章结型场效应电晶体和金属半导体场效应电晶体
5.1 JFE
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