什么是半导体元器件？

锗、硅、硒、砷化镓及许多金属氧化物和金属硫化物等物体，它们的导电能力介于导体和绝缘体之间，叫做半导体。

半导体具有一些特殊性质。如利用半导体的电阻率与温度的关系可制成自动控制用的热敏元件（热敏电阻）；利用它的光敏特性可制成自动控制用的光敏元件，像光电池、光电管和光敏电阻等。

半导体还有一个最重要的性质，如果在纯净的半导体物质中适当地掺入微量杂质测其导电能力将会成百万倍地增加。利用这一特性可制造各种不同用途的半导体器件，如半导体二极管、三极管等。

把一块半导体的一边制成P型区，另一边制成N型区，则在交界处附近形成一个具有特殊性能的薄层，一般称此薄层为PN结。图中上部分为P型半导体和N型半导体界面两边载流子的扩散作用（用黑色箭头表示）。中间部分为PN结的形成过程，示意载流子的扩散作用大于漂移作用（用蓝色箭头表示，红色箭头表示内建电场的方向）。下边部分为PN结的形成。表示扩散作用和漂移作用的动态平衡。

芯片研究最近已成为中国技术发展的主要问题。 特别是对于某些公司而言，当他们失去芯片时，他们的产品就失去了优势。 美国对芯片实施严格控制后，无数中国科学家投资了芯片研发。 他们中的许多人来来往往都希望共同解决困扰中国发展的芯片问题，但是却出现了令人惊讶的现象。 在芯片研发领域，除了备受推崇的老一代科学家外，还有年轻的科学家。 也在为中国芯片产业的发展贡献自己的知识和能力，并在中国芯片产业中大放异彩。 中国不能克服哪些困难？

在从事芯片研究的科学家中，我看到了一位出色的女科学家， 她是这支球队中最好的，但只有32岁，她可以依靠自己的力量来帮助中国，她为筹码的发展做出了一些贡献， 这个人是黄芊芊，他是北京大学的才华横溢的女孩，她年轻时的成就是什么，为什么她可以参加前沿的芯片研究，今天让我们来谈谈，一位杰出的女科学家黄芊芊，江西人，从小就对学习很感兴趣， 她的父母坚信读书可以改变自己的命运，因此他们使用指导方法让黄谦谦学会独立学习，因此她的成绩在同龄人中也非常好，高中毕业后，她以优异的成绩考入北京大学信息科学与技术学院， 她的卓越成就使她的父母为她感到骄傲。

在北京大学学习的四年中，黄谦谦在各个学科上的成就都很出色，在学习过程中，她还接触到许多前所未有的新知识，尤其是半导体领域的新知识，这使她感到特别， 她还对半导体感兴趣，并希望对半导体做进一步的研究，因此，黄谦谦在北京大学完成学业后，没有选择在国外工作或学习，她曾经出国学习，是否曾在该国继续深造，她不确定出国留学是否有意义，她检查了很多信息并做了很多比较，最后她 决定留在母校北京大学深造，因为她认为家庭教育环境也很好，并且可以在国内很好地发展。 网络是如此发达，知识的流通量很高。

黄芊芊凭借着资金沉迷于半导体研究， 2017年，年仅28岁的黄芊芊入选“未来女性科学家计划”奖，成为该奖项设立以来的第一个微电子领域， 年轻的学者，这个奖项非常丰富，因此她受北京大学邀请成为微纳电子学系的研究员和博士生导师， 在这个年龄段，许多人仍在为自己的事业而苦苦挣扎，黄谦谦已经成为博士生导师，站在北京大学的讲台上，在中国培养了新一代的半导体行业从业人员，并开始了自己的另类人生。

同时，老师黄芊芊并没有停止她在半导体领域的研究，黄芊芊参与了“超低功耗微纳米电子器件的基础研究”“在该领域，她在研发方面做出了重大贡献，因此她获得了IEEE电子设备协会的青年成就奖，但是她以低调的方式回到实验室后继续下一次工作，对于她来说，这个奖项是对她可以逐步积累超过十年的科学研究成果的肯定，但这只是她自己的科学研究之路的开端，而且将会有更多的 未来的高质量科研成果，自信而谦虚的黄芊芊带领她的团队继续前进，除了这些专业以外，黄谦谦还取得了优异的学术成绩，据不完全统计，黄谦谦共发表论文60余篇，其中第一篇。 相应的作者身份在微电子IEDM和VLSI领域的顶级国际会议上发表了9篇论文，她已申请或合作了70多项专利，其中国际授权了10多项专利，国内授权了40多项专利。

随着“出国热”的普及，越来越多的人选择以出国深造为由完成学业后离开中国定居， 中国在培养国外的尖端人才方面，黄芊芊以自己的力量证明，出国留学是无法取得成功的， 中国的教育能力并不逊色于外国，发展中的中国也将拥有先进的技术，先进的设备和强大的国力 ，因为我们有许多像黄芊芊这样的杰出科学家，他们内心坚定，目标明确，并携手合作，共同建设一个更好的中国， 有了这些杰出的科学家，我们的中国将变得越来越强大，你怎么看？

半导体元器件（semiconductor device）通常，这些半导体材料是硅、锗或砷化镓，可用作整流器、振荡器、发光器、放大器、测光器等器材。为了与集成电路相区别，有时也称为分立器件。绝大部分二端器件（即晶体二极管）的基本结构是一个PN结。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，可用来产生、控制、接收、变换、放大信 号和进行能量转换。晶体二极管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，典型代表是各种晶体管（又称晶体三极管）。晶体管又可以分为双极型晶体管和场效应晶体管两 类。根据用途的不同，晶体管可分为功率晶体管微波晶体管和低噪声晶体管。除了作为放大、振荡、开关用的 一般晶体管外，还有一些特殊用途的晶体管，如光晶体管、磁敏晶体管，场效应传感器等。这些器件既能把一些 环境因素的信息转换为电信号，又有一般晶体管的放大作用得到较大的输出信号。此外，还有一些特殊器件，如单结晶体管可用于产生锯齿波，可控硅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应用 。

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