半導(dǎo)體材料的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)探析

阮永琪

(湖北第二師范學(xué)院，湖北 武漢 430205)

1 半導(dǎo)體材料應(yīng)用及發(fā)展的必要性

1.1 時(shí)代發(fā)展的必要性

進(jìn)入21世紀(jì)之后，電子技術(shù)得到了飛速發(fā)展，電子產(chǎn)品的生產(chǎn)和制作離不開半導(dǎo)體材料的使用，運(yùn)用電子產(chǎn)品能夠?qū)崿F(xiàn)社會(huì)生產(chǎn)力的轉(zhuǎn)變，推動(dòng)社會(huì)的進(jìn)步步伐。科技發(fā)展的同時(shí)帶動(dòng)了各項(xiàng)研究成果的不斷突破，其中傳感器技術(shù)就是在這種科技環(huán)境中應(yīng)運(yùn)而生的。半導(dǎo)體材料的使用和研究使得固態(tài)傳感器技術(shù)得到了發(fā)展，因此世界范圍內(nèi)掀起了研究半導(dǎo)體材料的熱潮。很多國(guó)外學(xué)者對(duì)半導(dǎo)體材料的工作原理非常感興趣，通過不斷的研究和發(fā)展能夠看得出，半導(dǎo)體材料的應(yīng)用遠(yuǎn)不止如此，未來的應(yīng)用前景廣闊[1]。現(xiàn)在越來越多的半導(dǎo)體材料運(yùn)用方式被開發(fā)出來，這也使得很多生產(chǎn)中運(yùn)用了半導(dǎo)體材料，推動(dòng)了半導(dǎo)體材料的研究發(fā)展。

1.2 半導(dǎo)體材料在應(yīng)用環(huán)節(jié)的特殊性

半導(dǎo)體材料具有特殊的物理性質(zhì)，因此在運(yùn)用半導(dǎo)體的時(shí)候需要充分地分析半導(dǎo)體的特性，如果盲目地使用半導(dǎo)體材料不僅不能提升研發(fā)速度或者是生產(chǎn)效率，甚至還可能造成研究無法繼續(xù)或者是生產(chǎn)不能進(jìn)行等問題。使用半導(dǎo)體材料會(huì)受到外環(huán)境的影響，因此分析半導(dǎo)體材料的物理特性對(duì)應(yīng)用半導(dǎo)體技術(shù)具有深遠(yuǎn)的意義。目前半導(dǎo)體種類呈現(xiàn)出多樣化特性，運(yùn)用半導(dǎo)體材料能夠生成各種設(shè)備部件，比如仿照人體的器官能夠生成類似于眼睛、鼻子、耳朵等功能性的設(shè)備，實(shí)現(xiàn)機(jī)械智能化。通過研究半導(dǎo)體傳感器的性能能夠加深對(duì)半導(dǎo)體材料的認(rèn)識(shí)程度，了解半導(dǎo)體材料的優(yōu)點(diǎn)和缺陷，有助于正確地使用半導(dǎo)體材料。目前半導(dǎo)體材料具有較高的靈敏性，對(duì)信號(hào)的感應(yīng)性能高，體積小，要求的工作環(huán)境簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，不同的半導(dǎo)體在不同領(lǐng)域中具有不同的應(yīng)用方式。目前在工業(yè)生產(chǎn)和搖桿技術(shù)領(lǐng)域中，半導(dǎo)體材料具有廣闊的應(yīng)用空間，適合用于環(huán)境檢測(cè)、醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域中使用。

2 半導(dǎo)體材料的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)

2.1 半導(dǎo)體材料的新發(fā)展

研究半導(dǎo)體材料的性能需要根據(jù)使用目的確定。不同的半導(dǎo)體材料用途使用要求不同，因此要想認(rèn)識(shí)半導(dǎo)體材料就應(yīng)當(dāng)分析這種材料的應(yīng)用情況。近期傳感器等技術(shù)的出現(xiàn)極大地提升了社會(huì)的生產(chǎn)力，通過傳感器技術(shù)的運(yùn)用能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)械控制自動(dòng)化，能夠?qū)崿F(xiàn)信息通信的遠(yuǎn)程控制，在這種新技術(shù)的運(yùn)用情況下也增生了許多新的知識(shí)，拓寬了半導(dǎo)體材料的新用途。傳感器的使用提升了半導(dǎo)體材料的使用范圍，促進(jìn)了半導(dǎo)體材料的研究發(fā)展，并且明確了半導(dǎo)體材料將會(huì)運(yùn)用到高精度、高穩(wěn)定性的設(shè)備研發(fā)領(lǐng)域中。半導(dǎo)體材料的出現(xiàn)和使用使得人類生產(chǎn)活動(dòng)中能夠?qū)崿F(xiàn)微耗目的，提升人類發(fā)展的可持續(xù)性。分析半導(dǎo)體材料的研究過程還能夠看出，該材料的研發(fā)和時(shí)代的發(fā)展相吻合，具有明顯的時(shí)代特征。通過半導(dǎo)體的運(yùn)用實(shí)現(xiàn)了設(shè)備智能化，對(duì)微型設(shè)備的研發(fā)具有重要的意義。半導(dǎo)體的出現(xiàn)也促進(jìn)了集成化技術(shù)的發(fā)展，將復(fù)雜的電路設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化成微型的集成化芯片設(shè)計(jì)，提升了人類的科技水平。半導(dǎo)體材料在信息技術(shù)領(lǐng)域中具有重要的地位，通過半導(dǎo)體原理的分析和研究能夠促進(jìn)信息技術(shù)的發(fā)展，特別是進(jìn)入21世紀(jì)之后，半導(dǎo)體的出現(xiàn)使得人類智能化社會(huì)成為現(xiàn)實(shí)，提高了人類的生活水平。但是隨著時(shí)代的發(fā)展和人類需求的不但提升，半導(dǎo)體材料的研究還應(yīng)當(dāng)繼續(xù)深入，新技術(shù)的出現(xiàn)和研發(fā)需要人類具有更高的精度技術(shù)，因此開發(fā)半導(dǎo)體的潛力，深入研究半導(dǎo)體材料性能對(duì)提升人類的信息化技術(shù)、提升人類的智能化水平具有重要的意義。

2.2 半導(dǎo)體材料的分類

分析半導(dǎo)體材料可以根據(jù)以下幾個(gè)方面展開。其一是按照磁敏傳感器的角度分析半導(dǎo)體材料的性能。在磁敏傳感器學(xué)習(xí)過程中首先應(yīng)當(dāng)分析這種傳感器的工作原理，然后根據(jù)傳感器的生產(chǎn)制作過程分析半導(dǎo)體材料在其中的作用，通過這一步驟能夠了解半導(dǎo)體的性能[2]。然后分析磁敏傳感器的種類。其二，分析磁敏二極管的屬性。通過分析能夠看得出磁敏二極管的結(jié)構(gòu)為p型、n型半導(dǎo)體組成，因此在這種二極管中具有自建電場(chǎng)。當(dāng)磁敏二極管在無外壓狀態(tài)下，二級(jí)管內(nèi)的自建電場(chǎng)穩(wěn)定，處于電平衡狀態(tài)。因?yàn)檫@種原理，二極管在外電壓正向偏置和反向偏置的情況下會(huì)出現(xiàn)不同電導(dǎo)向現(xiàn)象，這也就是二極管的內(nèi)在工作原理。

3 結(jié)語

通過分析半導(dǎo)體材料和傳感器的應(yīng)用情況，能夠提升對(duì)半導(dǎo)體材料的原理認(rèn)識(shí)程度，這對(duì)促進(jìn)工業(yè)發(fā)展，提高國(guó)防能力等具有重要的意義。