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半导体论文【优秀10篇】

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半导体材料设计 篇一

【关键词】宽带半导体材料 电子机构 性质

Ⅱ-Ⅲ2-Ⅳ4型三元化合物,为具有缺陷黄铜矿结构的宽带半导体材料,材料电子机构优化性强,弹性以及光学性质好,用于光学设备乃至电光器件等的制造中,在提高设备性能方面,价值显著。本文以密度泛函理论为基础,对缺陷黄铜矿结构半导体CdAl2S4的电子机构、弹性及光学性质进行了分析:

1 宽带半导体材料模拟计算方法

以密度泛函理论为基础进行模拟计算。将CdAl2S4拆分开来,分为Cd、Al以及S三个部分,三者的价电子组态存在一定差异,Cd电子组态为4d105s2、Al电子组态为3s23p2、S电子组态为3s23p4。电子与电子之间存在的交换关联势,以PBE泛函作为基础进行描述。参数设计情况如表1。

从表1中可以看出,半导体材料参数如下:

(1)动能截断值:500eV。

(2)布里渊区k点网格8×8×4。

(3)原子作用收敛标准:10-3eV/A。

(4)自洽精度:10-6eV/atom。

2 宽带半导体材料的电子机构与性质

2.1 宽带半导体材料的电子机构

从晶格结构、能带结构方面,对宽带半体材料CdAl2S4的电子机构进行了研究:

2.1.1 晶格结构

宽带半导体材料CdAl2S4的原子中,不同原子的空间占位不同,具体如表2。

考虑不同原子在空间占位方面存在的差异,应首先采用晶格优化的方法,提高材料结构本身的稳定性,CdAl2S4的晶格结构参数以及键长如下:Cd-S键长2.577、Al1-S键长2.279、Al2-S键长2.272。a实验值2.553,计算值5.648。

2.1.2 能带结构

宽带半导体材料CdAl2S4的能带结构如图1。

图1显示,宽带半导体材料CdAl2S4的价带主要由三部分所构成,分别为低价带、高价带与最高价带:

(1)低价带:低价带即能量最低的价带,包括S的s态以及Al的s态等部分,通过对半导体材料CdAl2S4的低价带的观察可以发现,S与Al两者中所包含的原则,具有较高的结合性质。

(2)高价带:与低价带相比,高价带的能量相对较高,判断与Cd原子有关。观察图1可以看出,半导体材料CdAl2S4高价带Cd-d态的局域性较强。

(3)最高价带:最高价带的能量最高,一般在-5.4-0eV之间,该价带包括上下两部分,两部分所包含的能态各不相同。以导带部分为例,其能态一般在3.395eV-6.5eV之间。

2.2 宽带半导体材料的性质

从弹性性质、光学性质两方面,对宽带半导体材料CdAl2S4的性质进行了分析:

2.2.1 弹性性质

晶体相邻原子的成键性质等,与弹性性质存在联系。从宽带半导体材料CdAl2S4的各向异性因子,该材料的弹性性质呈现各向异性的特点。

宽带半导体材料CdAl2S4的延展性与脆性,与弹性同样存在联系,简单的讲,材料的延展性与弹性呈正相关,材料脆性与弹性,则呈负相关。通常情况下,材料的延展性与脆性如何,可以采用体模量与剪切模量之间的比值来确定,当两者之间的比值在1.75以下时,说明材料的延展性较差,脆性较强,弹性性质较差。相反,当两者之间的比值在1.75以上时,则说明材料的延展性较强,脆性较弱,弹性性质较强。

通过对宽带半导体材料CdAl2S4体模量与剪切模量之间的比值的计算可以发现,比值为1.876,较1.75大,可以认为,该材料的延展性较强,脆性较弱,弹性性质较强。

2.2.2 光学性质

半导体材料的光学性质,属于其物理性质中极其重要的一方面,在光学仪器等的研制过程中,对半导体材料的光学性质十分重视。宽带半导体材料CdAl2S4的本质来看,该材料晶体为四方晶系单光轴晶体,各向异性显著。

将光谱能量确定为0-20eV,对材料的光学性质进行了研究,发现半导体材料CdAl2S4的光子能量在3.5eV以下以及12.5eV以上的区域,而不存在在两者之间,可以认为,该材料晶体的光学性质具有各向异性。另外,研究显示,该材料的反射系数可达到0.85,强放射峰在紫外区域,可以认为,宽带半导体材料CdAl2S4具有紫外探测以及紫外屏蔽的光学性质。

3 讨论

宽带半导体材料CdAl2S4电子机构相对稳定,延展性较强,脆性较弱,弹性性质较强,具有紫外探测以及紫外屏蔽的光学性质。未来,应对宽带半导体材料的性质进行进一步的研究,以开发出该材料的更多功能,确保其价值能够得到更好的发挥。

4 结论

鉴于宽带半导体材料CdAl2S4在电子机构以及弹性性质和光学性质方面存在的特点及优势,可以将其应用到紫外探测以及紫外屏蔽等材料的研制过程中,使之优势能够得到充分的发挥,为社会各领域的发展发挥价值。

参考文献

[1]张丽丽,马淑红,焦照勇。宽带隙半导体CdAl_2S_4电子结构、弹性和光学性质的研究[J].原子与分子物理学报,2016(02):357-361.

[2]陈芳,魏志鹏,刘国军,唐吉龙,房丹,方铉,高娴,赵海峰,王双鹏。扫描近场光学显微技术在半导体材料表征领域应用的研究进展[J].材料导报,2014(23):28-33.

[3]冯琳琳,顾鹏程,姚奕帆,董焕丽,胡文平。高迁移率聚合物半导体材料[J].科学通报,2015(23):2169-2189.

作者单位

半导体论文 篇二

关键词 半导体物理 启发式教学 启发式问题

中图分类号:G424 文献标识码:A

半导体物理是研究半导体原子状态和电子状态以及各种半导体器件内部电子过程的学科,是固体物理学的一个重要分支。研究半导体中的原子状态是以晶体结构学和点阵动力学为基础,主要研究半导体的晶体结构、晶体生长,以及晶体中的杂质和各种类型的缺陷。研究半导体中的电子状态是以固体电子论和能带理论为基础,主要研究半导体的电子状态,即能带结构、杂质和缺陷的影响、电子在外电场和外磁场作用下的输运过程、半导体的光电和热电效应、半导体的表面结构和性质、半导体与金属或不同类型半导体接触时界面的性质和所发生的过程、各种半导体器件的作用机理和制造工艺等[1-4]。

从上面的半导体物理研究内容可以看出,半导体物理是一门介于理论与实践之间的课,由于它的理论性,导致老师难教,学生难学。因此怎么教是一个非常值得探讨的问题。文献[5-6]提出了基于研究性学习的教学思想,培养学生的创新意识和科学工作能力,取得了一定的教学效果。文献[7] 提出了采用多媒体、课堂互动、“头脑风暴”和课程实验结合的 “形象化”的教学方法,激发了学生的学习兴趣,促使学生能更深刻地理解半导体物理理论。

本文首先分析半导体物理教学现状,然后提出两种启发式教学思路,并举例说明,最后总结启发式教学效果。

1 教学现状

1.1 教材难度较大

目前大多数院校选用的教材是电子工业出版社出版的刘恩科主编的《半导体物理学》,该书偏重于理论阐述和推导,需要学习者具有良好的数学和物理相关基础知识。但是,由于半导体物理课程比数学课程晚两个学期开课,到半导体物理开课的时候,大部分同学数学都忘得差不多;另外大部分学校微电子专业都取消了量子力学和固体物理课程,学生没有学习物理理论的前导知识,就直接进入半导体物理的学习。因此,加大老师了教学难度,同时也增加了学生的学习压力。

1.2 教学模式单一

目前半导体物理教学基本采用“老师讲学生听”的模式[8],由于半导体物理阐述的大部分都是微观物理结构、微观物理现象和微观物理理论推导,这些知识抽象枯燥,如果只是采取单纯的“老师讲学生听”模式,缺少老师和学生之间的互动,需要学生有比较好的想象力,因此无形中增加了学生的学习难度。另外一方面,长期采用这种教学方法,不利于带动学生的探索精神,学生获得的知识也仅限于课本知识,不利于学生创新能力的培养。

1.3 学生认识偏差

目前,高校工科学生中大多有重技术轻理论的思想,具体到微电子学专业的学生, 重电路设计轻半导体物理及器件的研究[9]。这使学生学习半导体物理的积极性不高。如果学生的半导体物理及器件的理论知识的基础不扎实,会导致学生的电路设计尤其是模拟集成电路设计能力的停留在初步阶段,难以提高。

2 启发式教学思路

针对目前的教学现状,为了让学生能通过简单的问题启发明白半导体物理知识,因此本文提出以下两种启发式教学思路。第一种思路是从宏观现象中寻找与微观现象相匹配的例子引出问题,宏观现象都是现实生活中能够看到或感觉到的东西,以这样的例子来引出问题,让学生理解微观现象的难度大大降低;第二种思路是从电路的工作角度引出微观现象,电路的工作原理都是工科学生比较感兴趣的东西,如果能从电路的工作角度一环一环引出微观现象,让学生的学习兴趣一下提高不少,也培养了学生的思考精神。下面分别对这种两种教学思路举例说明。

2.1 从宏观现象中寻找与微观现象相匹配的例子引出问题

比如讲授能级分裂的时候,设置如下启发问题:

问题1:50个座位的教室能坐多少人?(提示:必须遵守一人一座的原则)

答:50人。

问题2:如果想在这个教室坐下100人怎么办?

答:只能加50个座位。

问题3:一个原子的一个电子轨道能容纳多少个电子?(提示:必须遵守一电子一轨道的原则――包里不相容原理)

答:一个电子。

问题4:两个原子挨在一起,他们的相同能量的电子轨道相交了,这个时候相当于两个电子在同一能量轨道上,如果还必须遵守一电子一轨道的原则,怎么办呢?

答:增加一条轨道,相当于一条轨道变成两条轨道。

问题5:如果N个原子挨在一起,如果还是按照一个电子一轨道的原则,那他们相同能量的电子轨道怎么办呢?

答:增加N-1条轨道,也就是相当于一条轨道变成N条轨道。

2.2 从电路的工作角度引出微观现象

比如讲授半导体掺杂前,可以设置如下启发问题:

问题1、电子设备是怎么工作的?

答:电流驱动的。

问题2、电流又是怎么形成的?

答:载流子的定向运动形成电路。

问题3、载流子怎么产生的?

答:通过本章节的学习,大家将会找到答案。

3 结束语

半导体物理是一门介于理论与实践之间的课,由于它的理论性,导致老师难教,学生难学。本文提出启发式教学方法,采取不断提问题的方法,问题一环扣一环,直到最后引出上课内容。通过在教学中采用启发式教学的效果看,对于复杂的微观问题,老师容易讲明白了,学生也容易听明白了。因此启发式教学一方面在没有降低知识难度的情况下降低了学习难度,另一方面提高了学生的学习兴趣,增强了学生的思考精神。

基金项目:电子科技大学中山学院质量工程建设项目资助(项目编号:ZLGC2012JY12)

参考文献

[1] 沈伟东,刘旭,朱勇,等。用透过率测试曲线确定半导体薄膜的光学常数和厚度[J].半导体学报,2005(2):335-340.

[2] 唐莹,孙一翎,李万清。MATLAB在半导体课程教学中的应用[J].长春理工大学学报(高教版),2009(10):126-127.

[3] 孙连亮,李树深,张荣,等。半导体物理研究新进展[J].半导体学报,2003(10):1115-1119.

[4] 江锡顺。提高应用型本科院校半导体物理教学质量的方法研究[J].滁州学院学报,2011(5):110-111.

[5] 王印月,赵猛。改革半导体课程教学 融入研究性学习思想[J].高等理科教育,2003(1):71-73.

[6] 张铭,王如志,汪浩,等。基于研究性学习的半导体物理课程教学改革[J].科教文汇(上旬刊),2011(7):47-48.

[7] 王强。半导体物理的形象化教学[J].中国现代教育装备,2009(1):92-93.

半导体论文 篇三

【关键词】电子信息材料;低碳经济;发展;应用

社会的发展速度越快,对自然界的伤害也就越大,而电子方面的材料对生活空气的污染也越来越严重。因此,必须要建立节能环保的生产概念,必须保证低碳生活,并且社会已经有了明确的态度,必须要控制污染,减少能源的浪费,做到经济环保。而伴随着时间的推移,电子信息材料的使用需求越来越大,进而影响了社会的生态平衡。那么,要想在这一种材料中实施低碳经济,如何去做呢?

一、电子信息材料在低碳经济中的发展

1、光电子材料。这种材料主要包含了液晶的元素,它在电子信息的生产中,使用非常的频繁。液晶的这种材料,主要是用于电器类的显示屏,而这一种材料可以在电流经过时,将液晶这种材料进行改变,并将其液晶的序列进行重新排布。而当再一次经过电流时,电气的显示屏是不会被屋外的光线穿透的,这也就符合了社会低碳经济的理念。曾经的电气显示屏,危害大,且消耗量也大。而如今的液晶显示屏,已经很好的解决了这些问题,并且还可以对显示屏的色度进行调和。另外,它还是一种非线性的材质,一般情况下,液晶的材料都是处于软凝聚的形式,所以,它才可以很好的进行光学反应中的折变反应,而对于电流较低时,电子设备就会发挥很强的功效,由此,可以看出,这一种材料在未来的发展中,占据重要的位置。而根据光学反应中的原理得知,要想影响液晶材料的性能,运用光学反应,对其进行干扰,让液晶的材料很好的对电气的显示屏进行反射。总的来说,就是将光电子材料的某一性质用到液晶材质中,研究出低碳的电子显示屏材料。因此,在未来科技的领域中,电子信息技术还是存在着很大的进步空间的,只有通过不断的完善它的不足之处,才能更好的满足社会的各项需求。2、集成电路和半导体。根据现在社会的需求,电子信息材料的集成电路和半导体,是非常重要的基础材料,主要属于多晶硅。而现在在各行各业中,使用最多的就是集成电路和半导体材料,就像现在的西门子,差不多改良后的西门子,都包含了这一种材料。它主要制作的流程就是将HCL也就是盐酸和纯度非常高的硅的粉末进行反应,并且在进行混合时,需要设定合适的温度,然后反应出三氯氢硅,再利电子信息材料在低碳经济中的发展应用□张鹏宇河北正定中学高三在校学生用化学中分馏的方法,进行提纯,最后再进行还原反应的操作,获取纯度更高的多晶硅。它便是以后电子信息材料中不可获取的元素。并且,西门子还通过集成电路和半导体材料,对其他零碎的部件也进行了全面的改良,获取了非常不错的结果。同时,也减少了很多能源的损耗。

二、电子信息材料在低碳经济中的应用

2.1电子信息材料在集成电路中的运用

由于现在科技发展的速度越来越快,所以现在的集成电路和半导体材料的使用,也越来越广泛,也成为了环氧模塑料中非常重要的生产材料,并且,根据这一种的材料的性质,能够非常方便的完成整个生产过程,同时也能够很好的做到节能减排,尽可能的保持低碳经济的生活。

2.2电子信息材料在光电子中的使用

光电子的使用,主要是将一些有用的信息进行传递,所以,对于电子信息材料的使用上,主要是为了对其他部件指令,因此,在其他行业的电子材料使用中,也被广泛的使用。当然,现在为了更好的满足低碳生活的需求,很多电子材料的功能都被不断的改进,并进行高度集中,尽可能的发挥自己最有效的功能,并且减少对生活环境的污染。

2.3电子信息材料在新型部件中的使用功能

为了更好的减少对环境的污染,就必须先对电子信息的材料进行全面的检测,必须保证所使用的电子信息材料所消耗的能源是非常少的,并且污染性不大。因此,开始针对这一项问题,使用新型部件,希望尽可能的既满足电子信息材料的使用功能,也能很好地满足绿色环保的需求。而为了有效的满足这一项需求,就必须将电子材料的面积进行扩大,并对其所包含的的部件进行智能化设计,尽可能的减少一些耗费能源的部件的使用,但同时又能保证材料本身的作用。

三、结语

综上所述,低碳经济已经成为电子信息材料使用的理念,也是必须要解决的一项难题。根据现在先进的科学技术,不断的对电子信息材料进行改善,希望尽可能的达到环保的要求。另外,在电子信息材料的低碳经济理念的发展中,要不断的纳入新的科技理念和科学技术,才能达到理想中的状态。

参考文献

[1]陈海燕。电子信息材料在低碳经济中的发展应用思路研究[J].无线互联科技,2014,(10):177.

[2]史博娟,占胜发,曹坤阳,邹细雁。低碳经济背景下信息产业的发展研究[J].科技广场,2014,(06):118-126.

[3]谢芳,刘兴纲,董孝斌。关于电子信息产业的低碳明天与生态文明建设的思考[J].生态经济(学术版),2011,(01):161-163.

[4]王泽填。基于低碳经济的我国电子信息制造业发展研究[J].福建论坛(人文社会科学版),2010,(09):25-28.

半导体论文 篇四

【关键词】 半夏泻心汤;小柴胡汤;伤寒论;随证加减;灵活运用

【中图分类号】R2222 【文献标志码】 A 【文章编号】1007-8517(2016)20-0001-03

The Analysis of the Relationship between Banxia Xiexin Decoction and Xiaochaihu Decoction

GONG Jie

Nanjing University of Chinese Medicine,Nanjing 220000,China

Abstract:Banxia Xiexin decoction and Xiachaihu decoction come out of Treatise on Febrile Diseases written by ZHANG Zhongjing.They have many similar parts in pathogenesis,primary syndrome, the use of herbs, the way of decoction and modern clinical applications,etc,although they they may be quite different in primary symptom.So the paper put forward such a new point that Banxia Xiexin decoction is changed from Xiaochaihu decoction and discuss it from the Treatise on Febrile Diseases,the decoction of herbs,pathogenesis,primary syndrome,herbs and modern clinical applications.This fully reflects theflexible way of ZHANG Zhongjing exploring nature from the phenomenon.This way has guiding significance to add and subtract with the certificate in clinical.

Keywords:Banxia Xiexin Decoction; Xiaochaihu Decoction;Treatise on Febrile Diseases; Add and Subtract with The Syndrome; Flexible Use

半夏泻心汤与小柴胡汤皆是出自《伤寒论》的现代临床常用方,但在很多教材中因划分的依据不同而未将两者紧密联系起来,因此初学者很难将两者联系起来进而探知两者之间的关系。笔者将从伤寒原文、病机主症、应用、药物组成、煎法来探析两方的关系,从而揭示仲景在《伤寒论》中从现象中探本质、灵活善变的遣方用药原则,对理解和运用临床方药随证加减有一定的指导意义。

1 探析半夏泻心汤与小柴胡汤关系

11 小柴胡汤之变方――半夏泻心汤 原文149条:“伤寒五六日,呕而发热者,柴胡汤证具,而以他药下之,柴胡汤证仍在者,复与柴胡汤,此虽已下之,不为逆,必蒸蒸而振,却发热汗出而解。若心下满而硬痛者,此为结胸也,大陷胸汤主之;但满而不痛者,此为痞,柴胡不中与之,宜半夏泻心汤。”

原文149条主要辨小柴胡汤误下后的三种转归以及治疗,其一为复与柴胡汤,其二为大陷胸汤,其三即为该条文重点引出的半夏泻心汤。从条文中可以看出疾病最初“伤寒五六日,呕而发热”乃邪入少阳,应属小柴胡汤证而医者误用他药引起的变化[1]。既然是由小柴胡汤证发展而来,半夏泻心汤的药物又与小柴胡汤高度重合,那么张仲景在选方用药是否是直接在小柴胡汤的基础上加减得来的呢?若是按此思路推断,大陷胸汤同为变证也应由小柴胡汤加减而来,可实际上两者的药物却无一相同,这又该如何解释?

如若从病机以及病势来分析,上述问题便可迎刃而解。病机分析:大陷胸汤,“心下满而硬痛”为水热互结于胸膈,治宜泻热逐水破结,显然小柴胡汤的功效已不适合;半夏泻心汤,“满而不痛”为寒热错杂、中焦痞满、升降失司(脾寒胃热、胃不弱肠不足),治宜寒热同调、散结消痞,与小柴胡汤和解少阳、调达枢机的治法在本质上是相通的,也正因此《方剂学》将两者同归于和解剂类[2]。病势分析:大陷胸汤满而痛,半夏泻心汤满而不痛,在病势上前者明显重于后者,因此后者由于病势较轻在选药仍可以沿用小柴胡汤,而后者病势较重,小柴胡汤中的药物已经无法满足则需要重新选药。故从经文的联系上,可推出半夏泻心汤是小柴胡汤变方的观点。

12 病机主症及应用 原文96条:“伤寒五六日中风,往来寒热,胸胁苦满,嘿嘿不欲饮食,心烦喜呕,或胸中烦而不呕,或渴,或腹中痛,或胁下痞硬,或心下悸、小便不利,或不渴、身有微热,或咳者,小柴胡汤主之。”经文例举了往来寒热、胸胁苦满、嘿嘿不欲饮食、心烦喜呕等小柴胡汤证的主症,充分应证了其邪犯少阳、胆火内郁、枢机不利之病机。

原文149条中可知半夏泻心汤证乃小柴胡汤证误下导致少阳邪热乘虚内陷,致寒热互结,脾寒胃热升降失司,而成心下痞。以心下满而不痛,呕恶,肠鸣下利为主症(痞、呕、利三大主症)。

“满”是痞证的主要特点之一,那么小柴胡汤主症中所提胸胁苦满之“满”是否与之相同呢?在此只能说两者在本质上是相同的,都描述患者满闷的自觉症状,都可以算作“痞”,不同点在于两者病位不同:一个病在胸胁另一个则在心下。

两方单独应用时所治疾病也有相同,如消化性溃疡、功能性消化不良、慢性腹泻、胆囊炎、慢性乙型肝炎等。此外,小柴胡汤与半夏泻心汤合用化裁以治疗各种胃脘疾病,如慢性萎缩性胃炎、胆汁反流性胃炎等,也同样取得很好的疗效[3-4]。

半夏泻心汤与小柴胡汤在病机、主症、应用上的相同之处,都可以用来论证本文的观点;而不同之处也可以通过从疾病发生发展的趋势分析得出半夏泻心汤证乃小柴胡汤证基础发展而来的观点。

13 药物组成 半夏泻心汤中药物:黄连、干姜、黄芩、半夏、人参、大枣、炙甘草。

小柴胡汤中药物:柴胡、生姜、黄芩、半夏、人参、大枣、炙甘草。

从药物组成来看,半夏泻心汤可以是直接由小柴胡汤易柴胡为黄连,易生姜为干姜而来。这样的观点是否成立呢?接下来就从两者用药的不同以及相同之处分别论证。

小柴胡汤证中有“心烦喜呕”症状,则以生姜半夏为伍和胃降逆止呕,并取生姜走表之性以引邪达表;方中柴胡为君,性苦平入肝胆经,透泄少阳之邪,并能疏泄气机之郁滞,使少阳之邪得以疏散,柴胡与黄芩相伍一散一清、升降并用、邪正兼顾乃和解少阳之基本配伍。半夏泻心汤则将小柴胡汤的生姜换干姜,此做法是根据疾病的病机而做出的选择即取干姜走里且可驱里寒的功效特点,而相比之下生姜为解表药功在发汗且可引邪达表不适用于半夏泻心汤的脾寒之根本;方中以黄连代替柴胡,则是以黄连与黄芩相伍泄热开痞、降泻心火,而不取柴胡之和解枢邪的功效。加减药物之后,半夏泻心汤之半夏、干姜与黄芩、黄连配伍则达寒热平调、辛开苦降之功,体现舍性取用的配伍特点[5]。从以法统方的角度来说,通过小柴胡汤简单加减后得到的半夏泻心汤,其治法与病机完全相应。

小柴胡汤证与半夏泻心汤证两者病机中都有脾胃失和、升降失司,因此半夏泻心汤保留有人参、大枣、炙甘草以益气健脾、扶正祛邪。

如此分析之后,半夏泻心汤是在小柴胡汤基础上直接加减而来的是可以说得通的,而仲景的思路也可由此推测一二。

14 去滓再煎 《伤寒论》原文中两方的煎法同为“煮取六升,去滓,再煎,取三升”。纵观全书,使用“去滓再煎”[6]的方剂共七首:小柴胡汤、大柴胡汤、柴胡桂枝干姜汤、半夏泻心汤、生姜泻心汤、甘草泻心汤、旋覆代赭汤。到底什么是“去滓再煎”?张仲景又为何要对这七首方剂采用“去滓再煎”的方法呢?

所谓“去滓再煎”是用水煮中药待煎至总量一半时,去滓,后再继续煎至四分之一,通过此法可以达到和解少阳、调和寒热、表里双解的效果,故多用于治疗虚实并见的病证。

单纯从方剂的命名可将上述七首方简单分为以小柴胡汤为代表及在其基础上加减的方剂、以半夏泻心汤为代表治疗痞证的方剂。这样一来使用该煎法的方剂只有上述两类。

然而,后世学者对张仲景为何要使用去滓再煎法持有不同的观点。

最为常见也是目前各大教材所接受的观点――调和药性。去滓再煎在一定程度上延长了煎药的时间,有利于提高药物溶出量、加大调和药味的效果。但也有人对此提出了反对的意见,既然是调和药性以助和解之功且多用于和解剂,那么小柴胡汤与桂枝汤的合方柴胡桂枝汤,同样和解表里则也应用去滓再煎的煎法,而事实上并非如此,因此该观点也并不是无懈可击。还有其他很多观点,但每种观点都可举出一些例子来反驳。那么是否有这样的可能性?即张仲景在行医过程中发现小柴胡汤使用去滓再煎法后疗效更佳,便在写《伤寒论》时将小柴胡汤采用去滓再煎的方法记录其中,而在遇到半夏泻心汤证病人时发现其与小柴胡汤病证有相通之处,在“病症相应,药证相应”的指导原则下对小柴胡汤的治疗思路的做出调整,原方药物基础上加减药味便有了半夏泻心汤,在《伤寒论》的后期整理时研究半夏泻心汤证后将之归类于痞证。这样一来,半夏泻心汤是由小柴胡汤加减而来的,同属一源,便直接沿用了去滓再煎的煎法。这样既能解决后世医家对该法的争论,也可以证明半夏泻心汤是小柴胡汤的加减方的观点。

2 探讨临床方药随证加减

21 随证加减 临床治疗的疗效往往与医者选方用药的精准有着密切联系,而中医学理论体系素以辨证为核心。如果辨证不清,组方思路、用药再精准也无法取得临床预期的疗效,此则体现了辨证的重要性。因此临床医家临床用药多以“随证加减”为首要指导原则。

“随证加减”并不是意味着随意加减药味,而依然要遵循“主证不变主药不变”的基本方法。以《伤寒论》中的桂枝汤为例加以说明。桂枝汤由桂枝、芍药、甘草、生姜、大枣组成,具有解肌发表调和营卫的功效,主治外感风寒表虚证。在此证的基础上若见“项背几几,反汗出”则加葛根,达升津舒经之效;若肌表不和,痰饮咳喘者,则加厚朴、杏仁,达降逆平喘之效;若因误下而兼见胸满,则去芍药,以解肌散邪。此外随证加减也包括药量、剂型的变化。

22 灵活运用 “随证加减”乃是中医理论体系中浓重的一笔,在临床用药的指导中也有着不可替代的地位。但临床上有很多医者以此为终身奉行之圣,恪守于此,此种想法便不可取了。

《素问・阴阳应象大论》言:“故重阴必阳,重阳必阴”,揭示了阴阳互根,万物消长的原理。遣方用药“随证加减”本身并没有错,以此为指导原则也没有错,但物极必反,若过分拘泥该法而不知灵活变通便有失偏颇。只要把握疾病的病因病机及发生发展过程,有时运用“随症加减”也未尝不可。即善从现象探求本质、灵活善变的思想,此则与“异病同治,同病异治”有异曲同工之妙。而上文中对于小柴胡汤和半夏泻心汤两者关系的论证过程更能体现这一观点,若是仲景一味拘泥于随证加减的原则,那么两种不同的证是不可能采用同样的方的。古人云:不以规矩不能成方圆;但同样有人提出:体无常规,言无常宗,物无常用,景无常取。灵活善辨才是中医辨证施治的核心思想。

3 结语

半夏泻心汤与小柴胡汤同为千古名方,也为后世临床之常用方。通过从伤寒原文、病因病机及运用、方药组成、煎法(去滓再煎)四方面探析两方之间的关系,可初步证实半夏泻心汤确实是小柴胡汤的加减方的观点。深入了解两方之间关系后,在今后的临床中无论是对两方各自单独加减还是合方加减应用都有一定的指导意义。通过论证半夏泻心汤乃小柴胡汤之变方的观点,更能揭示《伤寒论》是一部理论联系实际的辨证论治的经典之作,而仲景本人更是善用从现象中探求本质、灵活变通的组方用药之法,这对临床医者对随证加减的理解和灵活运用有很大的指导意义。

参考文献

[1]李赛美,李宇航。 伤寒论讲义[M]. 北京:人民卫生出版社,2015:177-184.

[2]李冀。 方剂学[M]. 北京:中国中医药出版社,2015:60-68.

[3]戴海东,郑孟林,张正才。 小柴胡汤合半夏泻心汤加减治疗慢性萎缩性胃炎[J]. 浙江中医西结合杂志,2012,20(12):775.

[4]高海,刘茂祥。半夏泻心汤合小柴胡汤治疗反流性胃炎50例[J].中国民间疗法,2009,17(7):34.

半导体论文 篇五

为了分析半导体制冷器工艺设计方法与制冷效率的关系,探讨其工作寿命的影响因素,文章通过改进半导体制冷器基板材料,采用新型胶黏剂,并通过实验来对比分析半导体电偶间不同的铜片排布方式对制冷器制冷性能、寿命的影响。实验结果表明,连接铜片排布回路形式对制冷性能影响不大,但对产品的使用寿命有一定的影响。铜线排列走向简单,电阻变化率低,使用寿命相对较长。

关键词:

半导体制冷器;制冷性能;基板;铜片回路

半导体制冷技术因其具有的独特优点而在各行各业得到了广泛的应用[1-3]。为提高其性能、增强机械强度和稳定性,国内外有关科技人员进行了很多研究工作。宣向春等[4]提出可在普通半导体电臂对的P型和N型电偶臂之间淀积一层厚度适当的银膜,提高电偶对的制冷性能。李茂德[5]和任欣[6]等认为,提高制冷系统热端的散热强度可以改善半导体制冷器的制冷性能,但制冷性能并不能随散热强度的提高无限提高。

YANLANASHIM[7]优化了制冷系统设计方法。此外,GAOMin[8]等指出电偶臂的长度在很大程度上影响半导体的热电性能。YUJianlin[9]等详细研究了制冷单元的个数和电偶臂的长度对制冷性能的影响程度。本文主要对半导体制冷器的制造工艺进行了分析,讨论了不同的半导体铜片连接回路以及半导体电偶对与基板的黏结性能对半导体制冷器制冷效果及其寿命的影响,并通过实验进行了性能测试,实验结果可以为提高半导体制冷器的制冷性能及产品寿命提供较好的依据,具有一定的实际指导意义。

1半导体制冷器设计工艺

半导体制冷器的性能主要包括制冷效率和使用寿命,取决于组成半导体制冷器主体的制冷电偶对的设计制造工艺,半导体材料的热电优值系数及半导体制冷器系统的结构等[10]。本文仅讨论半导体制冷器基板材料以及不同的半导体铜片连接回路对半导体制冷器制冷效果及其寿命的影响。

1.1基板设计工艺半导体制冷器的导热绝缘层由陶瓷基板构成,由1个放热面和1个吸热面组成一组,2个面之间由铜片连接不同型的、相互错开的半导体颗粒,形成回路,如图1所示。陶瓷基板材料及基板厚度对半导体制冷器制冷效率有显著的影响。设计采用了质量分数为96%氧化铝(Al2O3)的陶瓷基板。同时,为提高半导体制冷效率,通过减薄陶瓷基板厚度(由目前的1.00mm,减薄到0.50~0.13mm),降低热阻,提高了传热性能,制冷效率COP值得到提高,但成本相应增加;另外,也可以将基板换成氮化铝(AlN),氮化铝热导率为180W•m-1•K-1左右(20℃环境温度下测试),而氧化铝为22W•m-1•K-1左右(20℃环境温度下测试),热导率提高了约7倍,同样也可以提高COP值,但是基板成本会更高,约为原来的10倍。

1.2铜片回路连接工艺将半导体电偶对、基板和接线端子用铜片焊接起来,形成通电回路。实验设计了2种不同回路走线方式A型和B型(CP/127/060/A和CP/127/060/B),如图2~3所示,图中粗线为回路走线路径。由于基板与半导体颗粒间焊接了铜片,半导体颗粒与基板形成刚性连接,在温度变化的时候材料的内应力很大。因此生产工艺中将半导体颗粒与瓷片用胶黏剂粘接,用于卸去大部分应力,提高产品的寿命。但由于胶黏剂的导热性较差,制冷性能会受到一定影响。本文采用了自主研发的一种胶黏剂,粘接层很薄,热导率相对比较高,使得产品具有一定的市场竞争优势。

2半导体制冷器性能实验分析

2.1铜片排布方式对性能的影响实验现场如图4所示,实验原理如图5所示。实验材料:A型产品和B型产品各5个。实验时,将整个装置放置于真空中,测试仪器中设置好控制温度Th=50℃,先测试最大温度差ΔTmax值。在每个产品的基板上分别选择4个测试点,依次递增施加不同的测试电压(16~20V),得到测试数据ΔT值,拟合曲线,找出极值点。极值点对应的ΔT值就是ΔTmax,其对应的电流就是Imax。然后给产品施加Imax的电流,通过加热片控制冷热面的温度差ΔT=0℃,测定此时的制冷量Qc值即为Qcmax,即加热片的功率。实验数据如表1~2所示。由表1~2可知,2种不同铜片排布形式,其温度差ΔT,制冷量Qc的数据差异均在实验仪器误差范围内,针对ΔT,Qc这两项来说,铜片回路形式对半导体制冷器制冷效率影响不大。

2.2铜片排布方式对产品寿命的影响对2种回路的制冷器分别进行制冷—制热循环实验。实验条件:1个循环为1min(40s制冷,制冷温度降到0.0℃,电流4.0A;20s制热,制热温度升到100.0℃,电流4.5A);压力280±20N,2.4万次循环实验结束。每0.15万次循环测1次电阻,若2.4万次循环之内,电阻变化率超过10%表示产品失效,实验结束。实验样品选择CP/127/060/A和CP/127/060/B各2组,实验结果如图6所示。由图6可知,在2.4万次循环结束时,A型产品2组实验样品的电阻变化率分别为1.35%和1.45%,而B型产品2组实验样品的电阻变化率均在2.04%左右。实验数据表明,A型基板的电阻变化率相对较低,寿命趋势相对较长。

3结论

通过理论分析和实验研究,得到以下结论:1)陶瓷基板材料及基板厚度对半导体制冷器制冷效率有显著的影响:氮化铝(AlN)基板因热导率高于氧化铝(Al2O3),可以提高COP值,但其成本会提高;通过减薄陶瓷基板厚度降低热阻,可提高传热性能,提高制冷效率COP值。2)半导体颗粒与瓷片用胶黏剂粘接,可卸去大部分应力,提高产品的寿命。但由于胶黏剂的导热性较差,制冷性能会受到一定影响。可采用自主研发的胶黏剂,粘接层很薄,热导率相对比较高,保证产品在市场竞争上具有一定的优势。3)通过实验数据对比分析,温差ΔT和制冷量Qc的数据差异均在实验仪器误差范围内,针对ΔT和Qc来说,回路形式对半导体制冷器制冷效率影响不大。4)在寿命方面,在2.4万次循环结束时,A型成品电阻变化率分变为1.35%和1.45%,而B型均在2.04%左右。直观的数据对比显示A型基板的电阻变化率相对较低,寿命趋势相对更长。

参考文献:

[1]卢菡涵,刘志奇,徐昌贵,等.半导体制冷技术及应用[J].机械工程与自动化,2013(4):219-221.

[2]王千贵,杨永跃.半导体车载冰箱的智能温控系统设计[J].电子设计工程,2012,20(17):132-134.

[3]梁斯麒.半导体制冷技术在小型恒温箱的应用研究[D].广州:华南理工大学,2011:1-7.

[4]宣向春,王维杨.半导体制冷器“无限级联”温差电偶对工作参数的理论分析[J].半导体学报,1999,20(7):606-611.

[5]李茂德,卢希红.热电制冷过程中散热强度对制冷参数的影响分析[J].同济大学学报(自然科学版),2002,30(7):811-813.

[6]任欣,张麟.有限散热强度下半导体制冷器性能的实验研究[J].低温工程,2003(4):57-62.

[7]YAMANASHIM.Anewapproachtooptimumdesigninthermoelectriccoolingsystem[J].AppliedPhysicsA:MaterialsScience&Processing,1980(9):5494-5502.

[8]GAOMin,ROWEDM,KONTOSTAVLAKISK.Thermoelectricfigure-of-meritunderlargetemperaturedifferences[J].JournalofPhysicsDAppliedPhysics,2004,37(8):1301-1304.

[9]YUJianlin,ZHAOHua,XIEKangshan.Analysisofoptimumconfigurationoftwo-stagethermoelectricmodules[J].InstituteofRefrigerationandCryogenicsEngnieering,2007,47(2):89-93.

半导体论文 篇六

1.1病例

本组30例,男18例,女12例,年龄16-45岁。按KLigman痤疮分级其中轻度:12例;中度:14例;重度:4例,疮程度由轻微至严重不等,皮肤类型为IV~V.

1.2方法

采用candela公司提供的配备有动态冷却装置的smoothbeam1450nm半导体激光系统。对痤疮治疗的作用机理是对引发的皮脂腺进行热损伤照射,系统喷射致冷剂以保护表皮,从而使副作用最小化[1]。治疗所选能量密度为9-11J/cm2,平均10.5J/cm2,光斑直径6mm,致冷喷射时间为20ms,脉冲宽度210ms,疗程间隔为三至四周,治疗次数2~5次不等。

2.结果

2.1临床疗效

30例痤疮治疗部位皮脂分泌明显减少,治疗部位的痤疮数明显减少,在治疗结束后的6-12周内,真皮热疗对每位患者均有所见效,而且多数患者的病灶得以消失,并且SmoothBeam1450nm半导体激光系统相当安全,但是治疗后部分患者会出现短暂的水肿和红斑。

2.2不良反应

激光治疗后所有患者局部均出现暂时性红斑、水肿,并于24h内消退,同时患者术中有不同程度疼痛感。所有患者均未出现色素沉着或色素减退。

3.护理

根据SmoothBeam1450nm半导体激光系统的特点,针对每个患者的具体情况,进行认真仔细的护理评估,确定各自的护理方案,采取准确有效的护理措施,具体护理措施如下:

3.1治疗前

3.1.1患者经临床医生确诊后,向患者详细解释激光治疗的原理、过程、达到的效果,签署知情同意书。

3.1.2建立病例,包括患者的姓名、年龄、性别、诊断、皮肤类型、皮损特点,拍摄治疗前照片。

3.1.3协助患者清洁治疗部位皮肤,一定彻底清除皮肤表面的护肤护肤品和化妆品,用灭菌注射用水消毒。

3.1.4协助患者佩戴护目镜,医护人员佩戴护目镜。

3.2治疗中

3.2.1患者平卧,根据其皮肤类型选择治疗参数在没有皮损的小区域做光斑测试,一般用单脉冲测试(不超过5个),观察一分钟如出现月牙形或圆形白丘疹或水疱表明表皮灼伤,应定时治疗;如果没有上述现象方可继续治疗。

3.2.2操作者应将操作手柄垂直并紧压于患者皮肤,以防制冷剂从测距仪下端流向周围皮肤,减弱其对表皮的保护作用。

3.2.3治疗过程中及时观察患者的反应,根据反应及时调整治疗参数。

3.2.4测距仪在治疗中会结霜,应及时用无菌纱布擦试。

3.3治疗后

3.3.1治疗结束后应拍摄治疗后照片。

3.3.2治疗结束后应让患者在治疗室观察15~30分钟后方可离开。

3.3.3治疗结束后应告诉患者避免搔抓治疗部位,避免日晒,避免使用其它刺激性物质,如有不适随时复诊。

3.4健康宣教

痤疮的发病与情绪、饮食、心理状态、感染、内分泌及新陈代谢等多种因素有关,因此应从多方面进行综合护理,才可以预防痤疮的发生,提高临床疗效,降低其并发症。

3.4.1应保持乐观的情绪,建立充分信心,积极配合治疗。

3.4.2应注意日常饮食,适当限制油、辣、甜等食物的摄入。

3.4.3应注意多饮水(白开水),多吃水果和蔬菜。

3.4.4应注意保持大便通畅,防止便秘。

3.4.5应保证充足的睡眠,提高机体抵抗力。

3.4.6应合理使用化妆品,禁忌使用油性化妆品。

3.4.7应注意防晒,同时尽量减少汗腺分泌量。

4.讨论

半导体论文 篇七

日本四团体共同制定的《照明用白色LED测光方法通则》为目前唯一针对照明用白光发光二极管(LED)所制定的测量标准,本文将对其内容进行介绍及分析,以供读者及有关产、学、研部门参考。 白光LED标准出炉 随着LED研发技术的突飞猛进,已被许多人视为充满潜力的新世代主要照明光源,然而LED具有与传统照明光源截然不同的空间发光特性,使原本适用于传统光源光学特性测量的方式未必适用于LED,如光通量(Luminous Flux)、光强度(Luminous Intensity)及色度(Chromaticity)测量,否则LED的测量精度及准度都将成问题。因此,全球各大标准协会均修订或是新增LED测量标准,但由于LED封装种类繁多,性能也各不相同,所以也有协会针对不同用途的LED制定新的测量标准以国际照明委员会(Commission Internationale de l'Eclairage;CIE)为例,其在2007年大幅修订原有的LED测量技术文件CIE-127,但因诸多争议,仍有诸多测量问题待解决,而由美国能源部(DOE)所主导,其配合固态照明产品的推广进程,由美国国家标准学会(ANSI)与北美照明学会(IESNA)所组成的标准制定小组,正在进行固态照明灯具相关测试标准的制订,(本报上期B7版文章已经对此进行介绍),其中包括旋光性量测、色度量测以及寿命评估等标准,但这些标准的特点在于其内容是将固态照明灯具视作一整体来评价,也就是说,LED单体无法由这些标准的规范来作测量。 我国近年来也致力于半导体发光器件标准的推动,在政府的支持下,已推出半导体发光器件测试方法,而其它相关标准也正在进行审议中。 然而在照明用白光LED标准的推动方面,进展最快的国家是日本,其中日本照明学会(JIES)、日本照明委员会(JCIE)、日本照明器具工业会(JIL)以及日本电球工业会(JEL)在2011年已订出四团体共同标准《照明用白色LED测光方法通则》,成为目前唯一针对照明用白光LED所订定的测量标准,其在初版时就已率先制订数项未曾规范过的项目,如标准LED之制造、小型模块光强度的测量法以及寿命评估方式等。 有鉴于LED的测量方式有所进展且标准的内容仍有扩充空间,四团体于2006年3月公布此标准的修订版,增加且修订原先的标准内容,在色度学的量测以及光通量的量测方式等作出更详细的规范。然基于谨慎的心态,有许多部分仍然是被放在附属部分而非实际标准的一部分,不过,其在相关规范的说明仍十分详细,就现阶段国际所能查到的LED标准文献,此标准可说是内容最完整的规范。在目前产业界仍然缺乏适当的通用LED测量规范情况下,该标准将会是一个非常重要的参考依据。下面重点介绍此标准的重要规定,以及修订版的增补部分。|中华勵志网|| 适用范围限于照明用白光LED 该标准在一开始的标题上,就已宣告适用范围仅限于照明用白光LED,其认为将测量目标限定于照明用白光LED,以限定与标准LED比较的测量方法能有效提升测量精度,且对于标准LED的内容作出很详细的规定。在光强度的测量部分,则依照国际照明委员会所规定的标准条件进行测量;在光通量的测量部分,则一律使用积分球(Integrating Sphere)测量,并在修订版中增加色度、相关色温(Correlated Color Temperature;CCT)、显色性指数(Color Rendering Index;CRI)等的测量方法,且原则上使用积分球作为其入射光学系统。 本标准主要是针对单体LED制定的规范,但其对于小型的LED模块光强度的测量也纳入规范,对于小型LED模块而言,其不一定适用于CIE标准条件所规定的平均LED光强度的测量方法。

半导体论文 篇八

【关键词】高新企业;税收筹划;税制改革

1引言

为扶持和鼓励高新技术企业,我国不断加大对高新技术企业的税收减免力度。高新技术企业根据国家出台的税收减免政策,进行合理的税务筹划,可以促进企业利润增长,增加企业经济效益[1]。青岛鼎新半导体公司为山东省一家高新技术企业,对其税收筹划措施进行总结,可以深入了解国家的税收政策,可以分析合理避税对我国的税收和经济效益产生的影响,并提出我国税制改革的有关建议。

2鼎新公司简介

青岛鼎新半导体公司为一合资公司,其股东分别为:山东创投公司、青岛资本控股公司、北京信息产业公司。股权比例分别为:60%、30%、10%。青岛鼎新半导体公司的经营范围主要是:生产和销售集成电路、芯片以及计算机其他硬件,软件研发等。青岛鼎新半导体公司所辖的全资子公司有2家,分别是山东微电子公司、青岛进出口公司。参股子公司仅1家,为青岛科技开发公司。其中,山东省进出口公司为该公司的第一大股东,股权占比为78%;青岛鼎新半导体公司为该公司的第二大股东,股权占比为22%。

3鼎新公司税收筹划方案

3.1积极申请将鼎新公司认定为高新技术企业。根据科技部、财政部、国家税务总局印发的《高新技术企业认定管理办法》的规定,高新技术企业是指:在《国家重点支持的高新技术领域》内,持续进行研究开发与技术成果转化,形成企业核心自主知识产权,并以此为基础开展经营活动,在中国境内(不包括港、澳、台地区)注册一年以上的居民企业[2]。按照文件要求,鼎新公司竭力满足条件:第一,拥有自主知识产权的产品。2010年6月份,青岛鼎新半导体公司在黄岛区注册成立。近三年来,鼎新公司先后自主研发了“资源利用平台数据库管理系统技术”“打印机硒鼓技术”。其中,“资源利用平台数据库管理系统技术”是将建筑垃圾和生活垃圾进行收集处理,以及水泥和钢材等建材网上销售的管理信息系统,年可为地方政府增加税收10亿元,2018年该软件荣获了“中华人民共和国国家版权局计算机软件著作权登记证书”。“打印机硒鼓技术”是该公司研究制造出的拥有自主知识产权的硒鼓,2018年申请取得了发明专利,荣获了“实用新型专利证书”。第二,上述两种产品均属于《国家重点支持的高新技术领域》规定的范围。其分别隶属于“电子信息技术”中的“软件—系统软件”类、“计算机及网络技术—各类计算机设备技术”类。第三,人员学历符合法定要求。截至2019年底,该公司职工总数为216人,其中大学专科以上学历的科技人员总数为95人,占企业职工总人数的44%,远超文件所规定的30%的要求,超14个百分点;科技人员中的研发人员总数为38人,占企业职工总人数的17.6%,也远超文件所规定的10%的要求,超7.6个百分点。第四,研发费用总额占销售收入总额的比例符合文件要求。2017年、2018年和2019年这三年来的研发费用总额为910万元,2019年该公司销售收入为1.8亿元。三年研发费用的总额占最近一年(2019年)销售收入的比例为5.1%,高于文件所规定的4%的要求,超1.1个百分点。以上研发费用均是在青岛市黄岛区发生的,占公司总研发费用的100%,符合文件所规定的“比例不低于60%以上”的要求。第五,上述两种高新技术产品的销售收入占该公司2019年度销售总收入的100%,符合文件所规定的“60%以上”的要求。第六,经过第三方中介机构的评估,该公司研究开发高新技术产品的组织管理水平和科技成果转化的能力是较强的。其自主知识产权的数量已达到15件,且近三年来该公司的销售收入和总资产的增长率每年均在10%以上。上述指标均符合《高新技术企业认定管理工作指引》的要求。该公司积极上报高新技术企业认定材料。经过专家审查认定并公示,该公司为高新技术企业。2020年2月1日,颁发了“高新技术企业证书”,有效期三年。《税法》规定,高新技术企业税收优惠政策主要有以下四个方面:一是集成电路类和软件类的高新技术企业在计算清缴企业所得税时,可以选择按照25%的所得税税率减半征收。二是对高新技术企业转让技术取得的技术转让收入课以企业所得税时,其起征点提高至500万元;超过500万元的部分,减半征收。三是提高高新技术企业研发费用、职工教育经费的扣除标准,提高高新技术企业固定资产前期的折旧价值。四是降低高新技术企业境外所得征收税率[3]。

3.2巧妙在保税港区注册公司。《税法》规定:凡是注册地在保税港区内的企业,企业之间因销售货物而取得的销售收入,对这部分收入既不征收增值税,也不征收消费税;保税港区内的企业将其货物销往保税港区外而取得的货物销售收入,对这部分收入不征收出口关税[4]。根据上述税收政策的规定,青岛鼎新半导体公司在青岛保税港区注册成立了两家企业,分别是青岛科技开发公司、青岛进出口公司。这样该两家公司之间销售货物时,其增值税和消费税均会免征;其货物销往保税港区外时,关税便会免征。

3.3生产企业平价销售。青岛科技开发公司为生产型企业,主要生产电子元器件产品等。其在保税区生产基地生产的元器件以成本价销售给青岛进出口公司。根据税收优惠政策,保税区内两企业之间的产品销售无需缴纳关税和增值税。同时,青岛科技开发公司将其所生产的产品平价销售给青岛进出口公司,青岛科技开发公司没有盈利,也免缴了企业所得税。

3.4出口企业加价销售。青岛进出口公司将上述产品加价15%,然后销售给青岛科技开发公司香港分公司。

4上述税收筹划的经济分析

第一,增值税退税增加了企业现金流。青岛进出口公司在销售产品时,享受增值税“先征后退”的“退税”政策,增值税缴纳后,税务部门是会根据税收政策及时予以退税的。企业收到退税款后,降低了税负,促进了企业发展[5]。青岛进出口公司为收购货物出口的外贸企业,适应增值税出口退税“先征后退”的办法。自2020年2月1日至8月1日这6个月的时间里,该进出口公司出口电子元器件实现产品销售收入总计0.73亿元,收取退税款950万元。鉴于“先征后退”政策仅适用于外贸企业以及实行外贸企业财务制度的工贸企业收购货物后出口,因此,也只有青岛进出口公司出口上述货物才能赚取这额外的资金,而对于青岛科技开发公司和青岛鼎新半导体公司来说,即便是也同样出口上述货物,却是不会赢得这950万元的隐藏利润的。第二,实现了利润保全。从企业盈利的角度看,产品通过这样的方式进行销售,其利润均保留在母公司青岛鼎新半导体公司内,使企业盈利增加,利润值上升。若是青岛科技开发公司直接加价出售有关产品,则实现的产品销售利润会按照股权比例进行分成,即青岛鼎新半导体公司仅能分配22%的利润。从青岛进出口公司上述6个月实现的利润来看,这6个月里,该公司实现利润总计1670万元。因为青岛进出口公司为青岛鼎新半导体公司的全资子公司,因此,上述利润全部归结为母公司,青岛鼎新半导体公司利润激增1670万元。而青岛科技开发公司尽管在这6个月里也实现了销售收入0.73亿元,但由于其平价销售,收支平衡,利润为0,其两个母公司———山东省进出口公司和青岛鼎新半导体公司只能眼睁睁地看着利润流向了青岛进出口公司。当然最终,利润却是全部流进了小股东——青岛鼎新半导体公司的腰包。第三,企业所得税减半征收。青岛进出口公司为青岛鼎新半导体公司的全资子公司。根据所得税汇算清缴的有关政策,青岛进出口公司的所得税在其母公司青岛鼎新半导体公司汇总清缴。鉴于青岛鼎新半导体公司为高新技术企业,这样,该母公司在缴纳企业所得税时是可以选择按照25%的税率减半征收的,达到了合理筹划税收的目的。根据青岛鼎新半导体公司汇总的财务报表看,2020年2月至8月,该公司实现利润2520万元,其中所辖的全资子公司青岛进出口公司实现利润1670万元。上缴企业所得税315万元。通过上述分析可知,由于鼎新公司成功被评为高新技术企业,故其应缴纳的企业所得税由630万元减为315万元,节约资金315万元。

5启示与建议

半导体材料设计 篇九

关键词半导体;材料;芯片;发展;应用;技术;

中图分类号:O471 文献标识码:A 文章编号:

引言

自然界中的物质,根据其导电性能的差异可划分为导电性能良好的导体(如银、铜、铁等)、几乎不能导电的绝缘体(如橡胶、陶瓷、塑料等)和半导体(如锗、硅、砷化镓等)。半导体是导电能力介于导体和绝缘体之间的一种物质。它的导电能力会随温度、光照及掺入杂质的不同而显著变化,特别是掺杂可以改变半导体的导电能力和导电类型,这是其广泛应用于制造各种电子元器件和集成电路的基本依据。

一、半导体材料的概念与特性

当今,以半导体材料为芯片的各种产品普遍进入人们的生活,如电视机,电子计算机,电子表,半导体收音机等都已经成为我们日常所不可缺少的家用电器。 半导体材料为什么在今天拥有如此巨大的作用, 这需要我们从了解半导体材料的概念和特性开始。

半导体是导电能力介于导体和绝缘体之间的一类物质,在某些情形下具有导体的性质。 半导体材料广泛的应用源于它们独特的性质。 首先,一般的半导体材料的电导率随温度的升高迅速增大,各种热敏电阻的开发就是利用了这个特性;其次,杂质参入对半导体的性质起着决定性的作用,它们可使半导体的特性多样化,使得 PN 结形成,进而制作出各种二极管和三极管;再次,半导体的电学性质会因光照引起变化,光敏电阻随之诞生;一些半导体具有较强的温差效应,可以利用它制作半导体制冷器等; 半导体基片可以实现元器件集中制作在一个芯片上,于是产生了各种规模的集成电路。 这种种特性使得半导体获得各种各样的用途, 在科技的发展和人们的生活中都起到十分重要的作用。

二、几种主要半导体材料的发展现状与趋势

(一)硅材料

硅材料是半导体中应用广泛的一类材料,目前直径为8英寸(200mm)的Si单晶已实现大规模工业生产,基于直径为12英寸(300mm)硅片的集成电路(IC's)技术正处在由实验室向工业生产转变中。18英寸重达414公斤的硅单晶和18英寸的硅园片已在实验室研制成功,直径27英寸硅单晶研制也正在积极筹划中。

从进一步提高硅IC'S的速度和集成度看,研制适合于硅深亚微米乃至纳米工艺所需的大直径硅外延片会成为硅材料发展的主流。另外,SOI材料,包括智能剥离(Smart cut)和SIMOX材料等也发展很快。目前,直径8英寸的硅外延片和SOI材料已研制成功,更大尺寸的片材也在开发中。

(二)GaAs和InP单晶材料

GaAs和InP与硅不同,它们都是直接带隙材料,具有电子饱和漂移速度高,耐高温,抗辐照等特点;在超高速、超高频、低功耗、低噪音器件和电路,特别在光电子器件和光电集成方面占有独特的优势。

(三)半导体超晶格、量子阱材料

半导体超薄层微结构材料是基于先进生长技术(MBE,MOCVD)的新一代人工构造材料。它以全新的概念改变着光电子和微电子器件的设计思想,出现了“电学和光学特性可剪裁”为特征的新范畴,是新一代固态量子器件的基础材料。GaN/BP/Si以及GaN/Si材料。最近,在GaN/Si上成功地研制出LED发光器件和有关纳米硅的Ⅲ-V族超晶格、量子阱材料。我国早在1999年,就研制成功980nm InGaAs带间量子级联激光器,输出功率达5W以上;2000年初,法国汤姆逊公司又报道了单个激光器准连续输出功率超过10瓦好结果。最近,我国的科研工作者又提出并开展了多有源区纵向光耦合垂直腔面发射激光器研究,这是一种具有高增益、极低阈值、高功率和高光束质量的新型激光器,在未来光通信、光互联与光电信息处理方面有着良好的应用前景。

(四)一维量子线、零维量子点半导体微结构材料

基于量子尺寸效应、量子干涉效应,量子隧穿效应和库仑阻效应以及非线性光学效应等的低维半导体材料是一种人工构造(通过能带工程实施)的新型半导体材料,是新一代微电子、光电子器件和电路的基础。它的发展与应用,极有可能触发新的技术革命。

目前低维半导体材料生长与制备主要集中在几个比较成熟的材料体系上,如GaAlAs/GaAs,In(Ga)As/GaAs,InGaAs/InAlAs/GaAs,InGaAs/InP,In(Ga)As/InAlAs/InP,InGaAsP/InAlAs/InP以及GeSi/Si等,并在纳米微电子和光电子研制方面取得了重大进展。俄罗斯约飞技术物理所MBE小组,柏林的俄德联合研制小组和中科院半导体所半导体材料科学重点实验室的MBE小组等研制成功的In(Ga)As/GaAs高功率量子点激光器,工作波长lμ蘭左右,单管室温连续输出功率高达3.6~4W。1.5 宽带隙半导体材料宽带隙半导体材料主要指的是金刚石,III族氮化物,碳化硅,立方氮化硼以及氧化物(ZnO等)及固溶体等,特别是SiC、GaN和金刚石薄膜等材料,因具有高热导率、高电子饱和漂移速度和大临界击穿电压等特点,成为研制高频大功率、耐高温、抗辐照半导体微电子器件和电路的理想材料;在通信、汽车、航空、航天、石油开采以及国防等方面有着广泛的应用前景。另外,III族氮化物也是很好的光电子材料,在蓝、绿光发光二极管(LED)和紫、蓝、绿光激光器(LD)以及紫外探测器等应用方面也显示了广泛的应用前景。随着1993年GaN材料的P型掺杂突破,GaN基材料成为蓝绿光发光材料的研究热点。

三、半导体材料发展的几点建议

GaAs、InP等单晶材料同国外的差距主要表现在拉晶和晶片加工设备落后,没有形成生产能力。相信在国家各部委的统一组织、领导下,并争取企业介入,建立我国自己的研究、开发和生产联合体,取各家之长,分工协作,到2010年赶上世界先进水平是可能的。要达到上述目的,到“十五”末应形成以4英寸单晶为主2-3吨/年的SI-GaAs和3-5吨/年掺杂GaAs、InP单晶和开盒就用晶片的生产能力,以满足我国不断发展的微电子和光电子工业的需求。到2010年,应当实现4英寸GaAs生产线的国产化,并具有满足6英寸线的供片能力。发展超晶格、量子阱和一维、零维半导体微结构材料。

(一)超晶格、量子阱材料

从目前我国国力和我们已有的基础出发,应以三基色(超高亮度红、绿和蓝光)材料和光通信材料为主攻方向,并兼顾新一代微电子器件和电路的需求,加强MBE和MOCVD两个基地的建设,引进必要的适合批量生产的工业型MBE和MOCVD设备并着重致力于GaAlAs/GaAs,InGaAlP/InGaP,GaN基蓝绿光材料,InGaAs/InP和InGaAsP/InP等材料体系的实用化研究是当务之急,争取在“十五”末,能满足国内2、3和4英寸GaAs生产线所需要的异质结材料。到2010年,每年能具备至少100万平方英寸MBE和MOCVD微电子和光电子微结构材料的生产能力。达到本世纪初的国际水平。

宽带隙高温半导体材料如SiC,GaN基微电子材料和单晶金刚石薄膜以及ZnO等材料也应择优布点,分别做好研究与开发工作。

(二)一维和零维半导体材料的发展设想

基于低维半导体微结构材料的固态纳米量子器件,目前虽然仍处在预研阶段,但极其重要,极有可能触发微电子、光电子技术新的革命。低维量子器件的制造依赖于低维结构材料生长和纳米加工技术的进步,而纳米结构材料的质量又很大程度上取决于生长和制备技术的水平。因而,集中人力、物力建设我国自己的纳米科学与技术研究发展中心就成为了成败的关键。具体目标是,“十五”末,在半导体量子线、量子点材料制备,量子器件研制和系统集成等若干个重要研究方向接近当时的国际先进水平;2010年在有实用化前景的量子点激光器,量子共振隧穿器件和单电子器件及其集成等研发方面,达到国际先进水平,并在国际该领域占有一席之地。可以预料,它的实施必将极大地增强我国的经济和国防实力。

结束语

随着信息技术的快速发展和各种电子器件、 产品等要求不断的提高, 半导体材料在未来的发展中依然起着重要的作用。 在经过以 Si、GaAs 为代表的第一代、第二代半导体材料发展历程后,第三代半导体材料的成为了当前的研究热点。 我们应当在兼顾第一代和第二代半导体发展的同时, 加速发展第三代半导体材料。 目前的半导体材料整体朝着高完整性、高均匀性、大尺寸、薄膜化、集成化、多功能化方向迈进。 随着微电子时代向光电子时代逐渐过渡, 我们需要进一步提高半导体技术和产业的研究,开创出半导体材料的新领域。 相信不久的将来,通过各种半导体材料的不断探究和应用,我们的科技、产品、生活等方面定能得到巨大的提高和发展!

参考文献

[1]沈能珏,孙同年,余声明,张臣。现代电子材料技术。信息装备的基石[M].北京:国防工业出版社,2002.

[2]靳晓宇。半导体材料的应用与发展研究[J].大众商务,2009,(102).

[3]彭杰。浅析几种半导体材料的应用与发展[J].硅谷, 2008,(10).

[4]刘舒曼,刘峰奇,张志华,郭海清,王占国。 ZnO:Tb纳米晶的协同发光现象[J]物理学报, 2000,(11).

半导体论文 篇十

关键词 半导体物理学 课程探索

中图分类号:G642.421 文献标识码:A 文章编号:1002-7661(2016)02-0001-01

信息技术的基础是微电子技术,随着半导体和集成电路的迅猛发展,微电子技术已经渗透到电子信息学科的各个领域,电子、通信、控制等诸多学科都融合了微电子科学的基础知识。《半导体物理学》是微电子技术的理论基础,是电子科学与技术、微电子学等专业重要的专业基础课,其教学质量直接关系到后续课程的学习效果以及学生未来的就业和发展。但是,《半导体物理学》具有理论性强、教学模式单一、教学内容更新慢等特点,使得学生在学习过程中存在一定的难度。因此,本文从课堂教学实践出发,针对目前教学过程中存在的问题与不足,对微电子专业的《半导体物理学》课程进行探索。

一、教学内容的设置

重庆邮电大学采用的教材为电子工业出版社刘恩科主编的《半导体物理学》,该教材具有知识体系完善、涉及知识点多、理论推导复杂、学科交叉性强等特点,需要学生有扎实的固体物理、量子力学、统计物理以及数学物理方法等多门前置学科的基础知识。另外,我们开设的学生对象为微电子相近专业的学生,因而在课程内容设置时有必要考虑学生知识水平及其知识结构等问题。虽然微电子学相近专业开设了大学物理等课程,但是大部分专业未开设量子力学、固体物理及热力学统计物理等前置课程,学生缺少相应的背景知识。因此,我们在《半导体物理学》课程内容设置上,需要将部分量子力学、固体物理学及统计物理学等相关知识融合贯穿在教学中,避免学生在认识上产生跳跃。

从内容上,依据课程大纲《半导体物理学》主要分为两大部分,前半部分着重介绍半导体的电子状态及对应的能带结构,电子有效质量、杂质和缺陷能级、载流子的统计分布,半导体的导电性与非平衡载流子,在此基础上进一步阐述了费米能级、迁移率、非平衡载流子寿命等基本概念;后半部分对典型的半导体元器件及其性能进行了深入分析。基于以上分析,半导体物理课程对授课教师要求较高,需要教师采用多样化的教学手段,优化整合教学内容,注重理论推导与结论同相关电子元器件的实际相结合,使学生较好地理解并掌握相关知识。

二、教学方法与教学手段

为了让学生能较好地掌握《半导体物理学》中涉及的理论及模型,需要采用多样化的教学方法和手段。基于《半导体物理学》课程的特点,在传统黑板板书基础上,充分利用PPT、Flash等多媒体软件,实物模型等多种信息化教学手段,模拟微观过程,使教学信息具体化,逻辑思维形象化,增强教学的直观性和主动性,从而达到提高课堂教学质量的目的。

三、考核方式的改革

为了客观地评价教学效果和教学质量,改革考核方式是十分必要的。针对《半导体物理学》课程特点,对考核方式作如下尝试:(1)在授课过程中,针对课程的某些重点知识点,设计几个小题目,进行课堂讨论,从而增强学生上课积极性及独立思考能力;(2)学期末提交针对课程总结的课程论文,使学生在对课程有更深入了解的同时激发学生的创造积极性。

《半导体物理学》是微电子技术专业重要的专业基础课,为后续专业课程的学习打下理论基础。要实现《半导体物理学》这门课的全面深入的改革,还有待与同仁一道共同努力。

参考文献:

[1]汤乃云。微电子专业“半导体物理”教学改革的探索[J].中国电力教育,2012,(13).

以上就是众鼎号为大家整理的10篇《半导体论文》,希望对您的写作有所帮助。

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