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[转载]电场对半导体Fermi能级的影响
plgongcat 2012-11-4 17:36
电场对半导体Fermi能级的影响 2010-07-08 11:09:12 |分类: 微电子物理 |标签: 电场 内建电场 能级 fermi 半导体 | 字号 订阅 (Fermi能级与准Fermi能级的区别怎样?在什么情况下Fermi能级会发生变化?在什么情况下Fermi能级不发生变化?) 半导体中的电场可以是内建电场,也可以是外加电场。这些电场将要使其中载流子的势能分布发生变化,并从而影响到半导体的 Fermi能级 。 (1)外加电场的影响: 见图(a),当n型半导体上加有外电场时,多数载流子——电子即从负电极端流向正电极端,并 在外电路产生电流;这种作用在能带图上就表示为能带的倾斜。因为导带底可以认为是电子的电势能,在负电极端的势能高,在正电极端的势能低,从而外电场即使 得能带图发生倾斜;能带倾斜的程度即决定于外加电场的大小(电场的大小就等于势能的梯度)。 注意:有外电场作用时,半导体的Fermi能级也将随着导带底的变化而发生相应的倾斜,因为这时外电场已经打破了半导体的热平衡状态,即半导体是处于 非平衡状态 ,则整个半导体中不可能存在统一的Fermi能级(严格说来,这时Fermi能级的概念已经失去了意义);只可以分别有电子的、和空穴的“ 准Fermi能级 ”(图(a)中示出的是电子的准Fermi能级),这些准Fermi能级的位置(与导带底的距离)即反映了载流子浓度的高低状况。这时电子的准Fermi能级与导带底的距离始终不变,即表明半导体中电子浓度的仍然保持为均匀的——外电场并不改变载流子浓度的分布。 若在半导体的两端加有电压V,则电子的、或者空穴的准Fermi能级在两端的差别即为qV。可见,电压越高,半导体中的电场越强,则能带和Fermi能级的倾斜也就越大。 (2)内建电场的影响: 内建电场是半导体处于热平衡状态时,在内部因为载流子浓度分布不均匀所自动产生出来的一种电场。这种载流子浓度分布的不均匀性可以是掺杂不均匀所引起的,也可以是辐照不均匀等所引起的。 例如,若在n型半导体中的施主原子浓度不均匀(左端高、右端低),如图(b)所示,那么在半 导体内部就会自动产生出一个阻挡多数载流子扩散的内建电场,以维持整个半导体内部的平衡。内建电场以及相应的内建电压,都是半导体处于热平衡状态时内部出 现的一种现象,它们并不能呈现于外表(若用一根导线把半导体的两端连接起来,并不产生电流)。可见,半导体中存在电场时,并不一定就是非平衡半导体,即热 平衡半导体中也可以出现电场和空间电荷。 内建电场有驱赶载流子的作用。因此,在图(b)所示的情况中,左端电子浓度大、右端电子浓度小,在中间区域基本上就没有了载流子——载流子被耗尽了,这时的内建电场区域就称为 耗尽层 ,这是一种近似的看法,即称为 耗尽层近似 。 这时虽然能带倾斜,但由于Fermi能级不变,所以Fermi能级与导带底的距离,在左、右两边的不同——左边小、右边大,这也说明了电子浓度在左边高、右边低;正是由于这种电子浓度的不均匀,才造成了内建电场。 pn结在热平衡时,其中空间电荷区中的Fermi能级和内建电场也就是这里所说的情况。 转载:http://blog.163.com/xmx028@126/blog/static/13164607120106811912914/
个人分类: 半导体|4956 次阅读|0 个评论
[转载]黄昆
chnfirst 2012-10-17 14:43
http://zh.wikipedia.org/wiki/%E9%BB%84%E6%98%86 黄昆 (1919年9月2日-2005年7月6日),中国著名 物理学家 、中国 固体物理学 和 半导体物理学 的奠基人之一、 中国科学院院士 、 第三世界科学院 院士, 北京大学 教授。2001年度 中华人民共和国国家最高科学技术奖 获得者。 生平 黄昆出生于 北京 ,祖籍为 浙江 嘉兴 。1941年毕业于 燕京大学 物理系,获理学学士学位。1944年,获 西南联合大学 北大研究院理学硕士学位。1945年赴 英国 学习。1947年,获 布里斯托尔大学 博士学位。此后至1951年,先后在 爱丁堡大学 和 利物浦大学 进行访问学者与博士后研究。1954年,黄昆与 诺贝尔物理学奖 获得者 马克斯·玻恩 合著的《晶格动力学》出版。    1951年,黄昆回到北京,任 北京大学物理系 教授直至1977年。之后任 中国科学院 半导体研究所所长至1983年。 科学成就 1947年提出固体中 杂质缺陷 导致 X射线 漫散射 的理论,被称为“ 黄散射 ”; 1950年与 里斯 共同提出了多声子的 辐射 和 无辐射跃迁 的 量子 理论;同期 佩卡尔 发表了相平行的理论,被国际上称为“ 黄-佩卡尔理论 ”或“ 黄-里斯理论 ”; 1951年提出了 晶体 中 声子 与 电磁波 的 耦合振荡模式 ,当时提出的方程,被称为“ 黄方程 ”。 主要著作 《 晶格动力学理论 》玻恩,黄昆著 葛惟锟,贾惟义译 北京大学出版社 1989 ISBN 7-301-00836-8 《半导体物理进展与教学》黄昆著 《半导体物理学》黄昆, 谢希德 著 科学出版社 1958 《固体物理学》黄昆著,韩汝琦改编 高等教育出版社 1988 ISBN 7-04-001025-9 《半导体和它的应用》 黄昆著 北京科学普及出版社 1956 http://baike.baidu.com/view/30785.htm 1. 中科院院士、中国半导体技术奠基人 编辑本义项 黄昆 求助编辑 百科名片 黄昆(1919-2005) 世界著名物理学家、中国固体和 半导体物理学 奠基人之一、杰出 教育家 。浙江 嘉兴 人。自幼勤奋学习,热爱 自然科学 。 西南联大 毕业后从事物理理论研究,大胆预言与晶格中杂质有关的X光漫散射,后称为黄散射。受邀与 玻恩 著《 晶格动力学 》,至今仍是该领域权威著作。提出“黄方程”和由此引伸的极化元的重要概念,对 理论物理 发展作出重要贡献。1956年北大任教主持中国 半导体物理 专业的创建工作,著《 固体物理学 》为中国 信息产业 培养第一批人才。1977年任科学院半导体所所长为中国半导体科学技术的复苏发挥重要作用。2001年获 国家最高科学技术奖 。 中文名: 黄昆 国籍: 中国 出生地: 北京 出生日期: 1919年9月 逝世日期: 2005年7月6日 职业: 中国物理学家、教育家等 主要成就: 中国固体物理学先驱 中国半导体技术奠基人 人物简介    黄昆 固体物理、半导体物理学家。浙江 嘉兴 人。1941年毕业于燕京大学。1944年获得 北京大学 理科研究所硕士学位。1948年获英国布里斯托 黄昆 尔大学博士学位。1955年选聘为 中国科学院院士 (学部委员)。1980年当选为瑞典皇家科学院外籍 院士 。1985年当选为 第三世界科学院院士 。 中国 科学院半导体研究所研究员、名誉所长。是国际著名的中国物理学家、 教育家 、中国固体物理学先驱、中国半导体技术奠基人。   主要从事固体物理理论、 半导体物理学 等方面的研究并取得多项国际水平的 成果 ,是中国半导体物理学研究的开创者之一。 50 年代与合作者首先提出多声子的辐射和无辐射跃迁的量子理论即“黄-佩卡尔理论”;首先提出晶体中声子与电磁波的耦合振动模式及有关的基本方程(被誉为黄方程)。40年代首次提出固体中杂质缺陷导致 X光漫散射的理论(被誉为黄散射)。证明了无辐射跃迁绝热近似和静态耦合理论的等价性,澄清了这方面的一些根本性问题。获2001年度国家最高科学技术奖。 人物介绍    黄昆   国际著名的中国 物理学家 、教育家、中国固体物理学先驱、中国 半导体 技术奠基人。   黄昆1919年9月出生于 北京 ,1941年毕业于 燕京大学 ,1944年毕业于 西南联合大学 的 北京大学 理科研究所,获硕士学位,1947年在 英国布里斯托大学 获得博士学位。   黄昆获得博士学位后曾在 英国 爱丁堡大学 物理系、 利物浦大学 理论物理系从事研究工作。   1951年,黄昆回到北京大学任物理系教授,1977年后任 中国科学院 半导体研究所所长直到退休。   黄昆早年在爱丁堡大学与著名物理学家、诺贝尔奖得主 玻恩 教授一起从事研究工作,合著了在固体物理学界享有声誉的《 晶格动力学 》一书。1956年,黄昆在北京大学物理系任教授期间,参与创建了中国第一个半导体物理专业,为中国信息产业培养了第一批人材。在北京大学任教期间,黄昆还主持本科生教学体系的创建工作,并著有《 固体物理学 》教材,享有盛誉。   1977年后,在 邓小平 的过问下,黄昆出任 中国科学院半导体研究所 所长。2001年,黄昆与其北大校友 王选 一同获得了该年度 国家最高科学技术奖 。   2005年7月6日,16时18分,黄昆在北京逝世,享年86岁。   黄昆的主要荣誉包括1955年中国科学院第一批学部委员(今 中国科学院院士 )、2001年国家最高科学技术奖、瑞典皇家科学院外籍院士、 第三世界科学院 院士、全国“五一”劳动奖章获得者和1995年度 何梁何利基金 科学与技术成就奖获得者。黄昆还是 中国人民政治协商会议全国委员会 第五、六、七、八届常务委员。黄昆是中国共产党党员、 九三学社 社员。 黄昆的一生   黄昆的一生和诺贝尔奖 大师 紧密相连,从英国布里斯托大学到爱丁堡大学,再到利物浦大学,从诺贝尔奖获得者 莫特 教授到玻恩教授,黄昆的第一个“黄金时代”到来了。物理学大师玻恩是量子力学的 创始人 ,也是晶体原子 运动系统 理论的开创者,早在 第二次世界大战 期间,玻恩就打算从量子学 青年黄昆 最一般原理出发,写一部关于晶格动力学的专著,但战后因忙于他事且年事已高,此事一度搁置。1947年5月中旬,黄昆来到了 爱丁堡大学 玻恩教授处短期工作,工作中玻恩发现黄昆熟悉这门学科,且有深邃见解,便将完成用量子力学阐述晶格动力学理论的《晶格动力学》专著的重任交给了黄昆,同时交给他的还有玻恩的一些残缺不全的旧手稿……   黄昆从1948年开始,在4年时间内不仅以严谨的论述和非常清晰的物理图像对这个固体物理学中的最基本领域进行了系统的总结,而且还以一系列创造性的工作发展和完善了这个领域。“有一段时间,我同玻恩教授还发生了争论……”谁也没想到,黄昆当初写进的内容在1960年 激光 发现以后,一一被实验证实。由此,奠定了他在固体物理学领域的权威地位。玻恩这位诺贝尔奖获得者也伸出了大拇指,他在给 爱因斯坦 的信中说:“书稿内容现在已经完全超越了我的理论……” 感动中国   颁奖辞:他一生都在科学的世界里探求真谛,一生都在默默地传递着知识的薪火,面对名利的起落,他处之淡然。他不仅以自己严谨和勤奋的科学态度在科学的领域里为人类的进步做出卓越的贡献,更以淡泊名利和率真的人生态度诠释了一个科学家的人格本质。 保送燕京   黄昆于1919年9月2日诞生在北京,祖藉为浙江 嘉兴 。父亲当时是中国银行高级职员。母亲贺延祉,籍贯 湖南 ,毕业于 北京女子师范大学 ,也在银行工作。黄昆是家中最小的孩子,他的大姐名黄宣,大哥 黄燕 ,二哥黄宛(我国著名心脏内科专家),姐弟四人年龄依次相差一岁,手足情深而又互相影响。他们的名字都取自于北京的地名,黄昆的“昆”来自于“ 昆明湖 ”,黄宛的“宛”来自于“ 宛平城 ”,黄燕的“燕”来自于“ 燕山 ”,黄宣的“宣”来自于“ 宣武 ”。家庭较高的文化素养和毫无拘束的气氛,特别母亲为人严肃认真,对黄昆少年时期成长影响很大。   一般而言,许多著名科学家在少年,甚至童年就显示出其天赋。然而,黄昆却自认为他属于智力发育滞后的类型。在谈及现在中小学生的负担太重问题时,黄昆以切身经历为例,认为,小学学习不必要求太高,但中学打的基础却会影响一个人的一辈子。   黄昆先后在北京蒙养园、北京师大附小、上海光华小学(在 静安寺 附近一条弄堂里,黄昆在那里呆了一年多)上学。他回忆自己小学阶段,除去很早就识字,在小学时期常读小说和学会加减乘除之外,似乎没有学更多的知识。他还记得,他小学期间最出色的一次表现,是在三年级北京史地课考试得第5名。他带回给母亲的奖品,是一份 北京城 的油印讲义。为此,他始终为能熟练说出北京城所有内外城门名而感到自豪。 中学打基础   关于中学打基础影响一辈子,黄昆有正反两方面的经历。   黄昆在上海光华小学五年级没读完,随家搬迁回到了北京。黄昆的伯父黄子通当时在 燕京大学 哲学系任教授,黄昆暂住在伯父家中,并插班就读于燕京大学附中初中。他在这里只学习了半年,就转学到通县 潞河中学 。但是,这短短的半年,对黄昆以后的发展却有长远的影响。黄昆的伯父偶然看见黄昆课后很空闲,就询问他原因。黄昆回答说,老师交待的 数学 作业都已完成。他伯父说,那怎么行,数学课本上的题全都要作。自此,黄昆就这样做了。从此他的数学课一直学得很好,并发生了浓厚兴趣。转入到潞河中学后,这习惯不仅仍延续下来,并带动了其它学科的学习。黄昆后来回顾,这一偶然情况有深远影响。由于他下课就忙于自己作题,很少去看书上的例题,反而使他没有训练出“照猫画虎”的习惯。 治学要点   黄昆治学一个重要特点,“从第一原理出发”,其习惯也许就是在中学开始培养的。   潞河中学前身可以追溯到1867年由 美国 一个牧师创办的 通州 男塾。1889年,它演 黄昆文集 变成包括小学、中学、大学和神学院的 潞河书院 。以后又先后更名为协和书院,华北协和大学。1918年,华北协和大学与汇文大学合并组成燕京大学,而协和大学附设中学部仍保留在通州原址,叫潞河中学。潞河中学虽然是教会学校,但1927年以后,由华人任校长,取消“圣经”必修课。潞河中学的校训为“人格教育”。黄昆是学习上的优等生,除语文课外,他的高中三年学习总成绩始终保持在全年级之首。黄昆兄弟三人都就读于潞河中学。他的大哥因为休学两年,与他同班,数学成绩只有30来分,在黄昆带动下,黄燕的数学成绩也很快就超过了及格线。潞河中学每个礼拜都有全校大会,黄氏三兄弟穿自己家做的布鞋,被校长在全校大会上表扬。   黄昆自己认为,他中学时代反面教训是,中学语文课没有学好。就像大多数中学男生一样,对于老师出的作文题,黄昆觉得,不是一句话就解答了,就是无话好说。后来黄昆回顾自己生涯,认为其后果影响了自己一辈子。例如,1936年黄昆从潞河中学毕业,拟学工科。他报考过 清华大学 和北洋工学院,但都未被录取,原因就是语文成绩太差的缘故。黄昆在生平自述中写道:   “我于1944年参加了当时‘ 庚子赔款 ’留美和留英两项考试。留美考试未录取,后来通过别人查分数才知道我的语文考试只得了24分。在留英考试中,我的作文只写了三行就再写不下去了,只好就此交卷。后来得知,我居然被录取。这曾使我大吃一惊。以后有机会看到所有考生的评分,这才知道这位中文考官显然眼界很高,而打分又很讲分寸,很多考生的中文成绩都是40分,再没有比这更低的分数,我当时是其中之一。以后虽然没有再考语文,但是语文这个关远没有过去。顺便可以提到,我的语文基础没有打好,多少年来,在各个时期,各种场合都给我带来不小的牵累(从早年的考试到以后的写作,以至讲话发言)。近年来,不少场合要你讲点话或是让你题词,我只能极力推辞,而 主持人 则很难谅解。这总使我想起中学语文老师出了题我觉得无话可说的窘况。”   1937年,黄昆通过潞河中学向燕京大学的保送考试,进入燕京大学,并根据自己的优势和兴趣,选定物理为学习专业。 群英荟萃    抗日战争 爆发后,中国的三所著名大学: 清华 、北大、南开迁至 云南 昆明,1938年春组成 国立西南联合大学 。在中国人民抗战最艰难困苦的年代,培养出 杨振宁 、 李政道 、黄昆、 张守廉 、李荫远、黄授书、 邓稼先 、 朱光亚 等一大批杰出人材。开出 中国教育史 上最绚丽的一朵奇葩。    西南联大 物理系规模虽然不算大,但是人材济济,中国物理学界许多学术造诣很深的知名教授都在这里执教。当时“清华有 叶企荪 、吴有训、 周培源 、赵忠尧、王竹溪、 霍秉权 ;北大有 饶毓泰 、朱物华、 吴大猷 、郑华炽、 马仕俊 ;南开有 张文裕 ,还有许贞阳。西南联大的数学师资也为当时国内一时之选。   清华有 杨武之 、郑洞荪、 陈省身 、华罗庚、许宝马录;北大有 江泽涵 ;南开有 姜立夫 。在西南联大,物理系每年级只有一班,约三四十人。生活条件十分艰苦,都住在学校泥墙草顶的宿舍里。   1941年秋,黄昆在获得燕京大学学士学位后,经 葛庭燧 先生介绍,来到西南联大任 助教 。从北京到昆明,黄昆路经青岛、 上海 、香港、 桂林 、贵州,路上整整花了2个多月。系主任饶毓泰先生在第一次接见黄昆时对他说,这里人很多,根本不需要助教。你在这儿就是钻研学问作研究。事实也确是如此。   黄昆的教学任务只是每周带一次 普通物理实验 。吴大猷让他半做 研究生 ,半做助教,这样他可以得到一些收入。   由于张守廉的缘故,黄昆很快地结识了和张同班的杨振宁。他们三人学习思考风格迥异,但都是绝顶聪明的人。他们一起上吴大猷和其他先生的课,通过课后讨论,他们彼此加深了人品学问的了解。 师从莫特   1944年黄昆、杨振宁、张守廉西南联大研究生毕业。黄昆被“庚子赔款”留英公费生录取。“庚子赔款”留英公费生是在1930年设立的,比庚款留美公费生晚得多。第八届“庚子赔款”留英公费生,物理学共有两个名额, 洪朝生 考取了另一名额。洪朝生同时也考取清华第六届留美公费生无线电专业,他决定去美国留学,庚款留英的另一名额由 梅镇岳 递补。按庚款留英公费生规定,去英国什么学校,选哪位科学家做导师,都可以先由本人提出志愿,再取得接收方的同意。当时,有一位英国教授给联大捐赠了一大批在英国出版的科学书籍。黄昆对这批书很感兴趣,大多翻阅了一下。引起他特别注意的是一位名叫莫特的英国科学家。 莫特 写了三本书:《原子的碰撞理论》、《金属与合金的电子理论》、《离子晶体中的电子过程》。这三本专著覆盖了三个很不相同的领域,每一本专著的出版,都标志着一个 学科方向 的诞生。这使黄昆感到这位科学家的学识非常渊博。   另外,黄昆也被后两本书的丰富新颖内容所吸引,觉得莫特所研究的领域非常丰富多彩。基于这两方面原因,黄昆决定到布列斯托(B r is to l)大学做莫特教授的博士生,并被莫特接受。可以说,黄昆选做莫特教授的研究生,实际上也把自己将来的研究方向选定为固体物理学。黄昆能在学科发展早期进入这一大有作为的科学领域,应该说,这是一种难得的机遇。但是,机遇或大或小,一个人一生中都会碰到。没有准备,机遇将擦肩而过;有了充分准备,机遇就会被抓住。正是在燕京大学自学量子力学打下了扎实的基础,在西南联大有名师指点,优秀同学激励和良好学风这样的环境里,加上自己刻苦钻研,黄昆在固体物理发展的黄金年代,抓住机遇,做出重大贡献。   1945年8月,黄昆终于在布列斯托大学做了莫特的研究生,他也是第二次世界大战结束后莫特招收的第一个博士生。因无序系统的电子结构而荣获1977年 诺贝尔物理奖 的莫特,当时还是一位很年轻的教授,但已是国际上著名的固体物理学家。 凤凰涅磐   1977年,黄昆被调到科学院半导体研究所任所长。黄昆认为既然 黄昆(右) 身在研究所,自己就必须在科研第一线工作。在研究所不做研究,情理难容。但是,研究中断了近30年,这30年国内外科技发展日新月异,自己年龄已近60,研究怎样才能做得起来呢?黄昆想,科学家老了会掉队大概有两个原因,一是知识老化,特别是 基础理论 和方法跟不上发展;二是由于地位,容易脱离第一线的具体工作以致自己原来的老本也会逐步忘记。他分析自己的情况,认为,要把几十年基础理论的发展认真地补上,恐怕是做不到的。   但是,承认这个局限性,并不等于不能做研究。他拿定主意,要坚持自己动手做第一线的具体工作,要去做自己能做的事。   黄昆在国际物理界沉寂近30年后,又重新活跃起来。他开始了他研究生涯中第二个活跃时期:1980-1990年。正如国际著名固体物理学家, 德国 马克斯普朗克协会固体物理研究所前所长卡多纳(M.Cardona)描述黄昆,“他好比现代的凤凰涅磐,从灰烬中飞起又成为世界领头的固体物理学家”。 治学之道   黄昆研究教学60载,形成了自己鲜明的治学风格。黄昆先后师从吴大猷、莫特、 波恩 三位大师,其中莫特对他的影响最大。他有选择地吸取了三位大师的治学之道,在60载的研究教学中,形成了自己独特而鲜明的治学风格。 黄昆名言   黄昆把自己的一生科学研究经历归结为:一是要学习知识,二是要创造知识。对做科学研究工作的人来讲,归根结底在于创造知识。而学习知识与创造知识,黄昆从自己的切身经历和观察别人的经验教训,归纳出两句名言:   (1)“学习知识不是越多越好,越深越好,而是要服从于应用,要与自己驾驭知识的能力相匹配。”   (2)“对于创造知识,就是要在科研工作中有所作为,真正做出点有价值的研究成果。为此,要做到三个‘善于’,即要善于发现和提出问题,尤其是要提出在科学上有意义的问题;要善于提出模型或方法去解决问题,因为只提出问题而不去解决问题,所提问题就失去实际意义;还要善于作出最重要、最有意义的结论。”这两句名言确实是黄昆的经验之谈,我们应当作座右铭而牢记。 老骥伏枥   黄昆在科学上的 成就 受到了国际学术界的高度评价,也得到祖国和人民的承认。1955年,年仅36岁的黄昆就当选为 中国科学院学部委员 ,是当时所有委员中最年轻的一名。改革开放以来,黄昆当选为瑞典皇家科学院外藉院士(1980年)、第三世界科学院院士(1985年)、国际纯粹物理和应用物理协会(IUPAP)半导体委员会委员(1985-1988年)。黄昆除了担任中国物理学会 理事长 、科学院数理学部常委,还被选为 中华人民共和国 第三届全国 人民代表大会代表 (1964年),当选为 中国人民政治协商会议 第五届全国委员会常务委员会委员(1978年),以后分别连任第六届、第七届、第八届政协常委。他也曾获得中央国家机关 优秀共产党员 称号,全国“五一”劳动奖章,2001年,获中华人民共和国最高科学技术奖。 贡献   黄昆,青年时代做出了卓越的贡献,中年时期献身于祖国教育事业,60岁后又重攀上世界科学高峰,如今桃李满天下,闻名海内外。可以说,除了诺贝尔奖,作为一个中国物理学家,黄昆几乎得到了所能得到的一切荣誉。但是, 老骥伏枥,志在千里 ,烈士暮年,壮心未已。黄昆已年逾八旬时,身患帕金森病,仍每天上午去中国科学院半导体研究所上班,他仍在为祖国的科学技术发展而呕心沥血。 逝世   黄昆于2005年病逝,享年86岁。 主要著作   《晶格动力学理论》玻恩,黄昆著 葛惟锟, 贾惟义 译 北京大学出版社 1989 ISBN 7-301-00836-8《半导体物理进展与教学》黄昆著   《半导体物理学》黄昆, 谢希德 著 科学出版社 1958   《固体物理学》黄昆著, 韩汝琦 改编 高等教育出版社 1988 ISBN 7-04-001025-9   《半导体和它的应用》 黄昆著 北京科学普及出版社 1956
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半导体里程碑 A timeline of Semiconductors in Computers
热度 2 WanghuataoHIT 2012-9-22 18:30
Pre-1940 A timeline of Semiconductors in Computers 的中文翻译, 原文网址: http://www.computerhistory.org/semiconductor/timeline.html 仅供学习之用,无任何商业用途。材料完善中 Only for learning, no commercial use, copyright owned by the Computer History Museum. 1833 : 半导体现象的首次发现 FirstSemiconductorEffectisRecorded 1874 : 半导体点接触整流效应的发现 SemiconductorPoint-ContactRectifierEffectisDiscovered 1901 : 半导体整流器取得探测器专利 SemiconductorRectifiersPatentedasCat'sWhiskerDetectors 1926 : 场效应半导体器件概念申请专利 FieldEffectSemiconductorDeviceConceptsPatented 1931 : 电子半导体理论的发表 TheTheoryOfElectronicSemi-ConductorsisPublished 1940s 1940 : pn结的发现 Discoveryofthe p-n Junction 1941 : 二战中的半导体二极管整流器 SemiconductordioderectifiersserveinWWII 1947 : 点接触晶体管的发明 InventionofthePoint-ContactTransistor 1948 : 结晶体管的概念 ConceptionoftheJunctionTransistor 1948 : 欧洲晶体管的发明 TheEuropeanTransistorInvention 1950s 1951 : 第一生长结晶体管的制备 FirstGrown-JunctionTransistorsFabricated 1951 : 区域精炼的发展 DevelopmentofZoneRefining 1952 : 贝尔实验室授权晶体管技术 BellLabsLicensesTransistorTechnology 1952 : 消费类晶体管产品的出现 TransistorizedConsumerProductsAppear 1953 : 晶体管计算机的出现 TransistorizedComputersEmerge 1954 : 硅晶体管提供优越的工作特性 SiliconTransistorsOfferSuperiorOperatingCharacteristics 1954 : 晶体管开发的扩散过程 DiffusionProcessDevelopedforTransistors 1955 : 氧化物掩蔽膜的发展 DevelopmentofOxideMasking 1955 : 光刻技术在硅器件中的应用 PhotolithographyTechniquesAreUsedtoMakeSiliconDevices 1956 : 硅片在硅谷首次出现 SiliconComestoSiliconValley 1958 : 隧道二极管高速半导体开关 TunnelDiodePromisesaHigh-SpeedSemiconductorSwitch 1958 : 硅台面晶体管进入商业生产 SiliconMesaTransistorsEnterCommercialProduction 1958 : 所有半导体固态电路得以证明 AllsemiconductorSolidCircuitisdemonstrated 1959 : “平面”制造工艺的发明 InventionofthePlanarManufacturingProcess 1959 : 实用单片集成电路概念申请专利 PracticalMonolithicIntegratedCircuitConceptPatented 1960s 1960 : 第一个平面集成电路的制作 FirstPlanarIntegratedCircuitisFabricated 1960 : 金属氧化物半导体(MOS)晶体管的论证 MetalOxideSemiconductor(MOS)TransistorDemonstrated 1960 : 外延沉积过程中提高晶体管的性能 EpitaxialDepositionProcessEnhancesTransistorPerformance 1961 : 硅晶体管超过锗晶体管的速度 SiliconTransistorExceedsGermaniumSpeed 1961 : 专用半导体测试装置问世 DedicatedSemiconductorTestEquipmentEntersCommercialMarket 1962 : 航天航空系统首先在计算机中应用集成电路 AerospacesystemsarefirsttheapplicationsforICsincomputers 1963 : 互补金属氧化物半导体电路的研发 ComplementaryMOSCircuitConfigurationisInvented 1963 : 标准逻辑集成电路家族介绍 StandardLogicICFamiliesintroduced 1964 : 混合型微型电路达到生产总量的高峰 HybridMicrocircuitsReachPeakProductionVolumes 1964 : 第一个商业MOS集成电路的介绍 FirstCommercialMOSICIntroduced 1964 : 第一个被广泛使用的模拟集成电路出现 TheFirstWidely-UsedAnalogIntegratedCircuitisIntroduced 1965 : “摩尔定律”预测集成电路的发展走向 Moore'sLawPredictstheFutureofIntegratedCircuits 1965 : 主机开始采用集成电路 MainframeComputersEmployICs 1965 : 封装成为系统设计首要问题 PackageistheFirsttoAccommodateSystemDesignConsiderations 1965 : 半导体只读存储器芯片的出现 SemiconductorRead-Only-MemoryChipsAppear 1966 : 半导体高速读写存储器 SemiconductorRAMsServeHigh-speedStorageNeeds 1966 : 集成电路计算机辅助设计工具的开发 ComputerAidedDesignToolsDevelopedforICs 1967 : 核心设备供应商改变工业动向 TurnkeyEquipmentSuppliersChangeIndustryDynamics 1967 : 专用集成电路采用电脑辅助设计 ApplicationSpecificIntegratedCircuitsemployComputer-AidedDesign 1968 : 专用电流源IC集成了数据转换功能 DedicatedCurrentSourceICIntegratesaDataConversionFunction 1968 : 集成电路的硅栅技术开发 SiliconGateTechnologyDevelopedforICs 1969 : 肖特基势垒二极管双打的速度内存与逻辑 Schottky-BarrierDiodeDoublestheSpeedofTTLMemoryLogic 1970s 1970 : MOS动态存储器和磁芯存储器相争 MOSDynamicRAMCompeteswithMagneticCoreMemoryonPrice 1971 : 可编程只读存储器 ReusableProgrammableROMIntroducesIterativeDesignFlexibility 1971 : 将微处理器的功能集成到CPU芯片上 MicroprocessorIntegratesCPUFunctionontoaSingleChip 1974 : 通用单片机家族公布于世 General-PurposeMicrocontrollerFamilyisAnnounced 1974 : 电子手表是第一个系统芯片集成电路 DigitalWatchisFirstSystem-On-ChipIntegratedCircuit 1974 : 量化集成电路工艺设计规则的缩放 ScalingofICProcessDesignRulesQuantified 1978 : 用户可编程逻辑设备的出现 PALUser-ProgrammableLogicDevicesIntroduced 1979 : 单芯片数字信号处理器出现 SingleChipDigitalSignalProcessorIntroduced
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[转载]国务院副总理李克强考察中国科学院半导体研究所
whyhoo 2012-6-20 09:00
李克强在考察中科院半导体研究所时强调 依靠体制改革与科技创新 积极培育市场 发展新兴产业 新华社北京6月19日电 中共中央政治局常委、国务院副总理李克强18日到中国科学院半导体所考察。他强调,要围绕经济社会发展和民生改善的需要,着眼促进经济长期平稳较快发展,以体制改革推进结构调整,更好地发挥科技创新驱动作用,积极培育市场,发展新兴产业,保持经济稳定增长,加快转变发展方式。   李克强首先来到半导体照明研发中心和半导体集成技术研究中心,考察新一代光电器件研制平台。科研人员介绍,目前国际上半导体技术与产业发展迅猛,我们正在密切跟踪世界趋势,加快研究和应用步伐。李克强说,在应对国际金融危机中,世界主要国家在努力促进经济复苏和增长的同时,都普遍加大了结构调整的力度,其中一个重要着力点就是面向未来市场,发展新一代信息技术、节能环保、新材料等新兴产业,世界科技与产业正在孕育新的革命性突破。我国要在世界大变革大调整中不落后,进而抢占长远发展制高点,必须大处着眼,细处着手,把稳增长、扩内需、调结构、转方式更好地结合起来,发挥市场“倒逼机制”的作用,既加快改造传统产业,巩固提升原有基础,又加快发展战略性新兴产业,形成新的增长点和综合竞争优势,在这个过程中,要注意防止盲目重复建设,淘汰落后生产能力,从而使经济结构更具抗风险能力、经济增长更有质量效益。   研究所一层大厅里,生动的图板、新颖的产品,展示了半导体照明技术在我国电子、通讯、医疗、农业等领域的应用和节能情况。有关人员介绍,我国是半导体照明产业发展最快的国家之一,有些领域已处于国际领先水平,今年将在全国推广半导体照明产品1000多万只,2015年这一产业的国内规模有望达到5000亿元,可以年节电1000亿度。李克强听了十分高兴。   李克强说,工业化、城镇化是我国发展的巨大潜力所在,能源资源与环境则是发展的最大瓶颈制约,而节能增效是破解这一难题的关键之举。我国绿色发展的市场潜力巨大,仅节能环保领域全国每年就有上万亿元的需求,这是我们的独特优势,能够为相关新兴产业发展提供广阔空间。科技创新要服务发展,着眼应用,注重培育市场,既着力满足现实需求,又深入挖掘潜在需求,以新技术新产品不断开发新需求,通过市场的繁荣壮大引领产业持续发展。这不仅可以增强经济增长的动力,而且能够带动产业结构优化,有利于改善民生,实现一举多赢。   五层的国家重点实验室,汇聚了国家最高科学技术奖获得者师昌绪等众多院士、专家和中青年科研工作者。李克强走进他们中间,与大家亲切交流,了解正在进行的科研项目、在世界相同领域所处的位置,以及未来发展前景等。在与科研人员座谈时,李克强关切询问科研中还需要什么支持,了解科研成果转化应用和青年人才培养等方面的情况。大家反映,实验室是由国内外研究机构、大学共同发起成立的,并吸收了一批中小企业参加,形成了联合投入、合作研发、共享成果的创新联盟,有效调动了各方面的积极性。李克强对此表示赞许。他说,你们通过这种新的科研模式,不仅突破了不少共性和关键技术,也发挥了产业成长“孵化器”的作用,有利于加快高新技术产业化步伐。   李克强指出,科技创新离不开体制创新,结构调整需要结构性改革来推动。要坚持企业的创新主体地位,促进科研机构与企业紧密结合、科技研发与产业化紧密结合,健全科技成果向现实生产力转化的有效机制,形成科研成果有市场、产品创新有来源、企业发展有后劲的良性互动。中小企业是创新主力军,市场风险大、竞争意识强,但存在研发投入不足影响创新能力的问题,通过多种方式建立合作联盟,引导社会资金有效参与,更好地集聚创新要素,这样可以增强他们的创新合力。同时,要完善培养和吸引各类优秀人才的政策措施,进一步激发创新创造创业活力。他鼓励科研人员大胆创新,勇攀高峰,争创世界一流。   国务院有关部门负责人参加了上述活动。 原文见 http://www.gov.cn/ldhd/2012-06/19/content_2165283.htm
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"继续学习." 共勉之!
热度 1 jitaowang 2012-6-3 09:00
"继续学习." 共勉之!
2012年6月2日参加了复旦大学物理系成立60周年的 78 级半导体专业班 毕业 30 周年的聚会活动, 并送给参加聚会的26人每人一张卡片(见以下附图). 在会上作了简短的发言, 大意如下: 1. "继续学习." 共勉之! 2. 在我75岁时在美国短时停留时, 从美国大学图书馆看到Clausius的英文版论文集中,发现了几乎被所有热力学教科书长期隐匿的: 1865 年 Clausius 复杂系统热力学第二定律表述 第二基础原理 , 在我所给出的形式中 , 断定所有在自然界中的转变可以按一定的方向 , 就是我已经假定是正的方向 , 不需要补偿地由它们自己进行 ; 但是对相反的方向 , 就是负的方向 , 它们就只可能在同时发生的正转变的补偿下进行 . 3. 于是就发现我们以前摸索得到的热力学完整基本分类同样就是附图中的 基于上述 Clausius 表述的热力学完整基本分类
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[转载]2012有机半导体国际研讨会邀请函和会议进程等
Irasater 2012-6-1 20:29
2012有机半导体国际研讨会.doc 2012 有机半导体国际研讨会邀请函 2012 年 6 月 3 日 至 6 月 4 日 湖南 长沙 尊敬的老师: 您好! 由国家自然科学基金委支持,中南大学主办的 2012 有机半导体国际研讨会( Organic Semiconductor Workshop 2012 )将于 6 月 3 日 至 4 日在湖南长沙举行 ,议题涵盖 有机发光二极管 ( OLED ) 、有机薄膜晶体管 ( OTFT ) 、有机太阳能电池 ( OPV ) ,有机半导体自旋电子学,有机半导体界面等。 有机半导体材料 (OSC) 近年来已发展为一类具有广阔应用前景的新型功能材料,积极开展对有机半导体材料及其器件的深入研究,对占领该领域的学科前沿和发展国民经济均具有重大的意义。此次国际研讨会邀请了众多国内外有机半导体领域的知名专家学者,旨在交流有机半导体最新进展和今后研究的发展方向,开展国内外同行间的合作,形成高水平的研究成果,提高研究生的培养水平,促进形成高水平的研究团队。 因此,我们诚挚地邀请您和您的同事及研究组成员拔冗光临研讨会并介绍工作成果。如能惠临,敬请使用附件 4 的会议回执,于 5 月 18 日以前发至 osc2012@csu.edu.cn 此致 敬礼! 2012 有机半导体国际研讨会组委会 2012 年 5 月 7 日 附件 1 2012 有机半导体国际研讨会日程和会务 一、会议日程: 1. 2012 年 6 月 2 日 ,嘉宾报到,现场注册。 2. 2012 年 6 月 3 日 ,开幕式、大会邀请报告。 3. 2012 年 6 月 4 日 ,大会邀请报告、各分会场小组专题报告。 4. 2012 年 6 月 5 至 6 日,张家界旅游 二、会务相关事项: 1. 报到地点:枫林宾馆(长沙市岳麓区枫林一路 43 号 ) 2. 会议注册:参加研讨会的注册费为人民币 800 元(研究人员)、 600 元(学生),住宿费、旅游费自理; 3. 大会语言:英语; 4. 墙报要求: 120CM *90CM ,请各位代表按要求自行打印并带至会场,按指定位置张贴; 5. 联系人:高永立(组委会主任 ) 邓宏贵(秘书长 13975159948 ) 张小姣(秘书 13973192264 ) Email: osc2012@csu.edu.cn 附件 2 :已应邀出席研讨会的主要嘉宾 已应邀出席研讨会的主要嘉宾 l 美国: Prof. Ching W. Tang, 美国工程院院士,罗切斯特大学教授,有机半导体发光二极管开创人, 2011 年 Wolf 奖得主; Prof. Franky So, 佛罗里达大学; Prof. Bin Hu, 田纳西大学 ; l 德国: Prof. Martin Aeschlimann, 德国凯泽斯劳滕大学教授,自旋分辨 - 时间分辨双光子能谱专家,德国物理学会表面分会主席; l 加拿大 : Prof. Zheng-Hong Lu, 多伦多大学,加拿大国家教授; l 日本: Prof. Nobuo Ueno; 千叶大学; l 新加坡: Prof. Wei Chen; 新加坡国立大学; l 香港: Prof. C.S. Lee, 香港城市大学,讲座教授 ; l 中国:曹镛院士, 华南理工大学;张泽院士,浙江大学;万立骏院士,中科院化学所;黄维院士,南京邮电大学;刘星元研究员,中科院长春光机所;邱勇教授、帅志刚教授,清华大学;闫东航研究员、马东阁研究员,中科院长春应化所; 廖良生教授,苏州大学;李永舫研究员,中科院化学所; 解士杰教授,山东大学 ; 吴镝教授,南京大学;中科院上海技术物理研究所,戴宁 附件 3 :会议日程总表 2012 有机半导体国际研讨会会议日程 时间 内容 参加人员 地点 6 月 2 日 全天 会议代表报到注册 全体代表 枫林宾馆 6 月 3 日 上午 大会开幕式 合影留念 大会邀请报告 全体代表 枫林宾馆 下午 大会邀请报告 全体代表 枫林宾馆 晚上 欢迎晚宴 全体代表 枫林宾馆 6 月 4 日 上午 大会邀请报告 全体代表 枫林宾馆 下午 小组专题报告 全体代表 中南大学 晚上 墙报及讨论 全体代表 中南大学 6 月 5-6 日 两天 会后考察 代表自愿参加 张家界 附件 4 :参会回执 2012 有机半导体国际研讨会参会回执 大会语言:英语 个人信息 姓 名 职务 / 职称 工作单位 联系电话 Email 报告及墙报情况 是否提供 题目 摘要(请包含题目、主要作者、单位及摘要主体内容。) 是否参加张家界旅游 备注: 1. 报告摘要及墙报内容请包含题目、主要作者、单位及摘要主体内容。 2. 参会住宿地点:枫林宾馆,请您填写住宿天数: 天 3. 回执请发至: osc2012@csu.edu.cn ; 4. 回执请您在 5 月 18 日前返回确认。 附近 5 :部分邀请报告情况 部分邀请报告情况 Invited Speakers Name Organization Country/Region Title Yong Cao South China University of Technology China WATER/ALCOHOL SOLUBLE CONJUGATED POLYMERS FOR INTERFACE MODIFICATION IN POLYMER BULK HETEROJUNCTION SOLAR CELLS Lijun Wan Institute of Chemistry, Chinese Academy of Sciences China Structural detail and property measurement of several typical organic molecule-based nanoarchitecture Ze Zhang Zhejiang University China No Zhigang Shuai Tsinghua University China Electron-phonon couplings in organic semiconductors So Franky University of Florida USA Carrier recombination in polymer solar cells Nobuo UENO Graduate SchoolofAdvancedIntegrationScience,ChibaUniversity Japan Unraveling mysteries in organic semiconductors: Charge mobility and energy level alignment Donghang Yan Changchun Institute of Applied Chemistry China Heterojunction effects and some applications in crystalline organic semiconductors Zhenghong Lu University of Toronto Germany Efficient Droop in OLED Liangsheng Liao Soochow University China Challenges of OLED Technology for Lighting Applications in China Ning Dai Shanghai Institute of Technical Physics, CAS China No Dongge Ma Sate Key Laboratory of Polymer Physics and Chemistry, Changchun Institute of Applied Chemistry, Chinese Academy of Sciences China High efficiency hybrid white OLEDs Shijie Xie School of Physics , Shandong University China Theoretical investigation on organic magnetoresistance based on hyperfine interaction Yongfang Li Institute of Chemistry, Chinese Academy of Sciences China Photovoltaic materials for high efficiency polymer solar cells Wei Chen National University of Singapore Singapore Epitaxial Graphene on SiC: Growth Mechanism and Surface Transfer Doping Xingyuan Liu State Key Laboratory of Luminescence and Applications , Changchun Institute of Optics, Fine Mechanics and Physics, Chinese Academy of Sciences China Electrically pumped organic semiconductor microcavity laser Lingling Wang Hunan University China Magnetic Edge-States in Chiral Graphene Nanoribbon with Reconstructed Edges
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[转载]2012有机半导体国际研讨会会议(OSC2012)
Irasater 2012-6-1 19:57
由国家自然科学基金委支持,中南大学主办的 2012 有机半导体国际研讨会( Organic Semiconductor Workshop 2012 )将于 6 月 3 日 至 4 日在湖南长沙举行 ,议题涵盖 有机发光二极管 ( OLED ) 、有机薄膜晶体管 ( OTFT ) 、有机太阳能电池 ( OPV ) ,有机半导体自旋电子学,有机半导体界面等。 此次国际研讨会邀请了众多国内外有机半导体领域的知名专家学者,旨在交流有机半导体最新进展和今后研究的发展方向,开展国内外同行间的合作,形成高水平的研究成果,提高研究生的培养水平,促进形成高水平的研究团队。 研讨会将在枫林宾馆四楼北报告厅召开,每天报告时间为上午8:00-12:00,下午13:30-5:00。双超所(超微结构与超快过程研究所)所有学生承担一定的服务工作。
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研究方向 欢迎同行交流
ltsstu 2012-5-4 21:07
1 、 光功能玻璃,电池材料及光电行业 2 、 新型稀土发光材料(白光 LED 荧光粉) 3 、 贵金属对稀土离子发光的影响 4 、纳米发光材料 5 、上转换发光材料
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[转载]全球首款石墨稀处理器问世(Graphene)
热度 1 ZhipingZeng01 2012-4-8 13:50
全球首款石墨稀处理器问世 位在波兰 Bytom 的 Digital Core Design 是全球知名的设计实验室,该机构日前宣布,已经开发出全球首款采用石墨稀(Graphene)制造的处理器── BYT-ON 。 2004年,人们首度发现石墨稀是一种碳同位素异构体(allotrope of carbon)。石墨稀是由单层碳原子紧密堆积成蜂巢状的平面二维晶格结构,它与许多传统材料截然不同。石墨稀本质上是一种半金属或零间隙的半导体。其E-k关系在接近二维六角形布里元区(Brillouin zone)的六个角附近是低能带线性的,这导致了电子和电洞的有效质量为零。由于这些在低能带的线性扩散效应,接近这六个点的电子与电洞会表现出如同狄拉克方程式(Dirac equation)针对自旋1/2粒子所描述的相对论粒子(relativistic particles)行为。 最终结果便是获得能以相对论速度传输电子讯号的石墨稀导体,以石墨稀为基础的电晶体能够达到比传统矽元件快上许多数量级的开关速度,而且功耗更低。石墨稀一直是科学研究人员梦寐以求的材料,事实上,2010年,曼彻斯特大学(University of Manchester)的Andre Geim和Konstantin Novoselov便是以「For groundbreaking experiments regarding the two-dimensional material graphene」获得诺贝尔物理奖。 Digital Core Design在其 BYT-ON 处理器中使用石墨稀,是电子学领域的一大创举。他们并未采用矽架构来建立传统积体电路的方法,而是使用多环芳香族碳氢化合物(polycyclic aromatic hydrocarbons)。“我们我们才刚刚在2011年底展开测试,结果远远超出我们的预期,”Digital Core Design发言人Tomasz Cwienk说。“我们在一款最新的平板电脑中,用新的石墨稀 BYT-ON 处理器取代了既有处理器。我们已经知道 BYT-ON 的功耗可以降到最低,但我们很惊讶地发现,这部平板电脑从2012年一月份开机并以各种方式来执行以来,一直到2012年三月底,整整三个月,我们都不必再为电池充电。” 能够获得这种革命性的成果,或许是由于Digital Core Design所设计的专有架构(该公司已经累积了12年之久的开发经验),这将让石墨稀在电子产业开启全新的应用可能性。这种被应用在 BYT-ON 处理器中的架构称之为 CISKoRISK 2nd Generation ──它能以99.13%接近光速的速度来执行所有的操作程序,而且功耗要比等效的传统矽元件减少99.85%。 编者按:业界现在也传闻全球前十大的FPGA供应商也开始秘密和Digital Core Design商讨,打算将基于石墨稀电晶体架构的BYT-ON作为其在下一代FPGA的基础。在FPGA中采用这项技术的其中一大优势,是采用石墨稀电晶体建构的记忆体单元(包含可配置单元在内),其速度可较SRAM快上几个数量级,密度也会比DRAM和非挥发快闪记忆体高出几个数量级,但功耗却趋近零。此外,石墨稀电晶体也能免除幅射干扰,这让该技术更加适合航太应用,包括太空探测在内。 编译: Joy Teng (参考原文: BYT-ON – World’s first graphene-based processor (graphene-based FPGAs to follow),by Clive Maxfield)
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微电子制造科学与工程_第二章 半导体衬底
WanghuataoHIT 2012-3-24 22:15
第二章 半导体衬底 微电子制造科学与工程 1. 课件 PDF 版 2017年3月8日更新 2 半导体衬底20170308-07.pdf 2. 重要文档 硅片提纯,Siemens Process, Silicon_Purification.pdf 2013年2月22日更新 晶片规格(wacker) wacker_wafer_spec.rar 2013年2月22日更新 工艺过程, GG 综述用 Silicon Crystal Structure and Growth _英文.pdf 2014年3月18日更新 3. 视频 2013年2月22日更新 视频一, 多晶硅的制备 ,英文解说(WACKER) 视频二, 硅片加工工程(高清), 硅片加工过程全模拟 (SVTII), 单晶硅CZ英文解说 视频三, 超薄硅片热处理 视频四, 区熔法单晶提纯 部分资源来源于网络,仅做教学之用
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半导体里程_博物馆_1951_ 第一生长结晶体管的制备
WanghuataoHIT 2012-3-10 09:11
半导体里程_博物馆_1951_ 第一生长结晶体管的制备
在 威廉 · 肖克利的PN结理论被验证 之后(1948年),制造 一个可以工作的结型晶体管仍然面临严峻的挑战。主要问题是缺乏足够纯净,均匀的半导体材料。贝尔实验室的化学家戈登 · 蒂尔认为,将需要大的单晶,锗和硅, 但听从的人很少,包括 肖克利 。 在管理层很少的支持下, 蒂尔建立自己所需的晶体生长设备, 在 机械工程师约翰小和欧内斯特 · 比埃勒技术员的帮助下。 他在 1917 年由波兰化学家 Jan Czochralski 开发的技术的基础上, 用 一个小的 “ 种子 ” 锗晶体在坩埚熔锗 中 慢慢地缩回来,形成一个狭长的单晶。 肖克利这一成就后来被称为 “ 在初期半导体领域最重要的科学 成果 。 采用这种技术,贝尔实验室的化学家 MorganSparks 通过在 熔融锗晶体生长过程中 加入 微小颗粒杂质,制作 pn 结。 在 1950 年 4 月,他和蒂尔开始向熔体中加入两个连续的小球,第一个是 p 型杂质和第二个是 n 型杂质,形成了内层很薄的 NPN 结构。 一年后,这种 “ 生长出的结型晶体管 ” 超越性能最好的点接触晶体管。 在 1951 年 7 月 4 日, 贝尔实验室在一次 会议 上宣布了这一发现,并强调了肖克利的贡献。 Gordon K. Teal(左)和Morgan Sparks在贝尔实验室,1951年 Morgan Sparks在1949年的第一个结晶体管 2006-2007 Alcatel-Lucent. All rights reserved 1951年,首批微瓦级面结型晶体管中的一只 2006-2007 Alcatel-Lucent. All rights reserve 贝尔M1752型商用结晶体管,约在1951年 Courtesy of: Jack Ward - Transistor Museum 译者:哈尔滨工业大学(威海)电子封装 090840111-计孝智 校对:哈尔滨工业大学(威海)电子封装 090840114-刘继伟 版权 copyright by www.nobeprize.org 原文: http://www.computerhistory.org/semiconductor/timeline/1951-First.html After William Shockley’s theories about p-n junctions had been validated by tests ( 1948 Milestone ), fabricating a working junction transistor still presented formidable challenges. The main problem was lack of sufficiently pure, uniform semiconductor materials. Bell Labs chemist Gordon Teal argued that large, single crystals of germanium and silicon would be required, but few - including Shockley - were listening. With little support from management, Teal built the needed crystal-growing equipment himself, with help from mechanical engineer John Little and technician Ernest Buehler. Based on techniques developed in 1917 by the Polish chemist Jan Czochralski, he suspended a small "seed" crystal of germanium in a crucible of molten germanium and slowly withdrew it, forming a long, narrow, single crystal. Shockley later called this achievement "the most important scientific development in the semiconductor field in the early days." Employing this technique, Bell Labs chemist Morgan Sparks fabricated p-n junctions by dropping tiny pellets of impurities into the molten germanium during the crystal-growing process. In April 1950, he and Teal began adding two successive pellets into the melt, the first with a p- type impurity and the second n- type, forming n-p-n structures with a thin inner, or base, layer. A year later, such “grown-junction transistors” surpassed the best point-contact transistors in performance. Bell Labs announced this advance on July 4, 1951 in a press conference featuring Shockley.
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半导体里程_博物馆_放大
WanghuataoHIT 2012-3-9 18:39
半导体里程_博物馆_放大
在放大的情况下,晶体管用于放大信号,如声音信号的放大。左边是一个用来放大声音信号的电路的例子。进入麦克风的声音被转换成电信号,这个信号在晶体管中被放大。然后这个被放大的声音信号通过电路,直到它到达扬声器。扬声器将这个声音的电信号重新转换成声音。从音箱中发出的声音与进入麦克风的声音是完全相同的,只是更加响亮了。这就是所谓的放大 - 声音被放大了。 译者:哈尔滨工业大学(威海)电子封装 090840228-谢战胜 校对:哈尔滨工业大学(威海)电子封装 090330112-张慧颖 http://www.computerhistory.org/semiconductor/timeline/ Amplification .html Amplification In the case of amplification the transistor is used to amplify a signal. One example of such a signal can be a sound. To the left is an example of a circuit that is used to amplify sound signals. The sound entering the microphone is converted to an electrical signal that is amplified in the transistor. This amplified sound signal then travels through the circuit until it reaches the loudspeaker. This speaker converts the electrical sound signal back into a sound. The sound leaving the speaker is the same as the sound that entered the microphone, only much louder. This is called amplification – the sound is being amplified. 版权 copyright by www.nobeprize.org 放大
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半导体里程_博物馆_1966-半导体读写存储器
热度 1 WanghuataoHIT 2012-3-8 18:53
半导体里程_博物馆_1966-半导体读写存储器
半导体里程 _ 博物馆 _1966- 半导体读写存储器 1966 年 , 半导体读写存储器适用于满足高速存储的需要。因为拥有高性能的存储区和高速缓存的应用,双极性的 RAM 开始进入计算机市场 随机读写存储器储存信息变化频繁因此必须快速存取。到 20 世纪 70 年代中期,由于具有最低的单位存储位成本,磁性铁氧体磁芯阵列占据了随机存储技术的主导地位。 1963 年, Robert Norman 在仙童半导体公司研发取得了半导体静态 RAM 的设计专利。在 1965 年, Scientific Data Systems, Santa Monica, CA and Signetics 几家公司合作开发出了一种全解码的 8 位双极型器件,并且在同年晚些时候元器件工程师 Ben Agusta and Paul Castrucci 开发出了 SP95 ——一种用于 IBM 系统的 16 位的 RAM 。 1966 年, Tom Longo 领导的团队为霍尼韦尔公司 4200 型小型计算机设计的 16 位晶体管逻辑电路高速暂存存储器 TMC3162 成为第一个被广泛使用的半导体 RAM 。仙童公司、西尔瓦尼亚公司、美国德州仪器公司也开始制造这种产品。随后产生的 64 位器件有以下几种: IBM 的缓存芯片、仙童公司的 9035 和 93403 ,因特尔的 3101 ,和德州仪器的 SN7489. 1969 年, IBM 纽约州东费西基尔研究中心为 1971 的装运系统生产出了 128 位的器件—— 370 Model 145 ,这是该公司的第一个商业计算机采用的半导体主存储器。 1970 年 4 月,仙童公司使用 H.T. Chua 设计的 256 位晶体管逻辑电路芯片 4100 ( aka93400 )完成了为宝来公司 Illiac IV 设计的半导体主存储系统。使用 Douglas Peltzer’s Isoplanar 的脱氧过程,能够在提高速度的同时减少硅片的消耗。 1971 年, Bill Herndon 据此设计出了一种快速的 256 位晶体管逻辑电路存储器 93410 。以 Isoplanar 过程为基础,克雷一号超级计算机使用了 65000 个仙童公司生产的 1024 位 ECL RAM 。双极性技术能让计算机速度更快,但是它需要使用 MOS 程序来推广低成本的解决方案以便于主存储器得到广泛的多用途的应用。 译者 : 哈尔滨工业大学 ( 威海 )090840212 高丙欢 校对 : 哈尔滨工业大学 ( 威海 )090840213 邱东阳 http://www.computerhistory.org/semiconductor/timeline/1978- Semiconductor .html 版权 copyright by www.computerhistory.org Metal mask plot for a 16-bit bipolar TTL RAM. Screen image from a 1967 TV documentary 具有16位双极性晶体管逻辑电路读写存储器的金属掩膜图片 拍摄于一部1967年的电视纪录片 128-bit bipolar RAM designed for the IBM System/360 Model 145 main memory is compared to a magnetic core array 为IBM系统设计的128位双极性RAM,主存储器是磁芯阵列 256-bit TTL RAM used in the Illiac IV Processor Element Memory 256位晶体管逻辑电路RAMIlliac IV处理机器件存储器中使用的256位晶体管逻辑电路RAM The Cray 1 supercomputer used 65,000 Fairchild 10415 high-speed 1024-bit ECL chips for main memory 主存储器中含有65000个仙童公司生产的高速1024位ECL芯片 英文原文 1966 - Semiconductor RAMs Serve High-speed Storage Needs Bipolar RAMs enter the computer market for high-performance scratchpad and cache memory applications. Credit: Fairchild Camera Instrument Corporation Random Access Read-Write Memories (RAMs) store information that changes frequently and must be accessed quickly. Offering the lowest cost per storage bit, magnetic ferrite core arrays comprised the dominant RAM technology through the mid-1970s. Robert Norman patented a semiconductor static RAM design at Fairchild in 1963 that was later used by IBM as the Harper cell. In 1965 a cooperative development between Scientific Data Systems , Santa Monica, CA and Signetics produced a fully-decoded 8-bit bipolar device and later that year Components Division engineers Ben Agusta and Paul Castrucci developed the SP95, a 16-bit RAM for the IBM System /360 Model 95 . A team led by Tom Longo at Transitron built the TMC3162 16-bit TTL scratchpad memory for the Honeywell Model 4200 minicomputer in 1966 that became the first widely second sourced semiconductor RAM. Fairchild (9033), Sylvania (SM-80), and TI (SN7481) also manufactured the design. 64-bit devices followed from IBM (cache memory chip), Fairchild (9035 and 93403), Intel (3101), and TI (SN7489) In 1969 the IBM East Fishkill, NY facility produced a 128-bit device for the 1971 shipment of System/370 Model 145, the company's first commercial computer to employ semiconductor main memory. Using the 4100 (aka 93400) 256-bit TTL chip designed by H.T. Chua, Fairchild delivered semiconductor main memory systems for the Burroughs Illiac IV computer in April 1970. Using Douglas Peltzer’s Isoplanar oxide-isolated process that improved speed while consuming less silicon area, Fairchild's Bill Herndon designed a fast 256-bit TTL memory (93410) in 1971. The Cray 1 supercomputer introduced in 1976 used 65,000 Fairchild 1024-bit ECL RAM chips (10415) based on the Isoplanar process Bipolar technology enabled faster computers but it took the MOS process to deliver low-cost solutions for widespread use in main memory and general-purpose applications. ( 1970 Milestone )
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半导体里程_博物馆_1966-集成电路计算机辅助设计工具的开发
WanghuataoHIT 2012-3-8 15:46
半导体里程_博物馆_1966-集成电路计算机辅助设计工具的开发
IBM的工程师们开发了用以减少研发错误和设计时间的计算机辅助电子设计自动化工具。 当集成电路开始包含几百个门电路和数以千计的晶体管时,他们所支持的计算机已经可以完成加快设计速度和减少设计错误的任务了。这个方法被称作 CAD (计算机辅助设计)或者 EDA (电子设计自动化)。 IBM 在 20 世纪 50 年代末率先开发了在 700 系列电脑文档下运行的 EDA 程序。到了 1966 年, James Koford 和他的同事们在 IBM 纽约州东费西基尔公司用图形显示器采集 STL 混合电路模块( 1964 里程碑事件)的图案,检查他们的错误并自动将信息转换为掩膜模式。在 Koford 加入 Fairchild RD 后他又与 Hugh Mays 、 Ed Jones 及其他同事一起将这项程序应用于单片集成电路。他们的努力创造了逻辑模拟软件( FAIRSIM )、测试程序生成器软件以及门列阵和标准单元布局布线软件( 1967 年里程碑事件),这些为一代又一代的 EDA 工具打下了坚实的基础。 EDA 有两个重要项目源于非主流产业。 20 世纪 60 年代, Larry Nagel 和 Donald Pederson 以及后来的贡献者 Richard Newton 在美国加州大学伯克利分校开发了 SPICE (模拟集成电路重点项目)电路仿真程序。 1979 年,加州理工学院的 Lynn Conway of Xerox 和 Carver Mead 在他们论著的《超大规模集成电路系统导论》中描述的一个新方法揭开了系统设计和芯片设计过程秘密。 20 世纪 80 年代,益华电脑和美国新思科技公司受到在柏克莱加州大学( SIS )、洛杉矶加利福尼亚大学( RSAP )和科罗拉多大学( BOLD )所做调查的激发,开始对综合逻辑系统进行商业化的包装。这些和先进的布局布线技术、逻辑模拟技术以及其他厂商已有的设计核查规则共同使集成电路的设计生产能力能够紧跟设备复杂度不断增加的步伐。 IBM 360/67 仙童公司 1967 年的以大型计算机为运算动力的 CAD 设计系统 图 1 编辑者:费尔柴尔德摄像机仪器公司 掩模草图数字化手绘系统工具 图 2 提供者:因特尔公司 20 世纪 80 年代基于集成电路 CAD 设计系统的工作站 图 3 米德和加威的成就获得了 1981 年的美国电子奖 图 4 译者:哈尔滨工业大学(威海)电子封装 090840213- 邱东阳 校对:哈尔滨工业大学(威海)电子封装 090840229-朱泯西 版权 copyright by www.computerhistory.org 1966 - Computer Aided Design Tools Developed for ICs IBM engineers pioneer computer-aided electronic design automation tools for reducing errors and speeding design time. IBM 360/67 mainframe-powered CAD system at Fairchild in 1967 Credit: Fairchild Camera Instrument Corporation Mask layout drawing hand digitizing system tool Courtesy of: Intel Corporation Workstation-based integrated circuit CAD system 1980s 1981 Electronics Award for Achievement to Conway and Mead As ICs began to incorporate hundreds of gates and thousands of transistors, the computers they enabled were harnessed to speed the design task and eliminate errors. This process is called CAD (Computer Aided Design) or EDA (Electronic Design Automation). IBM pioneered EDA in the late 1950s with documentation of the 700 series computers. By 1966 James Koford and his colleagues at IBM Fishkill were capturing SLT hybrid circuit module ( 1964 Milestone ) designs on graphical displays, checking them for errors and automatically converting the information into mask patterns. After Koford joined Fairchild RD he worked with Hugh Mays, Ed Jones, and others to apply this process to monolithic ICs. Their efforts created logic simulators (FAIRSIM), test program generators, and place and route software for gate arrays and standard cells ( 1967 Milestone ) that laid the ground work for generations of EDA tools. Two important EDA projects originated outside the mainstream of the industry. Larry Nagel and Donald Pederson, with later contributions by Richard Newton, at U.C. Berkeley developed the SPICE (Simulation Program with IC Emphasis) circuit simulation program in the 1960s. A new methodology described in the 1979 Introduction to VLSI Systems by Lynn Conway of Xerox, PARC and Carver Mead of California Institute of Technology demystified the process of chip design for system designers. Commercial logic synthesis packages from Cadence and Synopsys in the 1980s were stimulated by research at U.C. Berkeley (SIS), U.C.L.A. (RASP), and University of Colorado, Boulder (BOLD). These, together with advancements in place and route, logic simulation, and design rule verification from other vendors, allowed IC design productivity to keep pace with increasing device complexity.
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