在现代电子工业中大显身手—半导体的应用

提起半导体，不少人会想到晶体管收音机，因为人们习惯地称它为“半导体”。其实这仅仅是半导体应用中的一个很小的方面。如今半导体产品已经渗透到人类生产、科研和家庭生活各个领域。从小小的电子手表到大型电子计算机；从家庭电视到自动化仪器；从电子秤到数控机床……形形色色的现代化电子设备都离不开半导体。从这个意义上讲，半导体是电子工业的核心，没有半导体就没有电子工业的现代化。半导体，实际上是指锗、硅、砷化镓一类材料。它们的导电性介于金属导体和绝缘体之间，故称为半导体。
     由于半导体的微观组织是按一定规则排列的晶体结构，因此，半导体晶体也叫晶体管。掺有杂质的半导体为杂质半导体，有较好的导电的能力。杂质半导体分为n型和p型两种，n型参与导电的是自由电子，p型为空穴。p型（空穴型）半导体和n型（电子型）半导体结合在一起，在结合处由载流子的扩散作用，建立一薄层电场，它只能让单方向电流通过，这层电场叫阻档层，也叫 pn结。pn结是制造半导体二极管、三极管和集成电路的基础。半导体的导电能力受杂质含量和温度等外界条件的影响很大，利用这一特性可以制成许多半导体器件，如半导体发光管、摄像器件和激光、微波半导体器件等。半导体器件由于体积小、重量轻、寿命长，又是固体器件，可以高度集成化，并且还可以制成对光、热、气敏感器件。
     所以半导体产品已广泛应用于现代科学和工业技术的各个方面，并促进了电子工业的革命。特别值得提及的是，化合物半导体在现代遥感和通讯技术方面的应用，这种应用使人类视觉和听觉的范围大大扩展。如地球资源卫星用的多谱段扫描仪上，装有锑化锢、碲镉汞等化合物半导体制成的红外探测器件，可以从1000公里的高空拍摄地球上180平方公里面积的清晰照片。一个卫星每天可以拍这种照片180张，18天可以把地球整个表面拍摄一遍。半导体在医学上的巧妙应用也在日新月异地发展。国外有的科学家，设计了一种“药丸”，其大小和胶囊差不多。这种药丸实际上是一台超小型半导体无线电发射机，病人吞下以后，它能把人体内部的温度、压力、胃液的酸碱度情况，用不同频率的电波发射出来，供医生诊断参考。
     一般的耳聋助听器，都要用耳机和附带一套贮能装备。而半导体助听器只不过一粒豌豆大小，它可以植在失聪者靠近中耳的皮下，起到助听作用。新技术革命，使我们进入了信息时代。其主要特征是用电子计算机，把信息、电子计算机化的智能与机器系统紧密结合，来代替人的体力劳动和一大部分脑力劳动。其实，智能机器人的内部结构正是集半导体材料和功能材料之大成。其大“脑”是电子计算机；“眼睛”是电子摄像机；“耳”和“嘴”是电子拾音和放音系统；“鼻子”是嗅敏仪；四肢的指端是能够产生调制的红外光触感传感器。在发达国家，电脑正在进入每一个家庭。每户却有一个家用电脑的终端与他的电视机相联系，再加上一个电话。这样，有许多事情，都可以在家里完成。如购买东西，可以用电视扫描超级市场的货架，用电话订货，由超级市场送货上门。总之，半导体材料工业的前景是无法估量的！