半导体的应用
半导体是固体材料，其导电性介于金属和绝缘体之间。从内部电子结构来看，半导体类似于绝缘体，所含的价电子数量刚好能填满价带，与上面的导带之间被禁带隔开。半导体和绝缘体的区别在于带隙窄，在2 ~ 3电子伏以下。
典型的半导体主要通过价键结合，如晶体硅和锗。半导体通过导带中的电子或价带中的空穴导电。它的导电性一般是通过掺杂杂质原子而不是原始原子来控制的。如果掺杂原子比原原子多一个价电子，就会产生电子传导；如果掺杂的杂质原子比原原子少一个价电子，就会发生空穴导电。
半导体应用广泛，主要是制作具有特殊功能的元件，如晶体管、集成电路、整流器、激光器、各种光电探测器、微波器件等。
半导体应用的问题在1楼二楼比较轰动，没那么严重。二战在半导体材料投入使用之前就已经结束，大量使用电子管的电器已经投入民用。众所周知的事实是，前苏联的半导体材料发展极其落后，无论是米格-25战斗机还是联盟号飞船都还在使用电子管器件，俄罗斯直到上世纪90年代才迎头赶上。
对日常生活的影响，简单来说-
所有使用微控制器的电器，也就是所谓的“电脑板”，都回归机械控制；
不会有微型计算机，只有超级计算机/大型机/小型机。就算是个人电脑，也会有衣柜那么大，耗电惊人，绝对的奢华，更何况是笔记本。
没有微机，当然就没有游戏机。玩魂斗罗超级玛丽警察抓贼永远是假象；
收音机至少要有新华字典那么大。注意:是字典，不是词典；
电视还是阴极射线管，因为液晶面板根本生产不出来，不过还好彩电还能看；
微波炉可能有橱柜那么大吧？因为电子管体积很大；
洗衣机是半自动的，使用机械计时器——微波炉也是如此。
冰箱一定要外形大，垂直上升小，有隆隆的噪音。前苏联也有类似的东西。
如果相机继续使用胶片，则不存在数字DC/DV。
相机会相当重，只能用录像带；
你好！这是邮局。请用拨号盘拨号。如果您需要拨国外，请让我为您转接...诶，同志，什么是程控交换机？-人类操作员；
没有vcd和DVD，录像机/播放器也不是很普及——太大太贵；
没有微机，你会觉得练一手好字的必要性；
飞机、导弹、卫星、飞船、空间站还在世界各地飞，军舰、航母、潜艇、坦克还在世界各地溜达；
互联网可能存在，但会被各国官方、军方、科研机构使用，与我们老百姓无关；
.....能记得的几乎都写了。
半导体的应用，不如详细说。你有没有想过没有数字你的生活是什么样的？那将是一个混乱的世界，无论是你的手机号，你的身份证号，还是你的门牌号，这些都是用数字来表示的！电子游戏、电子邮件、数字音乐、数码照片、多媒体光盘、在线会议、远程教育、网上购物、电子银行和电子货币……几乎所有的东西都可以用0和1来表示。电脑和互联网的出现，给了人们更多的想象和施展空间，我们的生活也在这简单的“0”和“1”中变得丰富、灵活、愉快。音像制品、手机、相机、数码相机、MP3、掌上播放器、DVD播放器、PDA、多媒体、多功能游戏机、ISDN等新潮电子产品逐渐被人们所认识和接受。
数字生活已经成为信息时代的一个特征，它改变了人类生活的方方面面。这背后，是新材料的丰功伟绩，是数字生活的“幕后英雄”。
计算机是数字生活中的重要设备。计算机的核心部件是中央处理器(CPU)和存储器(RAM)，它们是建立在大规模集成电路的基础上的，而这些集成电路是由半导体材料制成的。硅片是第一代半导体材料，集成电路中使用的硅片必须具有大直径、高晶体完整性、高几何精度和高洁净度。为了使集成电路具有高效率、低能耗和高速性能，第二代半导体单晶材料如GaAs和InP相继被开发出来。第三代宽带隙半导体材料如SiC、GaN、ZnSe、金刚石，新型硅基材料如SiGe/Si、SOI(绝缘体上硅)，超晶格量子阱材料可用于制作高温(300 ~ 500℃)、高频、大功率、抗辐射、蓝绿光、紫外光发射器件和探测器，从而大大提高原有硅集成电路的效率，是未来的半导体。
人机交流经常需要显示各种形式的信息，如文字、数据、图形、图像和运动图像等。最常用的显示静态信息的手段，如打印机、复印机、传真机和扫描仪，一般称为信息输出和输入设备。为了提高分辨率和输入输出速度，需要开发高灵敏度、稳定的感光材料，如激光打印机和复印机的感光鼓材料。目前使用的是无机硒合金和有机酞菁染料。用于显示运动图像信息的主要部件是阴极射线管(CRT ),其广泛用于计算机终端显示器和平板电视中。目前CRT中使用的电致发光材料多采用硫化物(ZnS、CdS等)等无机材料。)和掺杂稀土(Tb3+，Sn3+，Eu3+等)的氧化物(Y2O3，YAlO3)。)和过渡元素(Mn2+)。
为了缩小CRT的庞大体积，信息显示的趋势是高分辨率、大显示容量、平板、轻薄和大尺寸。为此，主要采用平板显示技术，例如液晶显示技术(LCD)、场发射显示技术(FED)、等离子体显示技术(PDP)和发光二极管显示技术(LED)。CRT广泛应用于高清电视(HDTV)、可视电话、计算机(台式或移动)显示器、汽车和个人数字终端显示器，不再是一枝独秀，而是与各种平板显示器形成百花齐放的局面。
液晶显示技术中使用的液晶材料已经在手表、计算器、笔记本电脑和摄像机中使用了很长时间。较早使用向列型和手性材料如苯基环己烷、环己基环己烷和吡啶作为液晶材料，然后开发出铁电(FE)液晶，响应时间为微秒级，但铁电液晶的稳定性较差，只能通过侧链来改善。目前，反铁电液晶由于其高稳定性而趋于发展。
液晶显示材料在大屏幕显示上有一些困难。目前，等离子显示面板(PDP)和发光二极管(LED)是大屏幕显示的主要候选产品。PDP中使用的磷光体是掺杂稀土的钡铝氧化物。类金刚石碳材料作为冷阴极，稀土离子掺杂氧化物作为发光材料，促进了场发射显示器的发展。制造高亮度发光二极管的半导体材料主要有红色、橙色和黄色的GaAs基和GaP基外延材料，发蓝光的GaN基和ZnSe基外延材料等。
由于互联网和多媒体技术的飞速发展，人类不得不处理、传输和存储超高信息容量Tb(Tb，1012bits)，超高速信息流达到每秒Tb(Tb/s)。可以说，人类已经进入了信息万亿字节的时代。现代信息存储方式有很多种。以计算机系统存储为例，存储方式分为随机存储器存储、离线存储、离线存储和离线存储。随机存取存储器(RAM)要求集成度高，数据存取速度快，所以一直以大规模集成微电子技术为主，256兆的DRAM有2亿多个晶体管。外部存储多采用磁记录，磁存储介质的主要形式有磁带、磁泡、软盘、硬盘。磁存储密度的提高主要取决于磁介质材料的改进，如磁性氧化物(如g-Fe2O3、CrO2、金属磁粉等。)、铁氧体系列、超细磁性氧化物粉末、化学镀钴镍合金或真空溅射蒸发钴基合金连续磁性薄膜介质等。，磁存储的信息存储容量有了很大的提高。闪存是一种非易失性可擦除存储器，是一种基于半导体二极管的集成电路。它紧凑牢固，可以插在内存和外存储器之间。一般采用饱和磁感应强度高的软磁材料作为记录头的芯材，如80Ni-20Fe、Co-Zr-Nb、Fe-Ta-C、45Ni-55Fe、Fe-Ni-N、Fe-Si-Ni、67Co-10Ni-23Fe等。近几年发展起来的巨磁电阻(GMR)材料，在一定的磁场下电阻急剧下降，比普通磁性金属和合金高出约10倍。GMR一般由自由层/导电层/钉扎层/反铁磁层组成，其中自由层可由Ni-Fe、Ni-Fe/Co、Co-Fe等强磁材料制成，两端排列Co-Cr-Pt等永磁薄膜，导电层为几纳米的铜膜，钉扎层为几纳米的软磁Co合金，磁化固定层为5 ~ 40纳米的Ni-O和Co-Fe。具有GMR效应的读头使磁盘的记录密度一下子提高了近20倍，因此巨磁电阻效应的研究对磁存储的发展具有重要意义。
半导体的具体应用是最常见的:晶体管收音机、袖珍计算器、电脑中的主板显卡等硬件都使用半导体，电视机中的元器件也使用半导体芯片，手机中的元器件以及汽车中的部分元器件。目前，大多数电器将使用数字芯片，而不是模拟(DSP)，这是由半导体制成的。
半导体激光器的应用半导体二极管激光器已广泛应用于激光通信、光存储、光学陀螺、激光打印、测距和雷达等领域。
它还可以作为固体激光器的泵浦源和安防领域的照明光源，现在已经有了非常广泛的应用。
半导体的广泛应用有三个方面:一是在广播电视中用作“信号放大器/整流器”。
第二，最近发展的太阳能也用于光伏电池。
第三，半导体可以用来测量温度。测温范围可达生产、生活、医疗、科研、教学等领域的70%，精度和稳定性高。分辨率可以达到0.1℃，甚至达到0.01℃也不是不可能。线性度为0.2%，温度测量范围为-100+。
参考百度百科，仅供参考！
半导体在生活中的应用。你有没有想过没有数字你的生活是什么样的？那将是一个混乱的世界，无论是你的手机号，你的身份证号，还是你的门牌号，这些都是用数字来表示的！电子游戏、电子邮件、数字音乐、数码照片、多媒体光盘、在线会议、远程教育、网上购物、电子银行和电子货币……几乎所有的东西都可以用0和1来表示。电脑和互联网的出现，给了人们更多的想象和施展空间，我们的生活也在这简单的“0”和“1”中变得丰富、灵活、愉快。音像制品、手机、相机、数码相机、MP3、掌上播放器、DVD播放器、PDA、多媒体、多功能游戏机、ISDN等新潮电子产品逐渐被人们所认识和接受。
数字生活已经成为信息时代的一个特征，它改变了人类生活的方方面面。这背后，是新材料的丰功伟绩，是数字生活的“幕后英雄”。
计算机是数字生活中的重要设备。计算机的核心部件是中央处理器(CPU)和存储器(RAM)，它们是建立在大规模集成电路的基础上的，而这些集成电路是由半导体材料制成的。硅片是第一代半导体材料，集成电路中使用的硅片必须具有大直径、高晶体完整性、高几何精度和高洁净度。为了使集成电路具有高效率、低能耗和高速性能，第二代半导体单晶材料如GaAs和InP相继被开发出来。第三代宽带隙半导体材料如SiC、GaN、ZnSe、金刚石，新型硅基材料如SiGe/Si、SOI(绝缘体上硅)，超晶格量子阱材料可用于制作高温(300 ~ 500℃)、高频、大功率、抗辐射、蓝绿光、紫外光发射器件和探测器，从而大大提高原有硅集成电路的效率，是未来的半导体。
人机交流经常需要显示各种形式的信息，如文字、数据、图形、图像和运动图像等。最常用的显示静态信息的手段，如打印机、复印机、传真机和扫描仪，一般称为信息输出和输入设备。为了提高分辨率和输入输出速度，需要开发高灵敏度、稳定的感光材料，如激光打印机和复印机的感光鼓材料。目前使用的是无机硒合金和有机酞菁染料。用于显示运动图像信息的主要部件是阴极射线管(CRT ),其广泛用于计算机终端显示器和平板电视中。目前CRT中使用的电致发光材料多采用硫化物(ZnS、CdS等)等无机材料。)和掺杂稀土(Tb3+，Sn3+，Eu3+等)的氧化物(Y2O3，YAlO3)。)和过渡元素(Mn2+)。
为了缩小CRT的庞大体积，信息显示的趋势是高分辨率、大显示容量、平板、轻薄和大尺寸。为此，主要采用平板显示技术，例如液晶显示技术(LCD)、场发射显示技术(FED)、等离子体显示技术(PDP)和发光二极管显示技术(LED)。CRT广泛应用于高清电视(HDTV)、可视电话、计算机(台式或移动)显示器、汽车和个人数字终端显示器，不再是一枝独秀，而是与各种平板显示器形成百花齐放的局面。
液晶显示技术中使用的液晶材料已经在手表、计算器、笔记本电脑和摄像机中使用了很长时间。较早使用向列型和手性材料如苯基环己烷、环己基环己烷和吡啶作为液晶材料，然后开发出铁电(FE)液晶，响应时间为微秒级，但铁电液晶的稳定性较差，只能通过侧链来改善。目前，反铁电液晶由于其高稳定性而趋于发展。
液晶显示材料在大屏幕显示上有一些困难。目前，等离子显示面板(PDP)和发光二极管(LED)是大屏幕显示的主要候选产品。PDP中使用的磷光体是掺杂稀土的钡铝氧化物。类金刚石碳材料作为冷阴极，稀土离子掺杂氧化物作为发光材料，促进了场发射显示器的发展。制造高亮度发光二极管的半导体材料主要有红色、橙色和黄色的GaAs基和GaP基外延材料，发蓝光的GaN基和ZnSe基外延材料等。
由于互联网和多媒体技术的飞速发展，人类不得不处理、传输和存储超高信息容量Tb(Tb，1012bits)，超高速信息流达到每秒Tb(Tb/s)。可以说，人类已经进入了信息万亿字节的时代。现代信息存储方式有很多种。以计算机系统存储为例，存储方式分为随机存储器存储、离线存储、离线存储和离线存储。随机存取存储器(RAM)要求集成度高，数据存取速度快，所以一直以大规模集成微电子技术为主，256兆的DRAM有2亿多个晶体管。外部存储多采用磁记录，磁存储介质的主要形式有磁带、磁泡、软盘、硬盘。磁存储密度的提高主要取决于磁介质材料的改进，如磁性氧化物(如g-Fe2O3、CrO2、金属磁粉等。)、铁氧体系列、超细磁性氧化物粉末、化学镀钴镍合金或真空溅射蒸发钴基合金连续磁性薄膜介质等。，磁存储的信息存储容量有了很大的提高。闪存是一种非易失性可擦除存储器，是一种基于半导体二极管的集成电路。它紧凑牢固，可以插在内存和外存储器之间。一般采用饱和磁感应强度高的软磁材料作为记录头的芯材，如80Ni-20Fe、Co-Zr-Nb、Fe-Ta-C、45Ni-55Fe、Fe-Ni-N、Fe-Si-Ni、67Co-10Ni-23Fe等。近几年发展起来的巨磁电阻(GMR)材料，在一定的磁场下电阻急剧下降，比普通磁性金属和合金高出约10倍。GMR一般由自由层/导电层/钉扎层/反铁磁层组成，其中自由层可由Ni-Fe、Ni-Fe/Co、Co-Fe等强磁材料制成，两端排列Co-Cr-Pt等永磁薄膜，导电层为几纳米的铜膜，钉扎层为几纳米的软磁Co合金，磁化固定层为5 ~ 40纳米的Ni-O和Co-Fe。具有GMR效应的读头使磁盘的记录密度一下子提高了近20倍，因此巨磁电阻效应的研究对磁存储的发展具有重要意义。
CD和CD播放机在视听领域的兴起得益于光存储技术的巨大发展。光存储通过调制激光束以光点的形式记录信息。与磁存储技术相比，光盘存储技术存储容量大，存储寿命长；非接触式读写和擦除，光学头不会磨损或划伤盘面，因此光盘系统可靠，可自由更换；反复读写后载噪比(CNR)不降低。在光盘存储技术从CD(Compact Disk(CD)DVD(Digital Versatile Disk(DVD)到未来的高密度DVD(HD-DVD)和超高密度DVD(SHD-DVD)的发展过程中，存储介质材料是关键，一次写入的光盘材料是烧蚀(Tc合金薄膜、Se-Tc非晶薄膜等。)和相变型(Te-Ge-Sb非晶薄膜、AgInTeSb系列薄膜、掺杂ZnO薄膜、推挽式偶氮染料、酞菁染料)是可擦写光盘的主要材料(GdCo、TeFe非晶薄膜、BiMnSiAl薄膜、稀土掺杂石榴石系列YIG、Co-Pt多层薄膜)。光盘的存储密度取决于激光管的波长。当InGaAlP红色激光管(波长650nm)用于DVD碟片时，直径为12cm的每张碟片存储容量为4.7千兆字节(GB)，而ZnSe(波长515nm)可达12GB。未来将使用GaN激光管(波长465438+)。为了读取和写入CD中的信息，必须使用高功率半导体激光器，并且所使用的激光二极管由诸如GaAs和GaN的化合物半导体制成。
激光不仅用于光盘存储，还用于光通信。随着低阈值、低功耗、长寿命、快速响应的半导体激光器的出现，光纤通信已经成为现实。光通信就是将电信号通过半导体激光器变成光信号，再通过光纤进行长距离传输，最后由光信号变成电信号，供人们接收。光纤传输的光信号由激光器发射，常用半导体激光器，使用的材料有GaAs、GaAlAs、GaInAsP、InGaAlP、GaSb等。在接收端使用的光电探测器也是由半导体材料制成的。没有光纤，光通信只能是“纸上谈兵”。低损耗光纤是光纤通信的关键材料。目前，光纤传感材料主要有低损耗的应时玻璃、氟化物玻璃、基于Ga2S3的硫化物玻璃和塑料光纤。1kg应时基光纤可替代数吨铜铝电缆。光纤通信的出现是信息传输的一次革命，它具有信息容量大、重量轻、占用空间小、抗电磁干扰、串扰少、保密性强等优点。光纤通信的快速发展对现代信息高速公路的建设和开通起到了至关重要的作用。
除了有线通信，信息也是无线传输的。无线通信最引人注目的发展是移动电话。手机用户越多，使用频率越高，现在正在向千兆频率过渡。电话的微波发射和接收也是由半导体晶体管实现的，其中一些正被GaAs晶体管所取代。手机中广泛使用的高频声表面波(SAW)和体声表面波(BAW)器件中的压电材料是压电晶体如a-SiO2、LiTaO3、Li2B4O7、KNbO3、La3Ga5SiO14和ZnO/ Al2O3和SiO2/ZnO/DLC/Si等高声学薄膜材料，所用的微波介质陶瓷材料集中在BaO-TiO2系、BaO-ln2o 3-TiO 2(LN = La、PR、nd、SM、EU、GD)b =镁、锌、钴、镍、锰；B = Nb，Ta)和铅基复合钙钛矿体系。
随着智能仪器对高精度热敏电阻的需求日益增加，以及手持电话、PDA、笔记本电脑等移动信息通信设备的迅速普及，对温度传感器和热敏电阻的需求也越来越大。负温度系数(NTC)热敏电阻由Co、Mn、Ni、Cu、Fe、al等金属氧化物混合烧结而成，其电阻随温度升高呈指数下降，电阻-温度。正温度系数(PTC)热敏电阻一般由添加少量稀土元素的BaTiO3材料经高温烧结而成。当这种材料的温度上升到居里温度时，其电阻会突然呈指数增长，电阻-温度变化率通常在20%-40%之间。前者广泛应用于镍镉、镍氢和锂电池的快速充电，液晶显示器的图像对比度调节，广泛应用于手机和移动通信系统的温度补偿晶体振荡器等。，对温度进行补偿，从而保证器件性能的稳定；此外，它还存在于计算机中的微型马达、照相机镜头聚焦马达、打印机的打印头、软盘的伺服控制器和袖珍播放器的驱动器中。后者可用于过流保护、加热器、彩色电视和显示器的消磁、袖珍压缩机电机的启动延迟以及防止笔记本电脑中FET的热击穿。
为了保证信息的顺利实施，还有很多物资在默默的做着贡献。例如，用于制造绿色电池的材料包括用于镍氢电池正负极的MH合金和Ni(OH)2，用于锂离子电池正负极的LiCoO2、LiMn2O4和MCMB碳材料等。用于移动电话、个人电脑和数码相机、MD播放器/录像机、DVD设备和游戏机等数字音频/视频设备中的钽电容器的材料；现代永磁材料Fe14Nd2B在制造永磁电极、磁轴承、耳机、微波器件等方面非常重要。高介电损耗和低介电损耗的印刷电路板(PCB)和超薄新型覆铜板(CCL)；环氧模塑料、氧化铝和氮化铝陶瓷是半导体和集成电路芯片的封装材料；集成电路的关键结构和工艺辅助材料(高纯试剂、特殊气体、塑封材料、引线框架材料等。)是无穷无尽的。这些在浩瀚的物质世界中熠熠生辉的新材料，正在数字生活中扮演着不可或缺的角色。
随着科技的发展，大规模集成电路将迎来深亚微米(0.1mm)硅微电子技术时代。小于0.1mm的线属于纳米范畴，其线宽接近电子的德布罗意数，电子在器件内部的输运和散射也会呈现量子化特征。因此，从器件的工作原理和工艺技术上，器件的设计将面临一系列棘手的问题，导致所谓的“硅微电子技术”由于光子的速度比电子快得多，光的频率比无线电高得多，信息的载体从电子向光子转变，以提高传输速度和载体密度，是必然趋势。目前已开发出多种激光晶体和光电材料，如Nd:YAG，Nd:YLF，Ho:YAG，Er:YAG，Ho:Cr:Tm:YLF，Ti:Al2O3，YVO4，Nd:YVO4，Ti:Al2O3，KDP等。Nb)O3、Fe:KnBO3、BaTiO3、LAP等。所有这些材料都将有助于以光通信、光存储和光电显示为主的光电子技术产业。随着信息材料从电子材料、微电子材料、光电子材料发展到光子材料，将会出现单电子存储器件、纳米芯片、量子计算机、全光数字计算机、超导计算机、化学计算机、生物计算机、神经计算机，这些都将极大地影响人类的数字生活。
进入本世纪以来，以数字通信、数字交换和数字处理为主要内容的数字生活正在向我们招手，一步步向我们走来。早上，MP3扬声器播放甜美的早间歌曲来督促我们按时起床。上班路上，打开笔记本电脑，做新一天的工作安排；上班后，召开网络会议，通过互联网进行远程教学和实时办公；下班前，我们远程启动家里的空调和湿度调节器，保证家里的室温适宜；上班路上，打开手机，悠闲地看精彩的影视节目；进屋前，我们收到网上订购的商品；当我回到家，我与有线电视互动，观看和下载我喜欢的电影和歌曲，制作多媒体，还访问社交网络浏览新闻和了解天气...看起来是不是很棒？似乎遥不可及。事实上，它正在发生，并将在我们身边发生。随着新一代家用电脑和互联网的出现，这样美好的数字生活将成为现实。在享受数字生活的同时，请不要忘记为此立下汗马功劳的英雄——新材料的缤纷世界！