半导体与导体的区别

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半导体与导体的区别范文第1篇

关键词：太阳能光电转换；半导体制冷制热;节能

中图分类号：TE08文献标识码： A

引 言

太阳能半导体结合板是利用半导体珀尔帖效应，将半导体材料组成P-N结，通入直流电来制冷或制热的热电效应[1]。太阳光最强的时候，气温最高，太阳能光电转换板输出的电能与半导体制冷所需电能具有很好的一致性[2]。

半导体制冷技术始于50年代，制冷系数随着制冷技术的发展由50 年代初的0.9提升至“2.5¯2.8”[3]。2008年中国光伏电池产量达到2000MW，位居世界第一[4]。中国科学院确定了2015年分布式利用、2025年替代利用、2035年规模利用三个阶段目标[5]。太阳能制冷技术包括主动制冷和被动制冷,主动式太阳能制冷因其可操作性强成为了研究热点[6]。

清华大学金刚善等人[7]利用太阳能对制冷制热元件模块化处理，但未对太阳能发电系统与半导体制冷系统的结合方式进行研究。东南大学张鸣等人[8]分析了半导体热电制冷的性能、最佳制冷系数工况以及耗能。埃及太阳能研究中心的N．M．Khattab[9]研究太阳能温差发电驱动热电制冷的运行，分析了热电转换的可行性，计算太阳能发电与半导体热电制冷的最适比。

国内外目前对太阳能制冷制热系统的研究多集中在理论研究方面，对系统的实验研究、市场化推广及实用性方面研究较少。就此本文研制一种将太阳能光电转换板与半导体制冷（制热）片有效结合，以百叶窗的形式调节室内温度的太阳能半导体空调窗，以减少电能消耗。

1 太阳能-半导体制冷（制热）结合百叶窗的制作结构

以沈阳地区15的朝南房间为例，窗体结构设为1500mm×1800mm，窗墙比为0.5，室外阳台为1500mm×400mm，夏季所需冷负荷50w/。根据窗户面积2.25及窗台面积0.6确定太阳能电池板最大使用面积。太阳能电池板选用APM36M50W型，通过串联最大可提供130V、3A的电量。根据电量选择TES1-07103型制冷片，其电压为5V，电流为3A，制冷功率为14.4W,串联使用制成半导体板。百叶窗的半导体板共三条，每条串联制冷片17片，制冷功率约为250W。

太阳能半导体结合百叶窗主要包括太阳能电池板，半导体制冷制热板，蓄电池和变压器。半导体板在百叶窗内的上端，共三条；太阳能光电板在半导体板下方，共十条，通过转动达到遮阳效果。白天太阳能提供部分电能，阴天或傍晚外接电源负担全部电能。由于过渡季节负荷较小，可实现太阳能完全担负所需电量。冬夏季节转换时，将半导体制冷板翻转，使制热端转向室内，下方太阳能板无需翻转，实现冬夏制热制冷的转换。

图1太阳能半导体结合百叶窗的结构示意图

2 实验仪器设备与测试分析

2.1 太阳能半导体室内环境调节窗性能测验

实验取沈阳地区9朝南房间，计算所需制冷量为450W。将9片TEC1-12706型制冷片并联，通过开关电源连接220V交流电。制冷片由导热硅胶连接导冷片及散热片，将冷端置于室内，热端置于窗外。将温度表置于距地1.5m人体活动区域，记录一天中每小时室内温度，并同时测量正常开窗通风房间室内温度，进行对比。

2.2 室内能耗及效率计算

实验对小空间温度进行测量，以对比分析太阳能半导体制冷系统制冷效果；能耗计算以沈阳地区15的朝南房间为标准，充分分析计算建筑室内实际能耗。实验房间与典型房间制冷设计标准相同，制冷量为50W/。太阳能板担负系统能耗效率计算公式为：

η=Us/U×100％（1）

式中，η为半导体制冷时太阳能所能担负的百分比，Us为太阳能电池板所提供的电压，V；U为系统运行所耗总电压，V。

3 结果与分析

3.1 室内温度变化与分析

经测试得正常开窗通风房间内温度最大值为30℃，最小值为26℃。经半导体制冷的房间最大温度为28℃，最小温度为25.8℃。21时以后，半导体制冷效果明显下降；0时至次日5时，制冷房间与通风房间温度区别不大，甚至相等。由测试数据可知，白天室外空气温度高，太阳能半导体制冷对室内空气有显著降温作用；夜间由于昼夜温差较大，相对于半导体制冷，自然通风不但能调节室温，改善室内空气品质，而且大大节约能源。

图2室内温度变化曲线图

3.2 室内能耗分析

太阳能电池板经串联最大提供130V电压，3.16A电流。通常1匹压缩机的电功率735W，并且由于风扇及其他电机耗电，1匹的空调机组电功率可达1000W，每小时耗电约1度。根据能耗效率计算，太阳能最大负担45％的耗电量，每小时节电0.45度。过渡季节所需负荷小，太阳能电池板可担负所需全部电能，无需外接电源。

4 结论

1）太阳能半导体室内环境调节窗上部为半导体制冷制热板，下部为太阳能电池板，能有效吸收太阳能，减少窗台及窗框遮挡。冬夏季节只需翻转半导体板来进行冷热转换，可根据需要旋转太阳能板，达到百叶窗作用。

2）太阳能半导体室内环境调节窗能有效降低夏季室内温度，在白天最大能降低室内2℃；在夜间，由于室外昼夜温差大，半导体制冷效果与通过开窗自然通风效果相近。根据节能要求，太阳能半导体室内环境调节窗在白天使用时室内降温效果明显；在夜间，利用自然通风调节室内空气温度，节能环保。

3）太阳能光电转换电能在冬夏季节最大承担室内半导体制冷所需能耗的45％，每小时可节电0.45度，用电高峰时可有效分担室内电能消耗；在春秋季节所需负荷小，太阳能可负担全部能耗。

参考文献

[1] 徐德胜．半导体制冷与应用技术[M]．上海交通大学出版社，1992．

[2] 沈辉，曾祖勤．太阳能光伏发电技术[M]．化学工业出版社．2009,12.

[3] 钟承尧 ,严世胜.太阳能半导体空调的应用前景[J].海南大学学报自然科学版，2000,18（6），123-125.

[4] 王长贵.中国光伏产业发展现状与挑战[J]．新材料产业．2009，9：16-20.

[5] 王林. 太阳能空调的研究发展和应用[J].阳光下的现代未来.

[6] 王如竹，代彦军．太阳能制冷[M]．北京：化学工业出版社，2007，4-7.

[7] 金刚善．太阳能半导体制冷／制热系统的实验研究[D]．清华大学．2004，6：45-70.

半导体与导体的区别范文第2篇

关键词：半导体专用设备 机械结构 系统化 模块化 智能化

0.引言

科学技术的发展进步以及人们对产品质量要求的提高，在半导体专用设备设计中，为确保产品质量，提高设备综合性能，采取有效措施做好方案设计是十分必要的。另外，当前产品更新换代步伐也在不断加快，产品功能日益增多，性能复杂性增加，更新速度加快，在这样的背景下，提高产品方案设计水平更具有紧迫性。但一些设计人员对此重视程度不够，影响方案设计水平提高，跟不上时展步伐和对产品质量的要求。为转变这种情况，设计人员要提高思想认识，重视计算机辅助产品的设计绘图和设计计算，以促进产品设计水平提高，更好满足半导体专用设计需要，为产品生产和应用打下良好基础。下面将探讨半导体机械结构不同的设计方案，并对其发展前景进行展望，希望能为方案设计和发展提供参考。

1.半导体专用设备中机械结构的方案设计

在计算机辅助产品设计的引导下，再加上设计人员技术水平不断提升，当前半导体机械结构方案设计取得多种不同方案，并且每种方案具有自身显著特点和优势，具体来说，包括以下几种，实际工作中应结合具体需要合理选择。

1.1系统化设计方案。将方案设计看成由若干要素组成的系统，每个要素既独立，又相互联系，并具有层次性，方案设计时将所有要素结合起来，进而完成系统设计任务。机械结构设计应用系统化设计方案时，常用方法包括设计元素法、图形建模法、构思-设计法、矩阵设计法、键合图法。设计元素包括功能、效应、效应载体、形状元素、表面参数，五个元素确定后，产品设计特征和特征值也已经被确定下来。图形建模将设计划分为信息交换和辅助方法两个方面，实现系统结构、功能关系的图形建模。构思-设计将产品设计分为构思和设计两个方面，选择合适的结构，然后得出结构示意图。矩阵设计采用“要求-功能”逻辑树描述要求功能间的关系，然后建立关联矩阵，满足所需功能的矩阵，提高方案设计水平。键合图法将系统元件功能分为产生、消耗、转变、传递能量形式，借助键合图表达元件功能解，由键合图产生设计方案，达到完成设计任务的目的。

1.2结构模块化设计方案。定义设计任务时以功能化产品结构为基础，引用已有产品解描述设计任务，从而在设计阶段预测生产能力和费用，提高产品设计可靠性，节约方案设计和产品生产成本。功能产品结构分为产品、功能组成、主要功能组件、功能元件四个层次，并且每个模块化结构具有标准化接口，具有系统化、集成化、层次化、互换性、兼容性特征，以缩短产品设计周期，节约产品设计成本。

1.3基于产品特征知识设计方案。用计算机能识别语言描述产品的特征，设计领域的知识和经验，建立知识库和推理机制，进而实现计算机辅助产品方案设计。常用设计方案包括编码法、基于知识的混合型表达法、利用基于知识的开发工具、设计目录法，具体产品设计时根据具体需要合理选用相应的方案。

1.4智能化设计方案。根据设计方法和理论，借助三维图形软件、智能化设计软件、虚拟现实技术、多媒体、超媒体工具进行产品开发和设计。常用方法包括产品规划-构思产品、开发-设计产品、生产规划-加工和装配产品。

2.半导体专用设备中机械结构的方案发展前景

上述不同设计方案各有自身特点和优势，并具有一定联系。随着技术发展和设计理念更新，半导体机械结构设计水平将进一步取得发展和进步，对产品生产和制造发挥积极作用。

2.1各方案的特点。上述不同设计方案各有自身特点，满足半导体设计需要，产品设计时应结合具体需要合理选择不同方案。系统化设计方案将方案设计由抽象到具体进行层次划分，制定每一层设计目标和方法，将各层次有机联系在一起，推动整个方案设计系统有序进行，并确保系统设计有规律和方法可以遵循，促进方案设计水平提高。结构模块化设计对不同模块进行组合，进而完成整个方案设计任务。半导体机械产品的某些组成部分功能明确，结构稳定，通过划分模块进行设计更有利于完成设计任务。并且一个实体可完成多种功能，设计的关键内容是结构模块划分和选用，设计人员需具备丰富的专业知识，并注重总结经验，才能有效完成模块化设计任务。产品方案设计无法采用纯数学演算方案，通常根据产品特征进行形式化描述，根据设计人员的专业知识和经验进行推理决策，然后才能完成设计任务，更好满足产品使用功能需要。智能化设计常用三维图形软件和虚拟现实技术，直观形象，有利于用户积极参与。但该方案系统性差，在零部件结构、形状、尺寸、位置确定时，要求设计软件具有较高的智能化程度，并且设计人员需要丰富的经验和专业技术知识。此外，这些方案并不完全孤立，不同方法又相互联系，模块化设计蕴含系统化思想，基于产品特征知识设计方案需应用系统化和模块化方法。通过不同思想和方法的合理应用，有利于简化设计流程，节约成本，确保产品设计质量。

2.2方案设计发展。随着信息技术和网络技术发展，异地协同设计方法出现，用户对产品“功能需求-设计-加工-成品”成为可能，为促进该目标实现，首先就要实现产品设计的三维可视化。由此带来的结果是，三维图形软件、智能化设计软件、多媒体技术、虚拟现实技术、超媒体工具越来越多的被应用到方案设计中，推动方案设计发展与进步，促进产品设计水平进一步提升。

2.3方案设计前景。目前，半导体机械结构方案设计朝着计算机辅助实现、智能化设计、满足异地协同设计制造需求方向迈进。有关方案设计的计算机实现方法起步较晚，技术尚未成熟，有待进一步研究和提升设计水平。为解决这些问题与不足，综合应用上述四种方法，提高方案设计水平是一种有效方法和途径，它包括机械设计、系统工程理论、人工智能理论、网络技术等多种理论和技术，这是今后需改进和完善的地方。同时还要注重总结经验，提高设计人员综合技能，加强交流与合作，进一步提高方案设计水平，推动半导体设计和产品质量提高。

3.结束语

综上所述，机械结构设计是半导体专用设备设计和生产的一项重要工作，对后续工作产生重要影响。随着设计经验总结和技术更新，方案设计水平将进一步提升。另外，设计人员还要善于总结经验，注重技术创新，加强国际交流合作，吸收最先进的设计成果，更好指导结构方案设计工作，推动半导体结构设计水平和综合性能提升。

参考文献：

[1]程建瑞，王作义.半导体设备市场的新挑战与新机遇[J].电子工业专业设备，2014（2），81-84

半导体与导体的区别范文第3篇

PopDV：松下AG-HMC73产品拥有广受好评的上代产品，就这款产品能不能谈一谈与上一代的区别?

住谷：这个是高清的，原来的是标清的，这是第一个最大区别，第二个最大区别，原来DVC33、DVC63都是磁带的，但是松下的一个明确方向，从专业到最顶级的广播级以后发展方向记录介质都是半导体，专业机用SD卡，高档的是P2卡，有一个从磁带到半导体介质这样明显的区别。第三个区别是采用的压缩格式，原来是MPEG2基础的，AVCHD是采用H.264为基础的MPEG4的产品。

PopDV：松下AG-HM C73是否还会提供其他配套设备，比如便携式的硬盘?

住谷：AVCHD的压缩效率很高，16G的卡能记录到360分钟，这样的高效率压缩方式，记录时间可以很长，我们没有考虑类似HVX200那样的硬盘附件。马上四月份32G的SD卡出来，没有三四十个小时长时间记录的需求，所以没有这方面的考虑。

PopDV：这次HMC73为婚庆摄像用户群提供了哪些更便捷的应用?包括针对婚庆后期的解决方案是怎么设计的?

住谷：HMC73的客户群，婚庆也是非常大的目标群，它比以前DV磁带来说记录的时间更长了，后期编辑更方便了，可以马上刻录到DVD上，都是很方便的。我相信和原来DV C63M C比较起来，无论是性价比还是各方面，工作流程还是各环节，我认为HMC73比DVC63MC都提高了许多。

韩宇：我来补充一下。首先，我们感到婚庆市场正在走向成熟，随着高清产品投入市场之后，更多的卖点就诞生了。其次，肩扛式的设计更加适合婚礼等庄重的大型场合拍摄，专业平稳的拍摄会得到新人的充分认可。第三点，现在AVCHD支持的后期非编产品也是非常的丰富，消费类的产品也可以支持进来，比如像友立这样的软件。那么婚庆市场在低成本也有利润空间了。低成本的软件和我们技术结合在一起，更好地满足行业用户的不同角度的应用，整个市场是向这个大的格局发展和变化。

PopDV：我们知道某竞争品牌有一款类似的机器，但是其采用的还是带仓的方式，在现阶段磁带是不是成本会更低一些，那么在初期推广的时候松下的优势在什么地方?

半导体与导体的区别范文第4篇

面对竞争激烈的便携式设备市场，只有创新才能推动技术进步，为此全球半导体领导厂商飞思卡尔正在扩展8位微控制器(MCU)系列，新推出的器件要求低功率操作和高级显示功能。其液晶显示器(LCD)S08LL MCU系列的扩展性，让工程师能够快速开发可靠、灵活和低成本的医疗、工业及消费电子产品。

全球医疗市场对便携式电子设备的需求不断加大，便携式产品也日益普及。为此，飞思卡尔半导体已推出用于个人诊断和便携式医疗产品开发的新器件，便于工程师在此基础上开发更多便捷的医疗电子产品，呵护人类健康。

益普及S08LL64 MCU具备一流的待机功耗，非常适用于血糖仪和脉搏血氧计等应用，让它们能够使用两节AAA电池持续工作约六年。同时，飞思卡尔广泛的软件可配置LCD器件提供引脚兼容性选项和共享外设，以增加设计灵活性。这些优异的产品特性，无疑为便携式市场注入了新的活力。

“带有LCD显示器的便携式应用不断增加，推动了对更长的电池寿命和更多的存储选项的需求。”飞思卡尔工业和多市场微控制器部总监Aiden Mitchell表示：“飞思卡尔的LL64 MCU系列满足了这种需要，井在飞思卡尔广泛的LCD MCU系列之内扩展了经济高效的、超低功率解决方案，向客户提供更多选择自由以满足更广泛的应用需求。”

模块化、经济高效的飞思卡尔Tower系统开发平台提供了综合、可定制的嵌入式设计环境。模块化设计缩减了总成本，同时提供了一个低成本接入点。Tower系统的核心特性体现在四个方面：带有易于使用、可重新配置的、开源硬件的模块化评估平台：单MCU／MPU模块作为主控板和功能开发板：插入主板板卡的模块；所有模块上的连接都通过PCB边缘连接器。

飞思卡尔让LCD设计变得更加简单，旗下S08LL系列MCU拥有由开发工具、参考设计、应用指南、软件示例和网上演示组成的综合的生态系统支持。S08LL系列器件由codeWarrior Development studio fbr Microcontroller v6.3免费版本支持。它是一个集成工具套件，支持针对飞思卡尔8位或32位MCu的软件开发。

为帮助开发人员探索s08LL系列的卓越特性，飞思卡尔还提供首个8位Tower系统TWR-S08LL64和TWR-s08LL64-KIT评估系统。其中，S08LLl6和s08LL64 MCU包括在飞思卡尔Product longevtity计划中，保证最少供应15年。

据悉，下一期“飞思卡尔充电吧”活动将于12月5日(上午10：00－12：00)如期举办，届时飞思卡尔半导体应用处理器与消费产品即将举办的“飞思卡尔充电吧”在线座谈时间表亚太区市场经理蒋宏先生将做主题为“采用飞思卡尔i.MX多媒体应用处理器建构安防系统”的在线互动访谈，与大家分享关于i.Mx2s8产品的各种功能(包括软件及开发工具)及如何将这些设计元素融入到客户系统中，同时深入了解i.MX258的安全特性。

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热心网友txq：超低功率停止模式和等待模式有何区别?LL64唤醒时间一般有多少?LL64唤醒方式有几种?片内的超低功率振荡器精度一般是多少?

飞思卡尔：停止模式是CPU和总线时钟都停止了，等待模式只有CPU的始终停止了，总线时钟还在继续。就STOP3而言，唤醒时间大约是6uS.LL64的唤醒可以通过内部的TOD，还有RESET，外部的中断，以及外设的中断采唤醒。

热心网友lingf：一般CPU只有一种休眠方式，MSC9S08系列的两种休眠方式有什么差异?功耗相差多少?

飞思卡尔：STOP2功耗350uA，STOP3功耗4S0uA。STOP2唤醒的条件有限。STOP3很多模块可以唤醒。

热心网友xlxloost：芯片自身的安全性有保障吗?是否有必要在外部再增设相关的保护措施?

飞思卡尔：LL64自带64位密钥加密，随编程时写入，无需外部额外保护措施。

半导体与导体的区别范文第5篇

放大电路正是利用三极管的电流放大作用实现信号放大功能的。放大电路实现信号放大的首要条件是必须有合适的静态工作点，只有在合适的静态工作点下，三极管始终处于放大状态，才能将所接收到的信号几乎没有失真地传输到输出端。如果电源电压太低，三极管就有可能进入截止状态，这样接收到的信号就会失去原有的形态而产生失真，从而出现刚才提到的这种现象。先给学生以刺激，使其产生兴趣，再寻着学生的兴趣去教，不但能使学生很好地理解和掌握放大原理，还能让学生对三极管的有关知识加以巩固。这样的教学氛围，老师乐教，学生爱学，收效极好。当然，采用启发教学法，会大大增加教师的工作量，这就要求教师对问题有深入的钻研，能有独到见解，同时还要花心力去进行教学组织与设计。

二、因材施教，注重形象化教学

在教学中，语言也要讲究艺术性，这对于提高课堂教学质量和学生的学习兴趣起着至关重要的作用。教师语言的清晰度、美感、创造性与学生的学习成绩直接相关。简洁、形象、生动、准确的语言有利于学生对所学知识的了解和掌握，节省教学时间；富有魅力、学生爱听的语言能吸引学生认真听课，开动脑筋积极思考。遇到比较抽象、难理解、跨度大的知识点，或是与以前所学知识相关的内容，要化繁为简，化抽象为一般。例如，在分析半导体材料的导电机理时，要根据之前化学中学到的原子结构理论和核外电子的运动来分析。这些都是肉眼看不到的微观知识，如果化学学不好，理解起来就有一定难度。鉴于这一点，可以以一个直观的比喻让学生观察：把学生比作是半导体中的电子，带负电；把座位比作是半导体中的空穴，带正电；学生坐在作位上就是电子和空穴的复合，不显电性；学生站起来就表示半导体中的电子和空穴分离，此时电子带负电，空穴带正电。因为半导体中有两种载流子，而导体中只有一种载流子，所以半导体的导电机理和导体的导电机理有所区别。在分析半导体中电子和空穴的运动方向时，让学生甲走动，走到谁的位子上谁就站起来。假设走到乙处，乙就站起来让甲坐下，乙再去其他地方找位子。如此继续下去，不但站着的学生的位置在不断的变化，而且空缺着的位子也在不断变化。由此得出结论：半导体中的电子和空穴均可移动，且电子和空穴的移动方向相反。教学中采用这种“因材施教”的方式，学生容易接受，教师教起来也倍感轻松。又如，在讲授基本“与”和“或”逻辑门电路的时候，可以利用钥匙和锁的关系作比较。“与”的原理就如一把普通钥匙，只有和其相对应的锁才可以打开，即钥匙和锁都是正好配套的时候，锁才能开，否则锁不能开。体现了“与”的“有0出0，全1出1”的功能；“或”则好比一把万能钥匙，用它可以随意打开任何锁，即“有1出1，全0出0”的关系。这样讲解，学生就非常容易理解，教学效果也较好。

三、实际操作，注重实践式教学