半导体的作用

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半导体的作用范文第1篇

关键词：舞蹈钢琴伴奏 舞蹈教学 作用 要求

舞蹈是以人自身形体为载体，以动作姿态为语言，来表达思想和情感的艺术类型。舞蹈教学中的钢琴伴奏是专为舞蹈训练服务的、特殊的音乐艺术种类，是使舞蹈真正成为视觉艺术与听觉艺术完美结合体的有效工具，钢琴伴奏在舞蹈教学中也有着重要的作用。为了更好地进行钢琴伴奏，顺利完成舞蹈教学任务，提高舞蹈学生的艺术审美和舞蹈技能，钢琴伴奏教师应深入探究钢琴伴奏的客观规律与有效策略，推动舞蹈教育事业的进一步发展。

一、钢琴伴奏在舞蹈教学中的重要作用

钢琴伴奏是一门相对独立的艺术形式。在舞蹈教学中，钢琴伴奏为舞蹈艺术的完整呈现和完美表达发挥了重要作用：一是创设艺术情境。钢琴伴奏以鲜明的艺术情感去感染学生，引导他们进入音乐意境与舞蹈表现的特定氛围，激发其艺术表达的欲望与激情，使其乐于以自身的体态语言将艺术情感形象化和生动化；二是完善舞蹈艺术。舞蹈与音乐密不可分，“舞蹈用音乐来调动，音乐用舞蹈来表现”。运用钢琴伴奏旋律中的节奏、音量、速度来衬托一个个单调、机械的舞蹈动作，使学生的舞蹈形体与动作变得充满着韵味和内涵，使他们真正感受到舞蹈之情趣；三是进行审美教育。钢琴伴奏教师可以选择优秀的音乐作品，引导学生用“心”理解和感知其中所蕴含的情感，鼓励他们用“情”在艺术实践中去表现，增强学生对艺术美的敏感度和感受力，提升他们的音乐艺术修养和审美层次。

二、钢琴伴奏在舞蹈教学中的具体要求

如前所述，钢琴伴奏在舞蹈教学中具有重要地位。而在具体教学活动中，为了更好地发挥钢琴伴奏的积极作用，钢琴伴奏教师应当尽量做到以下几点：

1.要做到一个“伴”字，发挥辅助作用

钢琴伴奏，一个“伴”字，决定了其在舞蹈教学中的地位。在实际舞蹈教学中，钢琴伴奏教师必须要明确这一点，坚决避免那种只顾自己完成弹奏任务而忽略学生舞蹈训练状态的情况。因为这种“喧宾夺主”的行为，很可能使学生在训练中要么是“跟不上”、要么是“拖不起”，人为地为舞蹈训练设置了障碍，严重地影响舞蹈教学效果，是不可取的。

2.要做到一个“引”字，发挥引领作用

音乐是舞蹈的“魂”，是舞蹈学生形体和姿态所要表现的艺术情感。钢琴伴奏教师要借助音乐，带动学生以肢体进行艺术表现，如以欢快的节奏感染学生，引导他们在旋律的伴奏下做出符合节拍力度和速度要求的舞步、动作、手势，忠实而完整地表现出音乐的艺术情感与风格特征。

3.要做到一个“合”字，做好配合工作

作为舞蹈教学的辅助，钢琴伴奏教师应积极做好配合工作。在舞蹈教学中，为了帮助学生掌握某一舞蹈技巧，或是熟练某一舞蹈段落，钢琴伴奏教师应具备一定的即兴演奏能力，或是可以轻松弹奏一个和声轮廓以及简单的音乐旋律，或者是能够在任何一个调子和音区中弹出某一段乐曲等等。总之，钢琴伴奏教师要配合舞蹈教学的实际要求，提高自己的音乐创编能力和演奏水平，随时随地随“心”地为舞蹈教学服好务。

三、提高钢琴伴奏与舞蹈教学契合度的几点建议

为了更好地配合与服务舞蹈教学，钢琴伴奏教师可以采取以下策略，提高钢琴伴奏与舞蹈教学的契合度：

1.明确自身所肩负的重要责任

钢琴伴奏是舞蹈教学中不可分割的部分。钢琴伴奏教师要明确自身在舞蹈教学中所肩负的重要责任，既要避免过分突出自己，又要注重发挥积极作用，启发、引导和配合舞蹈学生顺利完成各种舞蹈动作和技术的训练任务，使舞蹈课堂更加和谐融洽，促进舞蹈教学的顺利开展。

2.加强对舞蹈艺术的感知与理解

舞蹈艺术是一门内容丰富、种类繁多的艺术类型。钢琴伴奏教师应当具备丰富的舞蹈艺术知识和一定的舞蹈审美感知力，全面提高自己的艺术修养和人文素养。这样，在具体的艺术实践中，钢琴伴奏教师才能够针对不同的舞蹈教学内容选用相适应的舞蹈音乐，并以娴熟的弹奏技巧演绎出富有内涵和个人风格的伴奏音乐，将音乐与舞蹈艺术真正地紧密结合起来。

3.积极参与艺术实践

钢琴伴奏教师应当积极参与舞蹈教学活动，反复揣摩和分析舞蹈教学的本质与风格，深刻反思和总结钢琴舞蹈伴奏实践，不断培养和提升自己对钢琴伴奏音乐的理解与驾驭能力，充分强化和提高与舞蹈学生的默契度和配合度，为舞蹈教学的发展做出积极的努力。

钢琴伴奏是舞蹈教学中极为重要的辅助手段，舞蹈教学对钢琴伴奏有一定的具体要求。为了更好地发挥钢琴伴奏的重要作用，顺利实现舞蹈教学的教学目标，钢琴伴奏教师应当明确自身所肩负的重要责任，理清钢琴伴奏与舞蹈教学之间的关系，正确处理在舞蹈钢琴伴奏中所遇到的各种情况，帮助学生加深对伴奏音乐的感知与理解，提高他们表达舞蹈艺术的能力和水平，实现钢琴伴奏与舞蹈教学的完美结合。

参考文献：

[1]佟薇.舞蹈钢琴伴奏的点滴思考[J].艺术学院学报，2003，（04）.

[2]刘芳，刘金刚.钢琴伴奏在舞蹈中的作用及特殊要求[J].乐器，2006，（05）.

半导体的作用范文第2篇

[关键词]团体辅导；高校新生；适应性教育

[中图分类号]G448[文献标识码]A[文章编号]2095-3712（2013）25-0012-04[基金项目]2012年浙江省教育厅立项课题（Y201225133）。

[作者简介]朱丽芳（1979―），女，湖南双峰人，硕士，浙江海洋学院人文学院讲师，研究方向：大学生心理健康教育研究；胡世文（1975―），男，湖南双峰人，博士，浙江海洋学院人文学院副教授，研究方向：汉语史。

团体辅导是在团体情境下进行的一种辅导教育方式，它是通过团体内人际交互作用，促使个体在交往中通过观察、学习、体验，认识自我、探讨自我、接纳自我，调整改善与他人的关系，学习新的态度与行为方式，以发展良好适应的助人过程。团体辅导的特色在于培养人的信任感和归属感。班级团体辅导，是指以大学自然班级为单位，在心理辅导人员或班主任、辅导员的主持下，全班学生都参与的辅导、教育。刚进入大学校园的大学生既对大学生活充满憧憬，也有许多迷茫和困惑。他们的这些迷茫和困惑来自对陌生校园环境的适应、学习方法的改变、人际关系的处理、自我意识的调整等。同一个班级的学生年龄相仿，处于相似的身心发展阶段，而且他们也面临着共同的人生发展课题和成长困扰，非常适合用团体辅导的方式进行教育和引导。

一、班级团体辅导在新生适应性教育中的必要性

新生适应性教育是大学生全程教育的起点，是高校为了使大学新生尽快地适应大学生活，顺利完成中学生到大学生角色的转变而进行的预备性教育。目前高校的新生入学教育机制主要采取的是开讲座、听报告的单一形式，这些单向模式的确是新生了解学校的管理制度、师资设备情况及专业现状及前景的快速教育手段。但另一方面，我们必须认识到，随着经济的发展和社会的进步，“以人为本”的教育理念正在成为主流，入学教育的内容和形式应适应时代的要求，体现个性化、人性化的特点和人文关怀的精神，坚持务实、重点突出、具有亲和力的教育风格。而团体辅导作为一种双向交流的活动形式，能使广大青年学生易于并乐于接受，通过活动体验、成员互相交流、彼此启发、相互支持，促进人格成长，使新生更好地适应大学生活。

初来一个陌生的环境，人会本能地寻找一个集体来满足自己的归属感。目前班级是大学里常见的组织形式，而且以前在中小学时就已经习惯了班级团体的学生，进入大学以后依然保留着对班集体的渴望。如果这个集体是温暖的，他们可以获得帮助和爱，可以减少孤独感和寂寞感。大一上学期也是班集体形成凝聚力的关键时期。[1]因此以班级为单位在大学新生中开展以游戏活动为方式的团体辅导，可以在短时间里更快地增强班级凝聚力，帮助新生更快地找到集体的归属感，更好地适应大学生活。

新生入学教育是大学教育的开始，新生面临着一些共同的发展性问题，适合用团体辅导的方式进行教育与引导。叶玉清（2005）将班级团体辅导运用到新生入学教育中，发现班级团体心理辅导有助于激发新生学习动力，提高学习效率；有助于促进新生良好个性的形成；有助于提高新生适应能力；能够改变大学新生入学适应的自然进程，缩短入学适应时间。[2]钟向阳、张莉（2009）研究发现与没有团体辅导的班级相比，参加过团体辅导的班级后测的FARS（大学新生适应量表）总分和因子分、SCL-90（症状自评量表）总分和大部分因子分以及EPQ（艾森克人格问卷）的E（内向与外向）、N（神经质）分都有显著性的改善。同时，实验班后测的FARS总分和多数因子分、EPQ的E，N，P分都显著优于前测。[3]

二、班级团体辅导的方式

班级团体辅导为了吸引团体成员的投入和参与，必须设计多种多样让学生感兴趣的活动。活动对团体辅导有较大帮助，如可以增加辅导的趣味性和吸引力，可以活跃团体氛围，减少成员焦虑，促进成员投入团体，还可以增进成员的觉察能力及体悟等。[4]班级团体活动的方式很多，以下是几种常用的类型。

1.纸笔练习

纸笔练习是通过用纸和笔书写的方式来表达成员的观念和想法。一般先有活动的主题，要求成员深入思考，用书写的方式表达自己的看法，然后把全班分成6～8人一组，与其他成员分享、讨论各自的观点。这种方式不仅可以深化自己对主题的认识和思考，也可以通过进一步认识自我和了解他人。如在做探索自我时我会用“我是谁”“我的人格盾牌”等纸笔练习来促进成员认识自我、了解他人。

2.身体运动

身体运动是通过肢体活动的方式来表达某些主题或思想，可以用来作为热身，活跃团体气氛，还可以用来改善成员之间的不适感，达到辅导的目的。如热身阶段常用“集体按摩”“模仿秀”来活跃团体氛围。在工作阶段可用“肌肉放松法”“呼吸放松法”使成员放松，减轻焦虑。

3.接触练习

接触练习指通过成员肢体上的接触来强化彼此的感受。研究发现，身体接触能使人减少防卫，增加融洽度。有些活动要求成员相互接触对方的手、脸、肩等身体部位，带来感觉上的刺激，增加彼此的沟通和信任，提升团体凝聚力。常用的身体接触练习有“信任跌倒”“盲人和拐杖”“突围闯关”“同舟共济”等。

4.美术和工艺

绘画是一种表达内心世界和表达自我的方法。绘画作品能反映出成员独特的人格特质或想法，有时可以比语言更真实地反映出成员的情感和想法。在运用绘画练习时，要选好主题。画完后，请团体成员分享自己作品，并解读作品的意义意义，从而达到了解自己、了解他人的目标。在班级团体辅导中常用到“小小动物园”“绘画接力”“T恤衫设计”等活动。

5.角色扮演

角色扮演是指用表演方式来启发团体成员对人际关系及自我情况有所认识的一种方法。较常见的角色扮演形式有心理剧和生活演练。心理剧是通过特殊的戏剧形式，让参加者扮演某种角色，以某种心理冲突情景下的自发表演为主，将心理冲突和情绪问题逐渐呈现在舞台上，以宣泄情绪、消除内心压力和自卑感，增强成员适应环境和克服危机的能力。生活演练通常由团体成员扮演日常生活情境中的角色，学习人际关系的技术及获得处理问题的灵感并加以练习。

6.游戏

游戏是班级团体活动中运用较多的一种活动形式，目的是调动参与者的情绪，使团体气氛轻松愉快，同时游戏也可以增加成员间的互动和合作。游戏在开始阶段可以进行热身，也可以根据相应的活动目标选择合适的游戏作为主题活动。在热身时可以使用“马兰开花”“跑得快”等竞赛类游戏，在增强班级凝聚力时使用“组歌比武”“大合唱”等合作类游戏。

7.团体讨论

团体讨论是指团体成员对一个共同问题，根据资料与经验，进行合作、深入的探讨。在团体讨论的过程中，每个成员都可以充分发表自己的意见，同时要认真听取他人的意见。团体讨论的主要目的在于沟通意见、集思广益、解决问题。团体讨论中领导者的基本责任是建立一个友善、接纳和融洽的气氛，使团体成员能自由地、充分地发表各自的意见，而不会被别人排斥，或者遭到别人的反对。

8.家庭作业

家庭作业是指团体活动结束时，领导者特别布置给团体成员，在下一次团体活动前需要做好的练习。因为团体活动的时间有限，成员练习的机会有限。家庭作业可以让成员在真实的生活中尝试在团体中学到的东西，也可以促使成员在没有团体和领导者支持的条件下发展自我控制的策略，达到成长的目的。

三、新生班级团体辅导的设计与实施

新生班级团体辅导的领导者一般由接受过团体辅导培训的辅导员或班主任担任。每次活动的时间一般为1.5小时左右，以班级为单位，在空旷的室内或室外都可以进行。一般一次完整的新生班级团体辅导活动共进行8次，每周一次或两周一次，在大一第一学期内结束。

1.精心设计团体辅导方案

团体辅导方案设计非常关键，详细科学的方案能使活动顺利进行。一般而言，针对团体不同的发展阶段，在方案设计与活动选择上要有不同的考虑。在团体初始阶段时，团体成员会有焦虑、担心、犹豫、拘束、缺乏安全感等，这时的方案应设计无压力状态下的互相认识活动，营造温馨的氛围。在团体的过渡阶段，成员之间彼此信任还不充分，信息分享不够具体、深入，因此应设计分享性的活动，引发成员中层次的自我表露，还可设计一些催化团体动力的活动。在团体的工作阶段，成员渴望学习、成长，方案的设计在于引发深层次的自我表露，可以设计探讨个人问题的活动、促进行为改变的活动等。在团体的结束阶段，成员常常有依依不舍、如释重负或问题悬而未决等感觉，因此方案设计应回到中层、表层自我表露，让成员有机会回顾团体经验，彼此给予，并接受来自他人的反馈。

2.每次团体活动的三步骤

团体辅导的全过程可以分为不同的发展阶段，而每一次团体活动也可分为开始、中间和结束三个环节。开始阶段也称热身阶段，目的在于为团体打破僵局，促使成员进入团体，增加团体凝聚力，增进成员彼此的互动，为中间的主要活动做准备。一般热身活动采用小游戏，如“刮大风”“松鼠与大树”“无家可归”等。中间环节即主要活动，是团体的核心活动，是关系到团体目标是否达成的关键。应按照团体内容目标而设计。在团体辅导结束前5～10分钟，领导者对本次团体活动进行总结，让成员分享心得、感受等，还可布置家庭作业让成员巩固所学或预告下次活动的主题。

3.团体辅导过程中应注意的问题

在实施班级团体辅导活动中，我们应注意以下问题：

（1）避免活动过多

任何一种方案或活动，都只是团体辅导的工具或手段，而不是目标。初次带领团体辅导的教师容易犯这个错误，为了避免冷场，设计很多游戏活动凑足时间，没有讨论分享。团体活动的目的是考虑活动结束后成员之间坦诚交流和分享，需要时间来讨论。

（2）避免不适当的活动

团体的发展需要循序渐进，由表及里，由浅入深。团体成员的心态也需要一个适应和转变调整的过程。不适当的活动会阻碍团体的发展。如成员的自我暴露，一般浅层次的暴露在前，深层次的暴露在后。还有，活动不要偏离目的。活动不应该只是有趣好玩，而是一种达到目的的手段和方法。活动需要为目标服务。

（3）避免只关注少数几个成员

班级团体辅导是班级内所有学生都参与的集体活动。但是因个体差异，在团体活动中，有的成员较活跃，有的成员较沉默，团体领导者不应只是关注活跃的几个成员，对其他成员也应给予积极的关注。

（4）注意掌控团体辅导的时间

班级团体辅导的时间一般为1.5小时，时间太少活动无法深入，没有效果。时间太长成员疲劳，影响活动效果。热身活动也不能过长，以免影响主要活动的时间。因为时间的限制，团体活动的参加人数不宜过多。如果班级学生人数众多，团体活动可以以小组为单位进行，或多采取可以同时进行的活动。要尽量避免个人的单向度活动占用过多的时间。

四、班级团体辅导在新生适应性教育中的意义

大学新生刚刚进入一个全新的环境中，往往会产生短暂的不安情绪，有孤独感，对于新环境中的许多新问题，会有迷惘和担心。新生适应性教育的目标是帮助新生尽快熟悉新环境，包括了解学校的历史、传统、特点、设施，熟悉老师与同学，同时还帮助新生在新环境里获得良好适应所需要的技巧，对未来有新的规划。共同的困惑、共同的任务让新生有很多共同的语言，班级团体辅导的形式非常适合解决这些问题。在高校入学教育中实施班级团体辅导能帮助新生克服入学适应中的心理问题和成长成才过程中的发展性问题，尽快适应大学生活，提高心理素质，为今后的学习生活打下良好的心理基础。

1.加强班级互动，增强班级凝聚力

班级团体辅导是班级所有成员都参与的活动，每个人都真诚地表现自己。在轻松融洽的气氛中，来自不同家庭、不同性格特点的同学开始了大学人际交往，与班级同学建立了初步的信任。班级团体辅导能在短时间内使班级同学相识，相处融洽，能够帮助新生摆脱离家的孤独和寂寞。大学第一学期是良好班集体氛围形成的关键时期，很多新生都满怀憧憬，希望自己在新的集体里和同学相处融洽，结交到知心朋友。在当今高校，班级依然是学生学习和生活的场所，良好的班级氛围能给学生带来归属感，感受到集体的温暖。班级团体辅导用各种形式的活动促进班级成员之间的互动，加强了彼此的交流。人与人之间关系的融洽和交流是密不可分的。团体的凝聚力也通过成员的交流分享而得到提升。

2.帮助新生解决共性问题，更快适应大学生活

刚刚踏入大学校园，此时新生最迷茫的是怎样适应新环境、怎样进行人际交往、怎样完成中学学习方式到大学学习方式的转变、怎样重新认识自己规划大学目标，这些问题是每个新生都要面对的。班级团体辅导完全可以以这些共同的问题为主题，进行交流和引导，他们会发现原来大家都有相同的困惑，大家有很多共同的语言，感觉自己不再孤单。在交流中他们进一步发现同龄人也有很多自己可以借鉴的适应环境的方法和技巧，大家集思广益，共同解决，找到自己的答案，顺利度过大学的适应期。

参考文献：

[1]鄢呈，蒋宇.团体辅导在大学新生心理健康教育中的运用初探[J].社会心理科学，2007（22）：236-239.

[2] 叶玉清.大学新生入学心理调适与班级团体辅导[J].中国青年研究.2005（12）：76-79.

[3]钟向阳，张莉.高校新生适应性班级团体辅导的实效研究[J].中国学校卫生，2009（8）：707-709.

半导体的作用范文第3篇

电子具有电荷和自旋两个重要属性，传统的半导体器件仅利用了电子的电荷属性，稀磁半导体材料可以同时利用电子的电荷和自旋属性，成为未来半导体自旋电子器件的关键材料之一。人们期望通过对稀磁半导体材料的研究获得具有非易失、多功能、超高速和低功耗等特性的半导体自旋器件，这对材料和信息技术领域都将是一场质的革命。从上世纪80年代末90年代初，人们就开始关注Mn掺杂III—V族稀磁半导体材料，如（In，Mn）As和（Ga，Mn）As等，并设计出以其为基的半导体自旋相关概念型器件，如自旋发光二极管，自旋场效应晶体管等。然而在过去的几十年中，稀磁半导体材料并没有得到广泛应用，其中一个主要原因是其居里温度（TC）低于室温。所以，探索TC高于室温，且具有原子尺度均匀替代掺杂的本征稀磁半导体成为半导体自旋电子学领域的一个难点和热点［5］。宽禁带氧化物稀磁半导体由于具有高于室温的TC和自旋与载流子分离调控的特性而受到人们广泛关注［6―9］，但这些材料仍然存在一些科学问题需要解决，主要有如何获得稳定的本征氧化物稀磁半导体，如何有效提高半导体自旋注入效率，室温铁磁性的来源和产生机制需要进一步探索，自旋在半导体结构中的输运、寿命和光、电等方法对自旋的操控还不是很清楚，以及以氧化物稀磁半导体为基的自旋电子器件原型还有待于人们去设计和研制等。因此，开展氧化物稀磁半导体本征铁磁性和自旋注入效率与输运特性的研究、磁性产生机制的探索以及初步应用模型的设计等非常必要，这将为推动稀磁半导体器件化提供重要的实验依据和单元雏形。

1非补偿p－n共掺氧化物稀磁半导体薄膜的本征铁磁性

一般来说，过渡金属元素在氧化物半导体中的溶解度较小，容易形成磁性金属原子团簇或第二相杂质，因此制备本征氧化物稀磁半导体具有很大的挑战性。人们尝试不同的氧化物材料和掺杂方法来研究稀磁半导体的本征磁性，但都很难排除磁性原子团簇和第二相杂质的影响［10］。项目组采用非补偿p－n共掺的方法研究了氧化物稀磁半导体，有效克服了磁性原子团簇和第二相杂质的形成，为制备具有本征铁磁性的稀磁半导体材料开辟了新的途径。根据热力学理论，由于p－n离子对之间存在库仑引力，这使掺杂离子在宿主半导体中形成能较低，从而有效增加了其在半导体中的热力学溶解度和稳定性。从动力学角度分析，非平衡生长时，p－n对之间的库仑引力有利于掺杂离子越过形成势垒，也有利于其在宿主半导体中从间隙位置进入替代位置，从而增加了掺入离子在替代位的浓度。可见，利用非补偿p－n共掺可以增大掺杂离子在宿主半导体中的热力学和动力学溶解度，有效阻止过渡金属离子的团聚和化合，形成均相稀磁半导体。以ZnO薄膜为例，以Mn为p型掺杂剂，Ga，Cr和Fe为n型掺杂剂对ZnO进行非补偿p－n共掺，可以得到均匀单相结构的本征ZnO稀磁半导体。图1（a）为Mn／Ga共掺ZnO薄膜的高分辨透射电镜图，没有发现任何团簇和第二相杂质。由于掺杂均匀性和替代位离子浓度的提高使其铁磁性得到明显加强，如图1（b）所示［13］。非补偿p－n共掺的另一个优点是可以通过控制掺入p型和n型掺杂剂的摩尔比有效调控其载流子类型和浓度，在实现局域自旋的同时调节载流子浓度。所以，非补偿p－n共掺的方法既可以降低体系能量，增加过渡金属元素的掺杂浓度，实现氧化物稀磁半导体的本征铁磁性，同时还可以调控体系的载流子浓度和磁性大小。

2氧化物稀磁半导体中缺陷和载流子对磁性的贡献

自从2000年Dietl等预言ZnO基稀磁半导体的TC可以达到室温以来，人们已经通过各种实验方法在过渡金属掺杂的氧化物稀磁半导体中实现了TC高于室温的铁磁性。然而，对于稀磁半导体的铁磁性来源一直没有形成统一的认识，存在较多的理论解释，比如载流子诱导磁性理论、束缚磁极子理论［以及电荷转移铁磁性理论［17］等。在这些氧化物稀磁半导体磁性来源的理论解释中，都分别涉及到材料的载流子浓度和缺陷。项目组在结合氧化物稀磁半导体实验研究的基础上，通过构建双磁极子模型，计算了两个束缚磁极子间隔距离不同时的铁磁稳定化能，如图2所示。氧空位缺陷是形成局域束缚磁极子必不可少的，而载流子则扮演着双重作用，既能增强束缚磁极子的稳定性，又能调控磁极子间产生长程铁磁相互作用。由此提出了载流子调控束缚磁极子间产生长程铁磁性的模型，这个模型综合了载流子诱导和束缚磁极子模型的优点，对进一步阐明氧化物稀磁半导体中磁性产生机制有一定贡献。

3氧化物稀磁半导体的应用

自从发现具有室温铁磁性的氧化物稀磁半导体以来，人们并没有仅停留在新材料的探索和磁性机制的理解上，还初步设计了氧化物稀磁半导体的器件模型，以促进其在自旋电子器件上的应用。隧道结是研究电子自旋极化、注入与输运的理想模型，同时也可以在磁性随机存储器、磁性传感器及逻辑器等器件上广泛应用。人们已经在氧化物稀磁半导体基隧道结中实现了较大的低温磁电阻效应，并且通过优化稀磁半导体／势垒层界面以及提高势垒层结晶质量，使隧道磁电阻效应一直保持到室温，实现了室温下电子自旋注入。但由于非弹性隧穿电导的增强，室温时有效自旋注入效率非常低。项目组在氧化物稀磁半导体实验和理论研究基础上，设计并制备出一种特殊“金属磁性纳米粒子核”与“稀磁半导体壳”的核壳结构，这种核壳结构弥散在半导体基质中形成一种复合薄膜，如图3（a）所示。在这种复合薄膜中获得高达12．3％的室温磁电阻率和37．5％的电子自旋极化率，在室温下实现了有效的自旋注入和探测，如此大的室温磁电阻效应可能与薄膜中“稀磁半导体壳”的自旋过滤效应有关。这不仅为研究金属／半导体界面自旋注入指出了新的途径，而且为新一代室温半导体自旋器件的实现提供了可能［23，24］。与此同时，在这种复合结构中还可以通过改变薄膜的电阻率调节其室温磁电阻率，实现自旋注入效率的宏观调控，并且制备出的一种具有大室温磁电阻率和高透光率的复合超薄磁性金属／半导体复合薄膜有望在透明自旋电子器件中得到应用。

4小结

半导体的作用范文第4篇

关键词：半导体制冷 研究现状 制冷效率 应用与前景

引 言

随着经济的发展，全球能耗剧增，能源资源几近危机，想要降低能耗，实现可持续发展，研究和开发新型的环境友好型技术就成为了必须。半导体制冷起源于20世纪50年代，由于它结构简单、通电制冷迅速，受到家电厂家的青睐。但是由于当时局限于材料元件性能的不足而没有普遍使用。近年来，科学技术迅猛发展，半导体制冷器件的各个技术难题逐步攻破，使半导体制冷的优势重新显现出来，广泛应用于军事、航空航天、农业、工业等诸多领域。

1、半导体制冷国内外研究现状

从国内外文献研究来看，半导体制冷技术的理论研究已基本成熟。随着半导体物理学的发展， 前苏联科学院半导体研究所约飞院士发现掺杂的半导体材料 ， 有良好的发电和制冷性。这一发现引起学者们对热电现象的重视， 开启了半导体材料的新篇章， 各国的研究学者均致力于寻找新的半导体材料。2001年，Venkatasubramanian等人制成了目前世界最高水平的半导体材料系数2.4。宜向春等人又对影响半导体材料优值系数的因素进行了详细的分析。指出半导体材料的优值系数除与电极材料有关，也与电极的截面和长度有关， 不同电阻率和导热率的电极应有不同的几何尺寸， 只有符合最优尺寸才能获得最大优值系数的半导体制冷器。

2、半导体制冷的工作原理

半导体制冷又称热电制冷，系统仅包括冷热端、电源、电路等设备。P型半导体元件和N型半导体元件构成热电对，热电对两端均有金属片导流条。如图1所示：当电流流经热电对时，就会发射帕尔贴效应，电流在上端由N流向P，温度降低形成冷端，从外界吸热；电流在下端有P流向N，温度升高形成热端，向外界放热。

3、半导体制冷效率的影响因素

半导体制冷的研究涉及传热学原理、热力学定律以及帕尔贴效应， 还要考虑多种因素， 同时影响半导体制冷的各种因素都是相辅相成的， 不是独立的。所以半导体制冷的研究一直是国内外学者关注的热点， 但也面临诸多难点，其中影响其制冷效率主要有两个基本因素：

（1） 半导体材料优值系数Z

半导体制冷的核心部件是热电堆，热电堆的半导体制冷材料热电转换效率不高，是半导体制冷空调器效率较低的主要原因。决定热电材料性能优劣的是优值系数Z 。若要半导体制冷效率达到机械制冷效率水平，制冷材料优值系数必须从3。5×10-3 1/K升高到13×10-3 1/K。如图2 给出了不同优值Z时，半导体制冷与机械式制冷制冷系数的比较结果。

（2） 半导体制冷装置热端散热效果的影响。

热电堆热端的散热效果是影响热电堆性能的重要因素。实际应用的半导体制冷装置总要通过热交换器与冷、热源进行不断的热交换才能维持工作。而热端散热比冷端更为关键，如若设制冷器冷端散热量为Q1，热端散热量为Q2，系统工作消耗的电功为W0。

显然，Q2=Q1+W0

4、提高半导体制冷效率的途径

制冷效率低成为半导体制冷最大的不足，这限制了半导体制冷的推广和应用。为了提高半导体制冷的效率，就要从上文所介绍的两个影响因素入手，找出有效的解决方法。

（1）寻找高优值系数Z的半导体材料：研制功能性非均质材料、方钴矿的研究、带量子空穴的超晶格研究。

（2）优化设计半导体制冷热端散热系统，以保证热端的散热处于良好的状态。

5、半导体制冷应用与前景

随着低温电子学得到迅速的发展， 在多种元器件和设备冷却上， 半导体制冷有独特的作用。 采用半导体制冷技术， 对电子元件进行冷却， 能有效改善其参数的稳定性， 或使信噪比得到改善， 从而提高放大和测量装置的灵敏度和准确度。 半导体制冷器可以用直接制冷方式和间接制冷方式来冷却电子器件和设备。

为了解决石油资源匮乏的问题，部分车辆使用天然气、乙醇作为燃料，但与使用汽油相比，汽车空调运行比较困难。半导体制冷空调冷热一体，独立运行，可直接利用车辆直流电源，因而系统简单，且与车辆具有很好的兼容性，因此半导体制冷在汽车领域内有较好的发展前景。

千瓦级以上的半导体制冷空调成本比压缩制冷空调成本要高的多。但百瓦级的小型空调装置的成本与压缩制冷空调的成本相差不大，且无制冷剂、调控方便、无噪音等特点，用于某些特殊的小型空间非常方便；而十瓦级的微型空调装置的成本则远低于压缩制冷装置，在电子设备冷却、局部微环境温度控制方面，具备压缩制冷装置无法替代的优势，使中小型半导体制冷空调器进入民用领域成为可能。

在半导体制冷技术的应用中，需要因地制宜，根据不用的使用要求，设计出不用的性能，以拓展该技术的应用领域，可以坚信，半导体制冷技术的未来会发展得越来越好，越来越广。■

参考文献

[1]谢玲，汤广发。半导体制冷技术的发展与应用[J]。洁净与空调技术，2008，01：68-71。

[2]罗清海，汤广发，李涛。半导体制冷空调的应用与发展前景[J]。制冷与空调，2005，06：5-9。

[3]宣向春，王维扬。 半导体制冷材料的发展[J]。 制冷技术，2001，02：37-41+48

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[5] 张文杰1 热电器件的热弹性应力分析及外加电、磁场环境下的性能测试[ D] 1 甘肃： 兰州大学， 2010

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[7]陈振林，孙中泉。半导体制冷器原理与应用[J]。微电子技术，1999，05：63-65。

[8]李冰。半导体制冷技术及其发展[J]。山西科技，2009，04：95+101。

半导体的作用范文第5篇

【关键词】半导体激光发射器；磁性底座；亲磁性；移动组合；光学实验

一、研制的背景

目前中学实验室中，光的反射折射透镜成像的激光光学演示仪，氦氖激光器光源固定在示教板的下端机箱内，光线竖直射向上端固定安装的五块介质膜分束反射镜上，靠转动反射镜改变出射光线的角度。由于光束出射位置固定，光束位置移动受限，不能灵活地组成各种光路。且一束光线分成五束后，一条比一条暗淡，实验效果不佳。为改变上述缺点，设计制作了《移动式激光光反射折射透镜成像演示组合装置》。

二、组合装置的结构和工作原理

1.组合装置的结构

本组合装置由小型的两个能发射一束光线的半导体激光发射器（图1）和一个能发射两束光线（其中一束光线可任意改变出射角度）的半导体激光发射器（图2）、反射镜、三棱镜、折射块、透镜、小孔、单双缝、劈尖、牛顿环、偏振器等光学组具、光度盘、水平量尺、垂直量尺、亲磁性示教板和光屏等组成。半导体激光发射器、各种光学组具和水平、垂直量尺均安装在磁性底座上，可任意移动放置在亲磁性示教板上，例如图3凸透镜成像演示实验。

2.半导体激光发射器的结构和工作原理

由图4可知，半导体激光发射器由壳体、外接电源插座、激光开关、纽扣电池夹、纽扣电池、电路板、半导体激光管、光斑大小调整部件、柱面镜、光起点调整伸缩镜头、伸缩镜头调整锁紧螺钉、高度调整锁紧螺钉、环型磁性底座等组成。打开开关，激光从半导体激光管射出，经过激光出口镜头内的柱面镜后，形成与亲磁性示教板垂直相交的扇形光束，在亲磁性示教板上显示出光束的径迹，在光束的径迹上放置各种光具，便可以做相应的光学实验。

3.半导体激光发射器的直流恒流驱动电路和工作原理

半导体激光管POT2内部由两个部分组成。如图5所示，1脚与2脚内部是激光发射部分，它的作用是发射激光。1脚与3脚内接半导体光敏元件，是激光接受部分，它的作用是监测发出的激光强度。POT2半导体激光管具有体积小、重量轻、耗电低、驱动电路简单、调制方便、耐机械冲击以及抗震动等优点，但它对过电流、过电压极为敏感。流经半导体激光管的电流会随工作温度的升高而增大，半导体激光管易因过流而损坏。因此，在使用时，要特别注意不要使其工作参数超过其最大允许值。采用直流恒流源驱动半导体激光管的方法能解决这一问题。图5是为POT2设计的直流恒流源驱动电路，其工作原理是：流经POT2的1、2脚电流因工作温度的升高而增大时，激光输出会随电流的增大而增加。激光输出强度的增加，使1、3脚内光敏元件电阻减小，A点电位升高，Q2导通量增大，B点电位下降，Q1集电极电流受控减小，致使流经POT2的1、2脚电流减小，反之亦然。调整可调电阻VR，使流经POT2的1、2脚电流为其典型值35MA。该电路结构简单、可靠，实际使用效果好。

三、半导体激光发射器调试和使用方法：

1.半导体激光发射器电路安装好后，在未装入壳体前，先调整激光光斑。打开电源开关，让激光射向远处墙壁，轻轻旋出或旋入光斑调整部件，得到最明亮、大小合适的激光光斑。

2.根据实验需要，选择单束或双束半导体激光发射器，放置在相应的位置上，扭松高度调整锁紧螺钉，调整半导体激光发射器的高度，以适应不同光具的需要，得到最清晰的光线径迹，合适后扭紧高度调整锁紧螺钉。

3.拧松双束激光发射器上端的发射器转动锁紧螺钉，拨动上端的激光发射器，可改变光束的方向。方向确定后，拧紧锁紧螺钉。

4.扭松半导体激光发射器伸缩镜头调整螺钉，调整激光出口伸缩镜头进出位置，可调整出射光线的起点位置，合适后扭紧伸缩镜头调整锁紧螺钉。

四、本组合装置创新点

1.自行设计组装的磁性底座半导体激光发射器，外形小巧，耗能低，造价低，发射的光束明亮，无须暗室，光束径迹能清晰地显示在示教板上，能调整其高度与光束径迹起点位置，使其能配合各种不同高度的光具；

2.能单独放置且能发射两束光线（其中一束光线可任意改变出射角度）的半导体激光发射器和单独放置能发射一束光线的半导体激光发射器，可移动放置和调整组合发出不同方向的光线，给各种光学实验提供合适的光源。克服了原实验室配置的光学演示仪由氦氖激光器发出一束光线后分成五束，一束比一束暗淡且不能随意移动的缺点；

3.半导体激光发射器和各种光具均安装在磁性底座上，可任意移动放置在亲磁性示教板上，组合成各种光路实验，克服了原实验室配置的光学实验装置光源固定，移动受限，光具只能悬挂在示教板的横梁上或固定在示教板中间，不便组合成多种光路实验的缺点；

4.设置测距、测高的水平、垂直量尺，便于读取实验数据；

5.在示教板左侧设置可改变方向的光屏，便于观看光的干涉衍射现象。

五、实验举例

1.光的反射定律演示实验

如图6所示，将带磁性底座的光度盘放置在亲磁性示教板中间，把带磁性底座的反射镜按图6位置安放在光度盘上。把半导体激光发射器放在合适位置，调整其高度，使光束的径迹清晰地落在光度盘正中位置，轻转光度盘，使入射光线以不同的入射角射向平面镜，读出反射角，分析对应的入射角和反射角的关系，得出光的反射定律。

2.杨氏双缝干涉实验

将扩束镜安置在带磁性底座的光具架上，将刻有双缝的照相片安置在带磁性底座的夹持架上。把半导体激光发射器、扩束镜、双缝的照相片按图7的位置摆放在亲磁示教板上。调整半导体激光发射器的高度和激光发射方向，调节夹持架，使双缝置于扩束镜光路中。调节扩束镜与双缝距离，使光束正好充满双缝。观察光屏上产生的干涉条纹。变更双缝间距，比较干涉条纹间距的变化，验证条纹间距的公式。