
法拉第发现的,不是发明。
1833年,英国科学家电子学之父法拉第最先发现硫化银的电阻随着温度的变化情况不同于一般金属,一般情况下,金属的电阻随温度升高而增加,但法拉第发现硫化银材料的电阻是随着温度的上升而降低。这是半导体现象的首次发现。
不久,1839年法国的贝克莱尔发现半导体和电解质接触形成的结,在光照下会产生一个电压,这就是后来人们熟知的光生伏特效应,这是被发现的半导体的第二个特性。
扩展资料:
半导体的应用:
最早的实用“半导体”是「电晶体(Transistor)/二极体(Diode)」。
1、在无线电收音机(Radio)及电视机(Television)中,作为“讯号放大器/整流器”用。
2、发展「太阳能(Solar Power)」,也用在「光电池(Solar Cell)」中。
3、半导体可以用来测量温度,测温范围可以达到生产、生活、医疗卫生、科研教学等应用的70%的领域,有较高的准确度和稳定性,分辨率可达0.1℃,甚至达到0.01℃也不是不可能,线性度0.2%,测温范围-100~+300℃,是性价比极高的一种测温元件。
4、半导体致冷器的发展, 它也叫热电致冷器或温差致冷器, 它采用了帕尔贴效应.
参考资料来源:参考资料来源——半导体
半导体的发现实际上可以追溯到很久以前。
1833年,英国科学家电子学之父法拉第最先发现硫化银的电阻随着温度的变化情况不同于一般金属,一般情况下,金属的电阻随温度升高而增加,但巴拉迪发现硫化银材料的电阻是随着温度的上升而降低。这是半导体现象的首次发现。
不久,1839年法国的贝克莱尔发现半导体和电解质接触形成的结,在光照下会产生一个电压,这就是后来人们熟知的光生伏特效应,这是被发现的半导体的第二个特征。
1873年,英国的史密斯发现硒晶体材料在光照下电导增加的光电导效应,这是半导体又一个特有的性质。
半导体的这四个效应,(jianxia霍尔效应的余绩──四个伴生效应的发现)虽在1880年以前就先后被发现了,但半导体这个名词大概到1911年才被考尼白格和维斯首次使用。而总结出半导体的这四个特性一直到1947年12月才由贝尔实验室完成。
在1874年,德国的布劳恩观察到某些硫化物的电导与所加电场的方向有关,即它的导电有方向性,在它两端加一个正向电压,它是导通的;如果把电压极性反过来,它就不导电,这就是半导体的整流效应,也是半导体所特有的第三种特性。同年,舒斯特又发现了铜与氧化铜的整流效应。
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人物贡献:
1、英国科学家法拉第(MIChael Faraday,1791~1867)
在电磁学方面拥有许多贡献,但较不为人所知的,则是他在1833年发现的其中一种半导体材料。
硫化银,因为它的电阻随着温度上升而降低,当时只觉得这件事有些奇特,并没有激起太大的火花;
然而,今天我们已经知道,随着温度的提升,晶格震动越厉害,使得电阻增加,但对半导体而言,温度上升使自由载子的浓度增加,反而有助于导电,这也是半导体一个非常重要的物理性质。
2、德国的布劳恩(Ferdinand Braun,1850~1918)。
注意到硫化物的电导率与所加电压的方向有关,这就是半导体的整流作用。
但直到1906年,美国电机发明家匹卡(G. W. PICkard,1877~1956),才发明了第一个固态电子元件:无线电波侦测器(cat’s whisker),它使用金属与硅或硫化铅相接触所产生的整流功能,来侦测无线电波。
在整流理论方面,德国的萧特基(Walter Schottky,1886~1976)在1939年,于「德国物理学报」发表了一篇有关整流理论的重要论文,做了许多推论,他认为金属与半导体间有能障(potential barrier)的存在,其主要贡献就在于精确计算出这个能障的形状与宽度。
3、布洛赫(Felix BLOCh,1905~1983)
在这方面做出了重要的贡献,其定理是将电子波函数加上了周期性的项,首开能带理论的先河。
另一方面,德国人佩尔斯(Rudolf Peierls, 1907~ ) 于1929年,则指出一个几乎完全填满的能带,其电特性可以用一些带正电的电荷来解释,这就是电洞概念的滥觞;
他后来提出的微扰理论,解释了能隙(Energy gap)存在。
参考资料来源:百度百科-半导体
在中、美、俄三方的半导体贸易当中,有一个很有意思的关联。
中国是世界上最大的半导体市场。美国基本垄断了世界上的半导体技术,但俄罗斯却掌握了美国半导体制造的部分核心材料。
2021年,我国半导体产业的进口额就超过了3500亿美元,同比增长约7%。
根据世界半导体贸易统计组织(WSTS)的数据,2021年全球半导体市场总增长只有3%左右。这意味着,中国不仅是世界上最大的半导体市场,而且它的市场增速是全球的约2倍。
我们虽然经过被美国断供芯片的教训之后,已经在大力发展自己的半导体产业。但根据国内的数据显示,在在闪存、内存、微处理器、现场可编程门阵列、微控制器、图像处理器等技术含量更高的半导体领域,我国半导体公司生产的份额合计仍然不到全球市场的1%。
在全球半导体份额当中,美国占了全球一半以上,依然处于全球领先地位。
2021年,美国半导体的销售额达到了 2575亿美元,而且以每年约7%的速度在增长。
日本在全球半导体市场当中约占了10%的份额,韩国大概是21%,台积电大概占了8%。
但我们不能忽略一个事实,就是美、日、韩联盟。
日本、韩国虽然也占据了一定的半导体市场,但在出口政策上深受美国的约束和影响。
简单地说,就是日本跟韩国的半导体出口到哪个国家,最终的自主权还是掌握在美国人手里。
在半导体制造过程当中,氖气和钯金属是两种主要核心材料。
而美国半导体行业所需的氖气有约90%是要从乌克兰进口,有40%以上的钯金属要从俄罗斯采购。
如果缺乏氖气跟钯金属,那么美国的芯片、 汽车 、电脑、通讯终端、人工智能等多个行业的生产都将会受到严重影响,有的厂商甚至会因此破产。
所以美国的半导体产业的咽喉是掌握在俄乌两国手中的。
但遗憾的是,美国与俄罗斯目前的关系是水火不容,美国带领西方国家在经济上对俄罗斯进行了无孔不入的围剿,甚至不惜冻结了俄罗斯的外汇储备。
乌克兰目前的局势也不容乐观,俄罗斯基本上控制了乌克兰所有的贸易出海口。
如果俄罗斯切断氖气和钯金属对美国的供应,那美国能否能够迅速找到替代者?
答案是很难。
钯金是世界上最稀有的贵金属之一,它的储量是非常少的。
钯金在地壳中的储量大概只有2000万吨,而且世界上只有北美、俄罗斯和南非等少数国家才能产出。
位于加拿大多伦多的钯金公司在2018年一共也只生产了230000盎司的钯金。
美国半导体行业分析师曾发出警告,俄罗斯一旦对美国进行报复,那么这两种材料将可能对美国形成卡脖子,到时候美国的半导体行业只成为受害者,芯片生产将会受到重大打击。
显然,对于美国发起的贸易制裁,俄罗斯还没有选择真正反击,手里还握有多张王牌。
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