半导体材料中的复合类型有哪些

新型无机非金属材料

高频绝缘材料

氧化铝、氧化铍、滑石、镁橄榄石质陶瓷、石英玻璃和微晶玻璃等

铁电和压电材料

钛酸钡系、锆钛酸铅系材料等

磁性材料

锰-锌、镍-锌、锰-镁、锂-锰等铁氧体、磁记录和磁泡材料等

导体陶瓷

钠、锂、氧离子的快离子导体和碳化硅等

半导体陶瓷

钛酸钡、氧化锌、氧化锡、氧化钒、氧化锆等过渡金属元素氧化物系材料等

光学材料

钇铝石榴石激光材料，氧化铝、氧化钇透明材料和石英系或多组分玻璃的光导纤维等

高温结构陶瓷

高温氧化物、碳化物、氮化物及硼化物等难熔化合物

超硬材料

碳化钛、人造金刚石和立方氮化硼等

人工晶体

铌酸锂、钽酸锂、砷化镓、氟金云母等

生物陶瓷

长石质齿材、氧化铝、磷酸盐骨材和酶的载体等

无机复合材料

陶瓷基、金属基、碳素基的复合材料

半导体热敏电阻的工作原理：

按温度特性热敏电阻可分为两类，随温度上升电阻增加的为正温度系数热敏电阻，反之为负温度系数热敏电阻。

⑴ 正温度系数热敏电阻的工作原理

此种热敏电阻以钛酸钡（BaTio3）为基本材料，再掺入适量的稀土元素，利用陶瓷工艺高温烧结尔成。纯钛酸钡是一种绝缘材料，但掺入适量的稀土元素如镧（La）和铌（Nb）等以后，变成了半导体材料，被称半导体化钛酸钡。它是一种多晶体材料，晶粒之间存在着晶粒界面，对于导电电子而言，晶粒间界面相当于一个位垒。当温度低时，由于半导体化钛酸钡内电场的作用，导电电子可以很容易越过位垒，所以电阻值较小；当温度升高到居里点温度（即临界温度，此元件的‘温度控制点’ 一般钛酸钡的居里点为120℃）时，内电场受到破坏，不能帮助导电电子越过位垒，所以表现为电阻值的急剧增加。因为这种元件具有未达居里点前电阻随温度变化非常缓慢，具有恒温、调温和自动控温的功能，只发热，不发红，无明火，不易燃烧，电压交、直流3～440V均可，使用寿命长，非常适用于电动机等电器装置的过热探测。

⑵ 负温度系数热敏电阻的工作原理

负温度系数热敏电阻是以氧化锰、氧化钴、氧化镍、氧化铜和氧化铝等金属氧化物为主要原料，采用陶瓷工艺制造而成。这些金属氧化物材料都具有半导体性质，完全类似于锗、硅晶体材料，体内的载流子（电子和空穴）数目少，电阻较高；温度升高，体内载流子数目增加，自然电阻值降低。负温度系数热敏电阻类型很多，使用区分低温（-60～300℃）、中温（300～600℃）、高温（>600℃）三种，有灵敏度高、稳定性好、响应快、寿命长、价格低等优点，广泛应用于需要定点测温的温度自动控制电路，如冰箱、空调、温室等的温控系统。

热敏电阻与简单的放大电路结合，就可检测千分之一度的温度变化，所以和电子仪表组成测温计，能完成高精度的温度测量。普通用途热敏电阻工作温度为-55℃～+315℃，特殊低温热敏电阻的工作温度低于-55℃，可达-273℃。

科技 创新，“冀”往开来

——透视2021年度河北省科学技术奖

这是一场 科技 创新的“盛宴”。

4月12日，在2021年度河北省 科技 奖励大会上，259项（人）获得省科学技术奖。从全新的锆/钛基合金到人工智能诊疗，从高端射频芯片到茄子品种更新换代……新生 科技 成果，蕴藏着令人惊叹的技术突破，讲述着科学家攀登 科技 高峰的奋斗故事，也是我省大力提升自主创新能力的生动注脚。

仔细观察不难发现，获奖成果中，主导产业更抢眼、“四个面向”更突出、京津冀合作更火热……河北以高水平创新型省份建设为抓手，为高质量发展提供强劲内生动力。

获奖项目聚焦“四个面向”助力“三件大事”

如果 科技 发展有气质，自立自强一定是“河北创新”的底色。

2021年度 科技 奖励大会上，自立自强、自主创新的杰出典范——河北工业大学校长韩旭与燕山大学教授刘日平从省委书记王东峰的手中，接过了省 科技 突出贡献奖的证书。

手捧熠熠生辉的证书，他们知道，这一难能可贵的奖项的获得，是一场多年如一日的使命之征。

“科学研究是一场‘寂寞的长跑’，只有经受得住挫折的人才能走到最后。”刘日平回忆道，每项研究都需历经多年，没有一批耐得住寂寞的 科技 工作者的长期坚持，是不可能完成的。

创新是第一动力，人才是第一资源。细数我省2021年度获奖项目，共授奖1515人。“科学技术奖评审工作，对发现人才、培养人才发挥了重要作用，同时对引导 科技 工作者潜心研究、超越自我起到了积极作用。”省 科技 厅党组书记、厅长龙奋杰说。

刘日平和团队成员就在这场“寂寞的长跑”中默默前行。今年，他们完成的“锆/钛合金化设计及在极端服役环境下的工程应用”项目获省技术发明一等奖。

新材料是处于 科技 创新前沿、高新技术密集的产业。他们研究的新型高性能耐腐蚀金属材料，是一种高可靠、长寿命结构材料，可以应用于核、化工、仪器仪表相关企业。

项目团队发明了锆英砂沸腾氯化法制备四氯化锆和提纯新方法，使海绵锆中铁、硅等有害元素含量降低一个量级，实现了工业上的连续生产，产能提高6倍，成本降低70%。开发出的10余种全新的锆/钛基合金，性能达到国际领先水平。

除了面向世界 科技 前沿，更面向经济主战场。石药控股集团有限公司的“白蛋白结合型纳米药物递送关键技术及产业化研究”项目，实现了注射用紫杉醇（白蛋白结合型）国产化首家上市，近三年实现销售39.1亿元，节约患者用药成本超过百亿元。

面向国家重大需求。中国船舶重工集团公司第七一八研究所的“集成电路用含氟高纯电子气体制备技术与产业化”项目，解决了含氟高纯电子气体核心技术“卡脖子”问题，为保障国家集成电路产业链安全提供了强有力支撑。

面向人民生命 健康 。河北医科大学第四医院“结直肠癌精准诊疗策略的创新性研究与临床应用”项目，围绕结直肠癌发病率不断上升的难题，构建了结直肠癌AI影像辅助诊断平台，研发结直肠癌AI影像判读软件，诊断效率提升50倍，准确率达98%。

“今年评出的一等奖项目聚焦‘四个面向’，助力我省‘三件大事’，整体水平比往年有较大提高，部分项目有望冲击国家科学技术奖，具有较高的 社会 效益、经济效益，对助推我省经济 社会 发展将发挥重要作用。”龙奋杰信心满满。

一等奖中京津冀协同创新项目占比超三成

此次获奖项目有个特点颇为显著：众多 科技 成果正往企业的生产线汇聚——

中信戴卡股份有限公司，以“铝合金车轮全流程智能制造关键技术及产业化”成果技术，构建了生产工序内信息闭环和工序间有机融合的智能制造系统；国网冀北电力有限公司，以“支撑新型电力系统的新能源虚拟同步机关键技术、装备与应用”成果技术，填补了兆瓦级虚拟同步机装备空白……

近年来，省 科技 厅分类培育、综合施策，石家庄、唐山、保定等市大力实施 科技 企业倍增行动，全省 科技 企业实现快速增长，高新技术企业超过1.1万家、 科技 领军企业达44家。

“我省聚焦创新主体，做大做强各类 科技 企业，创新正从实验室转向生产线，打通从 科技 强到企业强、产业强、经济强的通道。”龙奋杰认为，创新链产业链融合，关键是要确立企业创新主体地位。增强企业创新动力，发挥企业出题者作用，是我省增强 科技 创新主动性的应有之义。

今年的省 科技 奖励大会上，华北制药河北华民药业有限责任公司牵头完成的“头孢类晶型药物绿色制造关键共性技术与产业化”项目，获得省 科技 进步奖一等奖。

“我们开发的过饱和度反馈控制头孢抗生素晶型精制技术，产品晶型纯度达100%。”该项目负责人龚俊波说，他们打破了国外制药巨头在中国的市场垄断，大大降低了医保和患者负担。

但攻克“卡脖子”技术，单凭企业一己之力很难完成。这次华北制药河北华民药业有限责任公司与天津大学和河北省药品医疗器械检验研究院合作，才最终啃下了“硬骨头”。

成果转化率不高，科研与市场对接不畅……很长一段时间以来， 科技 成果与被市场接受的商品之间，横亘着一条技术落地的鸿沟。

河北高校也同样为之困扰。如何破解？“大型风敏感结构的风效应及控制优化技术”这一成果给了我们启示。

这个省 科技 进步一等奖项目，由石家庄铁道大学、中国建筑科学研究院有限公司、中国中元国际工程有限公司、清华大学建筑设计研究院有限公司共同完成，项目组在研发风洞试验技术和测试设备的基础上，提出了精确的结构风/雪荷载计算方法，研发了系列振动控制措施和结构优化设计方法，提高了结构抗风安全性，并降低了建设费用，成果在北京冬奥会等300多项大型工程中得到成功应用。

众创、众包，走出了自主创新道路，也跨越了转化的鸿沟。

数据显示，今年的授奖项目中，我省与外省合作的项目有105项，其中京津冀合作项目有66项，占与外省合作项目数的63%。京津冀协同创新项目获一等奖10项，占一等奖获奖比例的34%。

一家家企业的努力，一次次合作的达成，离不开一个好的“创新生态”——

一批创新策源地正在全省域范围内形成。32家省级以上高新区勾勒出河北科创的基本轮廓，1451家省级 科技 研发平台覆盖地方高精尖技术力量，创新共同体在微观层面连结产学研合作。

大力推动京津冀协同创新的氛围愈发浓厚。积极承接北京非首都功能疏解，与京津 科技 部门共同推进基础研究合作专项，去年，吸纳京津技术合同成交额超过300亿元，同比增长超50%。

“目前，我省正在与京津研究型大学、科研院所谋划建设一批高等级 科技 创新平台，将来一定会为河北高质量发展提供支撑，为创新型国家建设贡献‘河北力量’。”龙奋杰说。

战略性新兴主导产业项目占项目总数67%

“今年三大奖总数（自然科学奖、技术发明奖和 科技 进步奖）为253项，比上年略有减少，但这些项目含金量显著提高。”龙奋杰表示，一大批打破国外技术垄断的高水平成果集中涌现。

细数这些奖项，涉及生物医药 健康 、高端装备制造、现代农业、新能源、新材料、新一代信息技术、绿色石化等我省战略性新兴主导产业的项目有170项，占项目总数的67%。龙奋杰认为，这正显示出 科技 创新“面向全省主导产业”的鲜明导向。

“攻克国际技术难题”“性能达到国际领先水平”“打破国外行业垄断”……翻看科学技术奖榜单，让多次参评省科学技术奖的河北工业大学机械学院教授张明路感慨良多。“我省战略性新兴产业发展已经驶入‘快车道’。”

以这次该校获得省 科技 进步一等奖的“核电堆芯智能运维机器人装备关键技术与应用”项目为例。张明路介绍，团队突破了堆芯运维装备自主研发与集成应用关键技术，研发出堆芯检测机器人三类6款、检修机器人两类8款。目前，已取得超24.2亿元产值，经济效益达5.5亿元，打破了国外技术垄断，填补了国内空白。

“ 科技 攻关要坚持问题导向，奔着最紧迫的问题去。”龙奋杰说，我省围绕全省12个主导产业和107个县域特色产业，统筹优势 科技 力量，支撑引领产业创新发展和转型升级。

持续加强基础研究，印发《河北省基础研究行动实施方案》，在重大原始创新成果、优势基础学科建设、争取国家基金项目等方面实现快速增长。

紧盯产业变革趋势，围绕工业互联网、区块链、第三代半导体、6G通信、冰雪装备等重点领域，开展前沿技术和颠覆性技术研发，超前布局未来产业。

切实抓好专项实施，在装备制造、新材料、电子信息等22个产业领域，着力突破一批“卡脖子”和“杀手锏”技术，提升产业链供应链韧性。

新动能加速壮大，战略性新兴产业加快发展。去年1至11月，规模以上工业战略性新兴产业增加值同比增长11.4%。

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