發(fā)布時間：2022-12-05 03:50:19
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的半導(dǎo)體論文樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。
關(guān)健詞：Z-元件、光敏Z-元件、磁敏Z-元件、傳感器
一、前言
光敏Z-元件是Z-半導(dǎo)體敏感元件產(chǎn)品系列中[3]重要品種之一。它具有與溫敏Z-元件相似的伏安特性，該元件也具有應(yīng)用電路極其簡單、體積小、輸出幅值大、靈敏度高、功耗低、抗干擾能力強(qiáng)等特點。能提供模擬、開關(guān)和脈沖頻率三種輸出信號供用戶選擇。用它開發(fā)出的三端數(shù)字傳感器，不需要前置放大器、A/D或V/F變換器，就能與計算機(jī)直接通訊。該元件的技術(shù)參數(shù)符合QJ/HN002-1998的有關(guān)規(guī)定。
磁敏Z-元件是Z-半導(dǎo)體敏感元件產(chǎn)品系列中[3]第三個重要品種。它具有與溫敏Z-元件相似的伏安特性，該元件體積小，應(yīng)用電路極其簡單，在磁場的作用下，能輸出模擬信號、開關(guān)信號和脈沖頻率信號，而且輸出信號的幅值大、靈敏度高、抗干擾能力強(qiáng)。
光敏、磁敏Z-元件及其三端數(shù)字傳感器，通過光、磁的作用，可實現(xiàn)對物理參數(shù)的測量、控制與報警。
二、光敏Z-元件及其技術(shù)參數(shù)
圖1電路符號與伏安特性
1．光敏Z-元件的結(jié)構(gòu)、電路符號及命名方法
光敏Z-元件是一種經(jīng)過重?fù)诫s而形成的特種PN結(jié)，是一種正、反向伏安特性不對稱的兩端有源元件。
表1、光敏Z-元件的分檔代號與技術(shù)參數(shù)
名稱
符號
單位
閾值電壓分檔代號
測試條件
T=20°C或25°C
10
20
30
31
閾值電壓
Vth
V
<10
10~20
20~30
>30
RL=5kW
閾值電流
Ith
mA
£1
£15
£2
£3
RL=5kW
導(dǎo)通電壓
Vf
V
£5
£10
£15
£20
RL=5kW
反向電流
IR
mA
£45
£45
£45
£45
E=25V
允許功耗
PM
mW
100
100
100
100
轉(zhuǎn)換時間
t
ms
20
20
20
20
閾值靈敏度
Sth
mV/100lx
-80
-120
-150
-200
RL=5kW
閾值靈敏度溫漂
DTth
%/100lx×°C×FS
>-4
RL=5kW
M1區(qū)靈敏度
SM1
mV/100lx
200
250
300
350
RL=Vth/Ith
M1區(qū)靈敏度溫漂
DTM1
%/100lx×°C×FS
>-3
RL=Vth/Ith
反向靈敏度
SR
mV/100lx
>800
E=25V
反向靈敏度溫漂
DTR
%/100lx×°C×FS
>-1
RL=510kW
圖1（a）為結(jié)構(gòu)示意圖，圖1（b）為電路符號。元件引腳有標(biāo)記的或尺寸較長的為“+”極。
該元件的命名方法分國內(nèi)與國際兩種：
國內(nèi)命名法：
國際命名法
響應(yīng)波長代號：
1—0.4~1.2mm
2—0.2~1.2mm。
2．光敏Z-元件的伏安特性曲線
圖1（d）為光敏Z-元件的的伏安特性曲線。在第一象限，OP段M1區(qū)為高阻區(qū)（幾十千歐~幾百千歐）。pf段M2區(qū)為負(fù)阻區(qū)，fm段M3區(qū)為低阻區(qū)（幾十千歐~幾百千歐）。其中Vth叫閾值電壓，表示在T(℃)時Z-元件兩端電壓的最大值。Ith叫閾值電流，是Z-元件與Vth對應(yīng)的電流。Vf叫導(dǎo)通電壓，是M3區(qū)電壓的最小值。If叫導(dǎo)通電流，是對應(yīng)Vf的電流，也是M3區(qū)電流的最小值。在第三象限為反向特性，反向電流IR是在無光照時反向電壓VR為25V時測量的，其值（微安級）很小。
3．光敏Z-元件的分檔代號與技術(shù)參數(shù)
光敏Z-元件的分檔代號與技術(shù)參數(shù)見表1。其分檔代號按Vth值的大小排列。型號分二種，按其響應(yīng)波長分。目前產(chǎn)品波長代號皆為1。
三、光敏Z-元件的光敏特性
1．無光照時光敏Z-元件正、反向伏安特性的測量
用遮光罩把光敏Z-元件罩上，即在無光照的情況下，利用圖1(c)特性測量電路測量其正、反向伏安特性，測量電路與方法與溫敏Z-元件相同[6]。
2．光敏Z-元件正向光敏特性
把Z-元件接在正向特性測量電路上，Z-元件放置在可變照度的光場中。測量時照度由小到大，每次遞增100lx，用數(shù)字照度計校準(zhǔn)，然后測量Z-元件的正向特性，記錄不同照度時的Vth、Ith、Vf。從測試可知，光敏Z-元件的閾值點P(Vth,Ith)隨著照度的增加，一直向左偏上方向移動如圖2(a)，Vth隨光照增加而增大，Vf變化較小。Vth、Ith與照度L的關(guān)系參看圖3。
光敏Z-元件的正向特性還具有光生伏特現(xiàn)象，Z-元件的“正”極即光生伏特的“+”極。目前，光生伏特飽和電動勢為200mV左右，短路電流隨光照增強(qiáng)而增大。當(dāng)照度為100lx~5000lx時短路電流為幾微安至幾十微安。
3．光敏Z-元件反向光敏特性
把Z-元件連接在反向特性測量電路中，并把Z-元件置于可變光場中。改變光場照度，用數(shù)字照度計校準(zhǔn)，測量其反向特性，即反向電壓VR與反向電流IR的關(guān)系。其特性如圖2（b）?？梢钥闯銎浞聪螂娮桦S照度增加而減小，反向電流隨光照增強(qiáng)而變大。
四、光敏Z-元件的應(yīng)用電路
光敏Z-元件有與溫敏Z-元件相似的正、反向伏安特性，溫敏Z-元件的應(yīng)用電路，在理論上都適用于光敏Z-元件?？紤]到光敏Z-元件的Vth、Ith、IR有一定的溫漂，因此在光開關(guān)電路中，應(yīng)當(dāng)有抗溫度干擾的余量，在模擬應(yīng)用電路中，應(yīng)采用具有抗溫漂自動補償電路。
1．M1M3轉(zhuǎn)換，輸出負(fù)階躍開關(guān)信號電路［3］，［4］
負(fù)階躍開關(guān)信號輸出電路示于圖4（a），工作過程的圖解示于圖4（b）。在無光照時，OP1為光敏Z-元件M1區(qū)特性，閾值點為P1（Vth1，Ith1），E為電源電壓，以負(fù)載電阻值RL和電源電壓E確定的直線（E，E/RL）交電壓軸為E，交電流軸為E/RL。Q1為無光照時的工作點其坐標(biāo)為Q1（VZ1，IZ1），輸出電壓VO1＝VZ1＝E-IZ1RL。我們選擇合適的電路參數(shù)，使在照度為E2時，閾值點P1移至P2，并剛好在直線（E，E/RL）上，這時Q2與P2重合。光敏Z-元件開始進(jìn)入了負(fù)阻M2區(qū)，Q2點在幾微秒之內(nèi)即達(dá)到了f點［5］，其坐標(biāo)為f（Vf，If）。此時輸出電壓為VO2＝VOL＝Vf，輸出端輸出一個負(fù)階躍開關(guān)信號。為了得到一個負(fù)階躍開關(guān)信號，在照度為L2時，工作點Q2與閾值點Vth2重合，電路中各參數(shù)必須滿足的條件可用下述狀態(tài)方程描述：
E＝Vth2＋I(xiàn)th2RL（1）
其中，負(fù)載電阻值RL一般為1~2kW，選擇原則是，當(dāng)在照度L2時，Z-元件工作在M3區(qū)，工作點Q2的電壓為VZ2＝Vf，電流為IZ2＝If，電壓與電流之積為VfIf＝P，并且P≤PM≤50mW。即在功耗不大于50mW的情況下，選擇較小的RL，這個開關(guān)信號的振幅為DVO：
DVO＝Vth2-Vf（2）
公式（1）告訴我們?yōu)榱艘玫截?fù)階躍開關(guān)信號，E、Vth2、Ith2三者之間的關(guān)系。這時還要考慮以下幾個問題：
（1）從圖3（a）知道照度L越大，Vth越小，Ith越大，IthRL也越大，DVO將下降，以至?xí)l(fā)生因振幅過小滿足不了要求的情況；另一方面，過大的照度也是不經(jīng)濟(jì)的。也就是說，照度選擇要適當(dāng)。
（2）在應(yīng)用的范圍內(nèi)，在無光照不輸出負(fù)階躍開關(guān)信號的情況下，工作點Q1選擇應(yīng)盡量偏右，這樣有利于減小監(jiān)控或報警照度。
（3）供電的直流電源應(yīng)是一個小功率可調(diào)電源。在照度L2監(jiān)控或報警時，其值應(yīng)與（1）式計算值相等。
2．反向應(yīng)用輸出模擬電壓信號
Z-元件反向電流極小，呈現(xiàn)一個高電阻(1~6MW)，這個電阻具有負(fù)的光照系數(shù)，并在較高電壓(30~40V)下，不發(fā)生擊穿現(xiàn)象。圖5為反向應(yīng)用電路及工作狀態(tài)解析圖。可以看出在無光照時，L1=0，工作點為Q1（VZ1，IZ1），輸出電壓為VO1，則：
VO1=E-VZ1=E-IZ1RL
當(dāng)光照為L2時，伏安特性上移，工作點由Q1移至Q2（VZ2，IZ2），輸出電壓為VO2，則：
VO2=E-VZ2=E-IZ2RL
反向光電壓靈敏度用SR(mV/100lx)表示：
(3)
3．M1M3，M3M1相互轉(zhuǎn)換，輸出脈沖頻率信號
該電路僅需三個元件，用一個小電容器與Z-元件并聯(lián)，再串聯(lián)一負(fù)載電阻RL，即可構(gòu)成光頻轉(zhuǎn)換器，如圖6所示，達(dá)到了用光敏Z-元件實現(xiàn)光控脈沖頻率的目的。與溫敏Z-元件脈沖頻率電路相同，在無光照時，電源通過RL對電容器充電，當(dāng)VC<Vth時，Z-元件工作在M1區(qū)，當(dāng)VC≥Vth時，Z-元件迅速由M1區(qū)經(jīng)M2區(qū)工作在M3區(qū)。M3區(qū)是低阻區(qū)，電容器迅速通過Z-元件放電，當(dāng)放電至VC≤Vf時，Z-元件脫離M3區(qū)回到M1的高阻區(qū)，電源通過RL重新對電容器充電，如此周而復(fù)始重復(fù)上述過程，由輸出端輸出后沿觸發(fā)的脈沖頻率信號。信號頻率用f表示：
(4)
t≈RLC
從式(4)可以看出，光照越強(qiáng)，Vth越小，而Vf基本不變，因而頻率上升的越高。在弱光和強(qiáng)光下，Vth靈敏度較低，所以頻率靈敏度也較低，在300~1000lx有較高頻率靈敏度。RL值選擇范圍是8.2kW~20kW，C選擇范圍是0.01mF~0.22mF，E應(yīng)為(1.5~1.8)Vth。數(shù)值小的電容器振蕩頻率較高，也有較高的頻率靈敏度，電源電壓的范圍較窄；數(shù)值較大的電容器振蕩頻率較低，頻率靈敏度也較低，但電源電壓范圍寬。
五、光敏Z-元件特性與應(yīng)用電路總結(jié)
光敏Z-元件的伏安特性與溫敏Z-元件的伏安特性是極為相近的，前者的光特性與后者的溫度特性也非常相似［6］。
Z-元件的特性及應(yīng)用電路可以概括為：一個特殊的點，即閾值點P（Vth，Ith），該點的電壓靈敏度為負(fù)，電流靈敏度為正。有二個穩(wěn)定的工作區(qū)，即高阻M1區(qū)，和低阻M3區(qū)。在VZ<Vth時，工作在高阻M1區(qū)，在VZ≥Vth時，迅速越過負(fù)阻M2區(qū)，工作在低阻M3區(qū)，當(dāng)VZ≤Vf時，又恢復(fù)到高阻M1區(qū)。有三個基本應(yīng)用電路，即開關(guān)電路，反向模擬電路和脈沖頻率電路。有四個主要參數(shù)：即Vth、Ith、Vf、IR。
上述三個基本應(yīng)用電路參看表2-1、表2-2、表2-3。表2-4是表2-1中RL與Z-元件互換位置后構(gòu)成的正階躍開關(guān)電路與輸出信號波形；表2-5是表2-2中RL與Z-元件互換位置后構(gòu)成的NTC電路。
光敏Z-元件的電參數(shù)中Vf的溫度系數(shù)稍小，Vth、Ith、IR三個參數(shù)的溫度系數(shù)稍大。在要求較高的場合，應(yīng)當(dāng)采用電路補償或元件補償，使之滿足設(shè)計要求。
六、光敏Z-元件應(yīng)用示例
論文關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)會計；存在問題；主要對策
1網(wǎng)絡(luò)會計的概念
網(wǎng)絡(luò)會計是建立在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境基礎(chǔ)上的會計信息系統(tǒng)，并在互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下對各種交易和事項進(jìn)行確認(rèn)、計量和披露的會計活動。是電子商務(wù)的重要組成部分。
2網(wǎng)絡(luò)會計的優(yōu)點
網(wǎng)絡(luò)會計既是對傳統(tǒng)會計的繼承，又是對傳統(tǒng)會計的發(fā)展它與傳統(tǒng)會計相比，具有以下幾個方面的優(yōu)點。
2．1打破傳統(tǒng)會計的管理模式
2．1．1會計職能發(fā)生變化
傳統(tǒng)會計的基本職能是核算與監(jiān)督，會計管理工作主要局限在對會計事項本身的記賬、算賬和審核上。企業(yè)進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)化管理后，財務(wù)會計與管理會計職能必相融合，形成高度發(fā)展的管理型會計信息系統(tǒng)。會計信息系統(tǒng)的功能將不再是單一的核算功能而將預(yù)測、決策、控制等管理功能納入系統(tǒng)內(nèi)。
2．1．2會計管理信息系統(tǒng)的全面化
網(wǎng)絡(luò)會計兼有會計業(yè)務(wù)處理層、信息管理層、會計決策層與決策支持層在內(nèi)的多層次網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)信息系統(tǒng)。以便會計在實現(xiàn)資金流管理的同時進(jìn)行物流管理，真正實現(xiàn)購銷存業(yè)務(wù)、會計核算財務(wù)監(jiān)控的一體化管理，成為企業(yè)管理中最有效的決策支持系統(tǒng)。
2．2加快會計管理工作的時效
互聯(lián)網(wǎng)打破了物理距離限制的同時還打破了時間的限制，使企業(yè)會計工作變得及時和迅速。
2．2．1消除了財務(wù)會計管理和經(jīng)營業(yè)務(wù)活動運作上的時間差。實現(xiàn)了財務(wù)管理與業(yè)務(wù)之間的協(xié)同化
在網(wǎng)絡(luò)會計環(huán)境下，企業(yè)各職能部門之間信息能夠得以相互連接，彼此共享，從根本上改變了財務(wù)與業(yè)務(wù)不對稱得滯后現(xiàn)象使企業(yè)的財務(wù)資源配置與業(yè)務(wù)動作協(xié)調(diào)同步。
2．2．2財務(wù)信息的及時生成，財務(wù)會計管理工作實現(xiàn)了由靜態(tài)管理向動態(tài)管理的跨越
財務(wù)信息數(shù)據(jù)的處理是實時的，不論業(yè)務(wù)發(fā)生在企業(yè)的內(nèi)部還是外部，該業(yè)務(wù)一旦被確認(rèn)，都將立即被存人相應(yīng)的服務(wù)器并主動送到財務(wù)信息系統(tǒng)，使業(yè)務(wù)信息實時轉(zhuǎn)化且自動生成。
2．3提高會計工作手段
傳統(tǒng)會計是通過紙質(zhì)的憑證、賬簿、報表反映企業(yè)的財務(wù)狀況和經(jīng)營成果。而網(wǎng)絡(luò)會計的會計信息載體由紙張變?yōu)榇沤橘|(zhì)和光電介質(zhì)，這種替代從根本上消除了信息處理過程中對信息分類、加工和利用等技術(shù)的限制，利用同一基礎(chǔ)數(shù)據(jù)便可供不同的人在不同的地方進(jìn)行信息加工和利用。會計手段發(fā)生了革命性變化。
2．4改變會計人員的工作方式
傳統(tǒng)手工操作條件下，會計人員主要是進(jìn)行會計核算。網(wǎng)絡(luò)會計要求會計人員改變其工作方式，不斷適應(yīng)會計環(huán)境的變化，實現(xiàn)由核算型會計向核算管理型會計轉(zhuǎn)變，采用聯(lián)機(jī)實時操作，主動獲取與提供相結(jié)合的一種人機(jī)交互式的會計信息系統(tǒng)，為會計信息使用者實旅經(jīng)濟(jì)管理與決策提供及時、準(zhǔn)確、系統(tǒng)的信息。
2．5拓展傳統(tǒng)財務(wù)會計報告的結(jié)構(gòu)和內(nèi)容
在傳統(tǒng)財務(wù)會計工作中，財務(wù)報表是財務(wù)報告的核心。附表、附注提供報表以外貨幣性信息和非貨幣性信息，它們是財務(wù)報表的重要補充在網(wǎng)絡(luò)會計中，財務(wù)數(shù)據(jù)的收集、加工、處理都可以實時進(jìn)行，不僅迅捷，而且可以雙向交流財務(wù)信息。甚至報表閱讀者可以根據(jù)自身的需要，以財務(wù)會計的原始數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，進(jìn)行再加工，獲得更深入的信息。另一方面網(wǎng)絡(luò)會計環(huán)境下的財務(wù)報告對以前并不重要的信息或受成本效益原則約束無法披露的信息，都能進(jìn)行充分及時的披露。
3網(wǎng)絡(luò)會計發(fā)展中存在的問題
如上所述，網(wǎng)絡(luò)會計具有的優(yōu)越性是肯定的。但是網(wǎng)絡(luò)會計是在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下運行的，它不可避免地存有若干不足，下面探討的是網(wǎng)絡(luò)會計發(fā)展中存在的幾個問題。
3．1安全風(fēng)險
3．1．1網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全風(fēng)險
由于互聯(lián)網(wǎng)的開放性，任何人都能夠從互聯(lián)網(wǎng)上獲取計算機(jī)系統(tǒng)的共享信息資源，這便會給非善意訪問者帶來可乘之機(jī)，比如黑客對互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的蓄意危害。另外，網(wǎng)絡(luò)軟件自身的缺陷及通信線路不穩(wěn)定等因素也是網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全隱患。
3．1．2會計信息的安全風(fēng)險
會計信息是反映企業(yè)財務(wù)狀況和經(jīng)營成果的重要依據(jù)，不得隨意泄露、破壞和遺失。在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，各種計算機(jī)系統(tǒng)互相連接，從而使系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)流動性很大，大量的會計信息置身于開放的網(wǎng)絡(luò)中，存在被截取、篡改、泄露機(jī)密等安全風(fēng)險，很難保證其安全性。
3．2失效風(fēng)險
3．2．1企業(yè)內(nèi)部控制的失效風(fēng)險
傳統(tǒng)會計系統(tǒng)強(qiáng)調(diào)對業(yè)務(wù)活動的使用授權(quán)批準(zhǔn)及職責(zé)性、正確性、合法性。但是在網(wǎng)絡(luò)會計環(huán)境中，會計信息存儲于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，大量不同的會計業(yè)務(wù)交叉在一起，加上信息資源的共享，財務(wù)信息復(fù)雜，使傳統(tǒng)會計系統(tǒng)中某些職權(quán)分工、相互牽制的控制失效。傳統(tǒng)會計賬簿之間互相核對實現(xiàn)的差錯糾正控制已經(jīng)不復(fù)存在，在網(wǎng)絡(luò)會計環(huán)境下，其光、電、磁介質(zhì)所載信息可以不留痕跡地被修改或刪除。
3．2．2會計檔案保存的失效風(fēng)險
網(wǎng)絡(luò)會計所使用的財務(wù)軟件不能將兼容以前版本或其他版本，以前的會計信息有可能不能被及時錄入網(wǎng)絡(luò)財務(wù)系統(tǒng)。對于隔代保存的會計檔案更不可能兼容，因而原有會計檔案在新的網(wǎng)絡(luò)財務(wù)系統(tǒng)中無法查詢。因此，企業(yè)所保存的磁帶、磁盤等數(shù)據(jù)資料面臨失效風(fēng)險。
3．3會計從業(yè)人員的適應(yīng)性問題
網(wǎng)絡(luò)會計環(huán)境下的會計從業(yè)人員應(yīng)當(dāng)熟悉計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)，掌握網(wǎng)絡(luò)會計常見故障的排除方法及相應(yīng)的維護(hù)措施，了解有關(guān)電子商務(wù)知識和國際電子交易的法律法規(guī)，具備商務(wù)經(jīng)營管理和國際社會文化背景知識，精通會計知識。目前，這樣的復(fù)合型人才在我國還非常缺乏。大多數(shù)會計人員文化程度不是很高、對新事物的接受能力不是很強(qiáng)，限制了電子商務(wù)在我國的發(fā)展以及會計信息系統(tǒng)的普及和有效利用。
4解決網(wǎng)絡(luò)會計中存在問題的對策
4．1針對安全風(fēng)險的對策
4．1．1網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全控制措施
一方面，嚴(yán)格控制系統(tǒng)軟件的安裝與修改對工作上的文件屬性可采用隱含只讀等加密措施，或利用網(wǎng)絡(luò)設(shè)置軟件對各工作站點規(guī)定訪問共享區(qū)的存取權(quán)限命令等保密方式，避免會計數(shù)據(jù)文件被意外刪除或破壞。對系統(tǒng)軟件進(jìn)行定期地預(yù)測性檢查，系統(tǒng)破壞時，要求系統(tǒng)軟件具有緊急相應(yīng)、強(qiáng)制備份和快速恢復(fù)的功能。另一方面，為防止非法用戶對網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下會計系統(tǒng)的入侵，可以采取端口技術(shù)和防火墻技術(shù)，以防止網(wǎng)上黑客的惡意攻擊及網(wǎng)絡(luò)病毒的侵害。
4．1．2網(wǎng)絡(luò)會計信息安全控制措施
會計信息安全控制一般是通過信息存取安全技術(shù)和會計數(shù)據(jù)加密來達(dá)到的，其中，數(shù)據(jù)加密是網(wǎng)絡(luò)會計系統(tǒng)中防止會計信息失真的最基本的防范措施。另外，也可以通過加強(qiáng)立法來保障會計信息的安全性。超級秘書網(wǎng)
4、2針對失效風(fēng)險的對策
4．2．1企業(yè)內(nèi)部控制失效的防范措施
控制范圍應(yīng)有原來單一的財務(wù)部門轉(zhuǎn)變?yōu)樨攧?wù)部門與計算機(jī)管理部門共同控制。控制方式應(yīng)有單純的手工控制轉(zhuǎn)化為組織控制、手工控制和程序控制相結(jié)合的全面內(nèi)部控制，這樣就可以解決網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)內(nèi)部控制失效風(fēng)險。
4．2．2會計檔案保存失效的防范措施
制定和執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)的財務(wù)軟件數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接口，使不同開發(fā)商的軟件能夠相互兼容會計數(shù)據(jù)，，便于財務(wù)軟件的升級，以解決會計檔案保存失效風(fēng)險。
4．3針對會計從業(yè)人員適應(yīng)性問題的對策
【關(guān)鍵詞】半導(dǎo)體材料；發(fā)展；現(xiàn)狀
半導(dǎo)體材料這一概念第一次被提出是在二十世紀(jì)，被維斯和他的伙伴考尼白格首次提及并使用，半導(dǎo)體材料從那時起便不斷的進(jìn)步發(fā)展，伴隨著現(xiàn)代化的生活方式對一些數(shù)字產(chǎn)品的應(yīng)用需求，社會對半導(dǎo)體材料推出了更高的要求，這使得半導(dǎo)體材料得到了飛躍性的發(fā)展【1】。本篇論文就半導(dǎo)體材料的概念性理解，半導(dǎo)體材料的歷史性發(fā)展，新一代半導(dǎo)體材料的舉例以及發(fā)展應(yīng)用現(xiàn)狀等方面展開了基本論述，談?wù)撐覈诎雽?dǎo)體材料這一領(lǐng)域的應(yīng)用與發(fā)展的實際情形。
1.對半導(dǎo)體材料的概念性理解
對半導(dǎo)體材料的理解不能脫離當(dāng)今二十一世紀(jì)這個有著高需求和高速度特點的時代，這個時代同時也是崇尚環(huán)保觀念，倡導(dǎo)能源節(jié)約的時代，因此新的信息時代下半導(dǎo)體的發(fā)展要脫離以往傳統(tǒng)的發(fā)展模式，向新的目標(biāo)邁進(jìn)。
首先，我們要了解什么是半導(dǎo)體材料，這將為接下來的論述打下概念性的基礎(chǔ)。眾所周知，氣體，液體，固體等狀態(tài)都可稱之為物質(zhì)的存在狀態(tài)，還有一些絕緣體，絕緣體是指導(dǎo)熱性或者導(dǎo)電性較差的物質(zhì)，比如陶瓷和琥珀，通常把F，銀，金，銅等導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性較好的一類物質(zhì)成為導(dǎo)體，所以顧名思義，半導(dǎo)體既不屬于絕緣體，也不屬于導(dǎo)體，它是介于導(dǎo)體和絕緣體性質(zhì)之間的一種物質(zhì)【2】。半導(dǎo)體沒有導(dǎo)體和絕緣體發(fā)現(xiàn)的時間早，大約在二十世紀(jì)三十年代左右才被發(fā)現(xiàn)，這也是由于技術(shù)原因，因為鑒定物質(zhì)的導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性的技術(shù)到了一定的時期才得到發(fā)展，而且對半導(dǎo)體材料的鑒定需要利用到提純技術(shù)，因此，當(dāng)對物質(zhì)材料的提純技術(shù)得到升級到一定水平之后，半導(dǎo)體的存在才真正意義上在學(xué)術(shù)界和社會上被認(rèn)可。
2.半導(dǎo)體材料的歷史發(fā)展及早期應(yīng)用
對半導(dǎo)體材料的現(xiàn)代化研究離不開對這一材料領(lǐng)域的歷史性探究，只有知道半導(dǎo)體材料是怎樣，如何從什么樣的情形下發(fā)展至今的，才能對當(dāng)今現(xiàn)代半導(dǎo)體材料形成完整的認(rèn)識體系。對半導(dǎo)體材料的接觸雛形是先認(rèn)識到了半導(dǎo)體材料的四個特性。論文接下來將會具體介紹，并對半導(dǎo)體材料早期應(yīng)用做出詳細(xì)解釋。
2.1半導(dǎo)體材料發(fā)現(xiàn)之初的特性
半導(dǎo)體材料第一個被發(fā)現(xiàn)的特性，在一般的情況之下，金屬材料的電阻都是隨著溫度的升高而增加的，但是巴拉迪，這位英國的科學(xué)研究學(xué)者發(fā)現(xiàn)硫化銀這一物質(zhì)的電阻隨著溫度的升高出現(xiàn)了降低的情況，這就是對半導(dǎo)體材料特性的首次探索，也是第一個特性。
半導(dǎo)體材料的第二個特性是由貝克萊爾，一位偉大的法國科學(xué)技術(shù)研究者發(fā)現(xiàn)的，他發(fā)現(xiàn)電解質(zhì)和半導(dǎo)體接觸之后形成的結(jié)會在施加光照條件之下產(chǎn)生一個電壓，這是后來人們熟知的光生伏特效應(yīng)的前身，也是半導(dǎo)體材料最初被發(fā)現(xiàn)的第二個特性。
半導(dǎo)體材料的第三個特性是由德國的科學(xué)研究學(xué)者布勞恩發(fā)現(xiàn)的，他發(fā)現(xiàn)一些硫化物的電導(dǎo)和所加電場的方向有著緊密的聯(lián)系，也就是說某些硫化物的導(dǎo)電是有方向性的，如果在兩端同時施加正向的電壓，就能夠互相導(dǎo)通，如果極性倒置就不能實現(xiàn)這一過程，這也就是我們現(xiàn)在知道的整流效應(yīng)，也是半導(dǎo)體材料的第三個特性。
半導(dǎo)體材料的第四個特性是由英國的史密斯提出的，硒晶體材料在光照環(huán)境下電導(dǎo)會增加，這被稱作光電導(dǎo)效應(yīng)，也是半導(dǎo)體材料在早期被發(fā)現(xiàn)的第四個特性【3】。
2.2半導(dǎo)體材料在早期的應(yīng)用情況
半導(dǎo)體材料在早期被應(yīng)用在一些檢測性質(zhì)的設(shè)備上，比如由于半導(dǎo)體材料的整流效應(yīng)，半導(dǎo)體材料被應(yīng)用在檢波器領(lǐng)域。除此之外，大家熟知的光伏電池也應(yīng)用了早期的半導(dǎo)體材料，還有一些紅外探測儀器，總之，早期被發(fā)現(xiàn)的半導(dǎo)體材料的四個重要的特性都被應(yīng)用在了社會中的各個領(lǐng)域，半導(dǎo)體材料得到初步的發(fā)展。
直到晶體管的發(fā)明，使得半導(dǎo)體材料在應(yīng)用領(lǐng)域被提升到一個新的高度，不再僅僅是應(yīng)用在簡單的檢測性質(zhì)的設(shè)備中或者是電池上，晶體管的發(fā)明引起了電子工業(yè)革命，在當(dāng)今來看，晶體管的發(fā)明并不僅僅只是帶來了這一電子革命，最大的貢獻(xiàn)在于它改變著我們的生活方式，細(xì)數(shù)我們現(xiàn)在使用的各種電器產(chǎn)品，都是有晶體管參與的。因此晶體管的發(fā)明在半導(dǎo)體材料的早期應(yīng)用發(fā)展上有著舉足輕重的位置，同時也為今后半導(dǎo)體材料的深入發(fā)展做足了準(zhǔn)備，具有里程碑式的意義與貢獻(xiàn)【4】。
3.現(xiàn)代半導(dǎo)體材料的發(fā)展情況
以上論文簡單的介紹了半導(dǎo)體材料以及其早期的發(fā)現(xiàn)與應(yīng)用，接下來就要具體探討第三代半導(dǎo)體材料這一新時代背景下的產(chǎn)物。第三代半導(dǎo)體材料是在第一和第二代半導(dǎo)體材料的發(fā)展基礎(chǔ)之上衍生出的更加適應(yīng)時代要求和社會需要的微電子技術(shù)產(chǎn)物。本篇論文接下來將介紹我國半導(dǎo)體材料領(lǐng)域的發(fā)展情況，并介紹一些新型的半導(dǎo)體材料的應(yīng)用與發(fā)展情況。
3.1我國半導(dǎo)體材料領(lǐng)域的發(fā)展情形
半導(dǎo)體材料的發(fā)展屬于微電子行業(yè)，針對我國的國情和社會現(xiàn)狀，我國微電子行業(yè)的發(fā)展不能急于求成，這將會是一個很復(fù)雜的過程，也必定是一個長期性的工程。從現(xiàn)在半導(dǎo)體材料發(fā)展的情況來看，想要使半導(dǎo)體材料更加滿足受眾的需求，關(guān)鍵要在技術(shù)層面上尋求突破。我國大陸目前擁有的有關(guān)半導(dǎo)體材料的技術(shù)，比如IC技術(shù)還只能達(dá)到0.5微米，6英寸的程度，相較于國際上的先進(jìn)水平還有較大的差距。
雖然我國目前在半導(dǎo)體材料領(lǐng)域的發(fā)展水平與國際先進(jìn)水平存在著較大的差距，但是這也同時意味著我國在半導(dǎo)體材料領(lǐng)域有著更大的發(fā)展空間和更好的前景，而且當(dāng)今不論是國內(nèi)環(huán)境還是國際環(huán)境，又或者是政治環(huán)境影響下的我國的綜合性發(fā)展方面而言，對中國微電子行業(yè)半導(dǎo)體領(lǐng)域的發(fā)展還是十分有利的，相信我國在半導(dǎo)體材料這一領(lǐng)域一定會在未來有長足的發(fā)展。
3.2新型半導(dǎo)體材料的發(fā)展介紹
前文提到，第三代半導(dǎo)體材料如今已經(jīng)成為半導(dǎo)體材料領(lǐng)域的主要發(fā)展潮流，論文接下來將會選取幾種關(guān)鍵的三代半導(dǎo)體材料展開論述。
第一種是碳化硅材料。它屬于一種硅基化合物半導(dǎo)體材料，這一類材料的優(yōu)越性體現(xiàn)在其較其他種類半導(dǎo)體材料有著更強(qiáng)的熱導(dǎo)性能。因此被應(yīng)用在廣泛的領(lǐng)域，比如軍工領(lǐng)域，，也會被應(yīng)用在太陽能電池，衛(wèi)星通信等領(lǐng)域。
第二種是氧化鋅材料。氧化鋅材料被廣泛的應(yīng)用到了傳感器和光學(xué)材料領(lǐng)域中，這是因為它具備一些關(guān)鍵性的特性，集成度高，靈敏度高，響應(yīng)速度快等，這些特征恰恰是傳感等應(yīng)用范圍廣泛的領(lǐng)域中所看中的關(guān)鍵點，不僅如此，氧化鋅半導(dǎo)體材料不僅性能好，而且這類材料的原料豐富，所以價格低廉，還具有較好的環(huán)保性能【5】。
4.結(jié)語
近年來，半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)得到了飛躍式的發(fā)展，被越來越廣泛的應(yīng)用到人們的日常生活中，而支撐這一產(chǎn)業(yè)的核心材料正是以碳化硅等半導(dǎo)體材料為主的某些微電子材料，半導(dǎo)體材料利用下的各項技術(shù)已經(jīng)在全球范圍內(nèi)占領(lǐng)者新的戰(zhàn)略高地。我國半導(dǎo)體材料領(lǐng)域雖然起步晚，發(fā)展水平較國際水平有差距，但是前景光明，尤其是第三代半導(dǎo)體材料的出現(xiàn)和應(yīng)用，在人們的生活中有著更加廣泛和有建設(shè)性的應(yīng)用，改變著人們的生活方式，不斷推動著半導(dǎo)體材料的發(fā)展。
參考文獻(xiàn)：
[1]甘倩.淺談LED路燈在城市道路照明中的應(yīng)用[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2014，（12）：477-477.
[2]黃裕賢.淺談157nm激光微加工工藝及自動化編程[J].科學(xué)與財富，2015，（7）：560-560.
[3]胡鳳霞.淺談半導(dǎo)體材料的性能與應(yīng)用前景[J].新教育時代電子雜志（教師版），2016，（13）：267.
關(guān)鍵詞 半導(dǎo)體物理學(xué) 課程探索
中圖分類號：G642.421 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1002-7661（2016）02-0001-01
信息技術(shù)的基礎(chǔ)是微電子技術(shù)，隨著半導(dǎo)體和集成電路的迅猛發(fā)展，微電子技術(shù)已經(jīng)滲透到電子信息學(xué)科的各個領(lǐng)域，電子、通信、控制等諸多學(xué)科都融合了微電子科學(xué)的基礎(chǔ)知識?！栋雽?dǎo)體物理學(xué)》是微電子技術(shù)的理論基礎(chǔ)，是電子科學(xué)與技術(shù)、微電子學(xué)等專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，其教學(xué)質(zhì)量直接關(guān)系到后續(xù)課程的學(xué)習(xí)效果以及學(xué)生未來的就業(yè)和發(fā)展。但是，《半導(dǎo)體物理學(xué)》具有理論性強(qiáng)、教學(xué)模式單一、教學(xué)內(nèi)容更新慢等特點，使得學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中存在一定的難度。因此，本文從課堂教學(xué)實踐出發(fā)，針對目前教學(xué)過程中存在的問題與不足，對微電子專業(yè)的《半導(dǎo)體物理學(xué)》課程進(jìn)行探索。
一、教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置
重慶郵電大學(xué)采用的教材為電子工業(yè)出版社劉恩科主編的《半導(dǎo)體物理學(xué)》，該教材具有知識體系完善、涉及知識點多、理論推導(dǎo)復(fù)雜、學(xué)科交叉性強(qiáng)等特點，需要學(xué)生有扎實的固體物理、量子力學(xué)、統(tǒng)計物理以及數(shù)學(xué)物理方法等多門前置學(xué)科的基礎(chǔ)知識。另外，我們開設(shè)的學(xué)生對象為微電子相近專業(yè)的學(xué)生，因而在課程內(nèi)容設(shè)置時有必要考慮學(xué)生知識水平及其知識結(jié)構(gòu)等問題。雖然微電子學(xué)相近專業(yè)開設(shè)了大學(xué)物理等課程，但是大部分專業(yè)未開設(shè)量子力學(xué)、固體物理及熱力學(xué)統(tǒng)計物理等前置課程，學(xué)生缺少相應(yīng)的背景知識。因此，我們在《半導(dǎo)體物理學(xué)》課程內(nèi)容設(shè)置上，需要將部分量子力學(xué)、固體物理學(xué)及統(tǒng)計物理學(xué)等相關(guān)知識融合貫穿在教學(xué)中，避免學(xué)生在認(rèn)識上產(chǎn)生跳躍。
從內(nèi)容上，依據(jù)課程大綱《半導(dǎo)體物理學(xué)》主要分為兩大部分，前半部分著重介紹半導(dǎo)體的電子狀態(tài)及對應(yīng)的能帶結(jié)構(gòu)，電子有效質(zhì)量、雜質(zhì)和缺陷能級、載流子的統(tǒng)計分布，半導(dǎo)體的導(dǎo)電性與非平衡載流子，在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步闡述了費米能級、遷移率、非平衡載流子壽命等基本概念；后半部分對典型的半導(dǎo)體元器件及其性能進(jìn)行了深入分析?；谝陨戏治觯雽?dǎo)體物理課程對授課教師要求較高，需要教師采用多樣化的教學(xué)手段，優(yōu)化整合教學(xué)內(nèi)容，注重理論推導(dǎo)與結(jié)論同相關(guān)電子元器件的實際相結(jié)合，使學(xué)生較好地理解并掌握相關(guān)知識。
二、教學(xué)方法與教學(xué)手段
為了讓學(xué)生能較好地掌握《半導(dǎo)體物理學(xué)》中涉及的理論及模型，需要采用多樣化的教學(xué)方法和手段?；凇栋雽?dǎo)體物理學(xué)》課程的特點，在傳統(tǒng)黑板板書基礎(chǔ)上，充分利用PPT、Flash等多媒體軟件，實物模型等多種信息化教學(xué)手段，模擬微觀過程，使教學(xué)信息具體化，邏輯思維形象化，增強(qiáng)教學(xué)的直觀性和主動性，從而達(dá)到提高課堂教學(xué)質(zhì)量的目的。
三、考核方式的改革
為了客觀地評價教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量，改革考核方式是十分必要的。針對《半導(dǎo)體物理學(xué)》課程特點，對考核方式作如下嘗試：（1）在授課過程中，針對課程的某些重點知識點，設(shè)計幾個小題目，進(jìn)行課堂討論，從而增強(qiáng)學(xué)生上課積極性及獨立思考能力；（2）學(xué)期末提交針對課程總結(jié)的課程論文，使學(xué)生在對課程有更深入了解的同時激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造積極性。
《半導(dǎo)體物理學(xué)》是微電子技術(shù)專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)打下理論基礎(chǔ)。要實現(xiàn)《半導(dǎo)體物理學(xué)》這門課的全面深入的改革，還有待與同仁一道共同努力。
參考文獻(xiàn)：
[1]湯乃云.微電子專業(yè)“半導(dǎo)體物理”教學(xué)改革的探索[J].中國電力教育，2012，（13）.
尊敬的各位來賓、各位老師、各位同學(xué)：
大家好！今天的畢業(yè)典禮是我們每個莘莘學(xué)子夢寐以求的神圣時刻。我非常榮幸能站在這個講臺上，代表全體畢業(yè)生訴說此時此刻的心情。首先我代表所有畢業(yè)生感謝各位老師孜孜不倦的教誨；還有各位行政、后勤和圖書館的工作人員，感謝他們在學(xué)習(xí)和科研中為我們提供了全面、及時的服務(wù)和支持；還要感謝各位師兄、師弟、師姐和師妹的幫助，以及各位家屬在生活上的關(guān)懷和照顧。
三年前的那個夏天，懷著對科學(xué)院的崇敬，帶著對未來的憧憬，我們踏進(jìn)了綠樹掩映的半導(dǎo)體所。這里有許多學(xué)識淵博的老師，和聰明好學(xué)的同學(xué)，更有團(tuán)結(jié)競爭的科研環(huán)境，和嚴(yán)謹(jǐn)踏實勇于創(chuàng)新的治學(xué)傳統(tǒng)。今天，三年的學(xué)習(xí)生活就要過去了，我們已經(jīng)從學(xué)識淺薄的大學(xué)生，成長為合格的高級科研人員。但我們知道，我們的成長包含了多少老師的辛勤汗水和無私奉獻(xiàn)。我們記得，當(dāng)我們遇到困難和挫折時，你們給予細(xì)致的指導(dǎo)和熱情的鼓勵；當(dāng)我們獲得一點點進(jìn)步時，你們又帶領(lǐng)我們向更深更大的目標(biāo)前進(jìn)。你們擁有的刻苦鉆研的工作精神，求實求真的科學(xué)態(tài)度，使我們深受教益。特別在“非典”期間，全所教職工以高度的負(fù)責(zé)精神，默默奉獻(xiàn)，為我們營造了安全、寧靜的環(huán)境，使我們最終整齊、健康地完成了論文答辯。誠然，今天的畢業(yè)典禮是對我們學(xué)有所成的表彰，也是宣告這一段學(xué)習(xí)的結(jié)束，但我們還是應(yīng)該記住這樣的詩句：“紛紛落下的花蕾，不是為了果實而生，是為追求在風(fēng)中的偶然相遇。”我們的生命軌跡有幸在半導(dǎo)體所交匯，在這里，相識，相知，相互幫助，結(jié)下了深厚的友誼。
我們都還記得，在學(xué)術(shù)討論會上的面紅耳赤，在運動場上的龍騰虎躍，在聯(lián)歡晚會上的姹紫嫣紅。這一切已經(jīng)牢牢地印在我們的心中，不管將來我們在何時何地，每當(dāng)回憶起這一幕一幕，都一定會感到無比欣慰和高興。今天我們就要與敬愛的老師們和親愛的同學(xué)們依依作別，分別走上不同的工作崗位，分散在世界各地，但我們一定不會忘記半導(dǎo)體所的培養(yǎng)和我們肩上的責(zé)任。
通過三年的刻苦學(xué)習(xí)，我們獲得了足夠的能力和自信，并且擁有半導(dǎo)體所賦予的獨特氣質(zhì)與精神。在我們的內(nèi)心中激蕩著這樣的豪情，那就是：今天，我們?yōu)榘雽?dǎo)體所而驕傲，明天，半導(dǎo)體所因我們而自豪！謝謝大家！
本書一共收集了16篇論文，分成三個部分。第一部分人體監(jiān)測，包括5篇論文：1.將生物學(xué)與電子線路相連接：量化與性能度測；2.用于神經(jīng)信號記錄的全集成系統(tǒng)：技術(shù)前景及低噪聲前端設(shè)計；3.用于神經(jīng)肌肉模擬的無線神經(jīng)記錄微系統(tǒng)的超大規(guī)模集成電路；4.使用無線電頻率技術(shù)的健康保健裝置；5.用于可植入醫(yī)學(xué)應(yīng)用的低功率數(shù)字集成系統(tǒng)的設(shè)計考慮。第二部分生物傳感器與電子線路，包括6篇論文：6.基于親和力的生物傳感器：隨機(jī)建模和品質(zhì)因素；7.基于標(biāo)準(zhǔn)CMOS及微電子機(jī)械系統(tǒng)（MEMS）工藝的制造實例；8.用于芯片實驗室應(yīng)用的CMOS電容性生物接口；9.用于定點護(hù)理及遠(yuǎn)程醫(yī)學(xué)應(yīng)用的無透鏡成像細(xì)胞儀及診斷學(xué)；10.用于生物微流體學(xué)實時監(jiān)測與控制的高級技術(shù)；11.使用電化學(xué)生物傳感器的干細(xì)胞培養(yǎng)過程的監(jiān)測。第三部分新興技術(shù)，包括5篇論文：12.建立用于培養(yǎng)細(xì)胞與有機(jī)物的接口：從靠機(jī)械裝置維持生命的甲殼蟲到合成生物學(xué)；13.用于陣列式單細(xì)胞生物學(xué)的技術(shù)；14.微流體學(xué)系統(tǒng)中細(xì)菌鞭毛發(fā)動機(jī)的應(yīng)用；15.應(yīng)用基于CMOS技術(shù)的遺傳因子注射和操縱；16.低成本診斷學(xué)：射頻設(shè)計師的方法。
本書編輯是一位在無線通訊、醫(yī)學(xué)成像、半導(dǎo)體器件和納米電子方面知名的新興技術(shù)國際專家，他管理著一個初創(chuàng)公司――Redlen技術(shù)公司的研發(fā)部門，他同時也是CMOS新興技術(shù)公司的執(zhí)行主任。他曾在國際性專業(yè)雜志及會議上發(fā)表過100多篇論文，在各種國際場合中被邀請作為演講者，他擁有美國、加拿大、法國、德國和日本授予的18項國際專利。
本書可用作電氣工程、微電子學(xué)、CMOS線路設(shè)計及生物醫(yī)學(xué)器件專業(yè)研究生課程的補充材料。
胡光華，
退休高工
(原中國科學(xué)院物理學(xué)研究所)
關(guān)鍵詞：半導(dǎo)體光電；研究型；實踐；教學(xué)探索
中圖分類號：G42 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）07-0123-02
近幾年來，隨著半導(dǎo)體電子產(chǎn)業(yè)和光學(xué)專業(yè)的快速發(fā)展，半導(dǎo)體光電正逐漸成為一門新興的學(xué)科。半導(dǎo)體光電技術(shù)是集現(xiàn)代半導(dǎo)體技術(shù)、電子學(xué)技術(shù)和光學(xué)信息處理技術(shù)等學(xué)科于一體的綜合性學(xué)科，要求學(xué)生具有扎實的半導(dǎo)體物理、光電子、數(shù)學(xué)和計算機(jī)等基礎(chǔ)知識。該學(xué)科作為光、機(jī)、電、算、材一體的交叉學(xué)科，?？普n程較多，涉及知識面較廣，有其自身的課程特點：既要講授半導(dǎo)體相關(guān)的專業(yè)知識，又要補充光電專業(yè)的知識，還要加強(qiáng)數(shù)理基礎(chǔ)理論教學(xué)；既要圍繞半導(dǎo)體光電專業(yè)核心，又要涉足其他專業(yè)領(lǐng)域；既要重視教學(xué)方法，提高教學(xué)質(zhì)量，又要加強(qiáng)前沿知識的學(xué)習(xí)和科研，不斷更新知識體系，將最新的行業(yè)信息灌輸給學(xué)生。同時，隨著近年來固態(tài)半導(dǎo)體LED照明技術(shù)、半導(dǎo)體激光、太陽能光伏和半導(dǎo)體探測器等高新行業(yè)的蓬勃發(fā)展，需要大量的具有創(chuàng)新研究能力的技術(shù)人才來從事半導(dǎo)體光電材料、器件以及系統(tǒng)的研究和開發(fā)。這就需要高校培養(yǎng)具有動手能力強(qiáng)，基礎(chǔ)知識扎實，綜合分析能力優(yōu)秀的研究型人才。但是目前高校半導(dǎo)體光電學(xué)科的教學(xué)普遍停留在理論層面，缺乏實踐性內(nèi)容的提升。因而作為一門實用性很強(qiáng)的專業(yè)，應(yīng)著重加強(qiáng)理論與實踐相結(jié)合的全面教學(xué)，逐步開展研究性課程的教學(xué)探索，打破傳統(tǒng)的教學(xué)理念，以形成學(xué)生在課程學(xué)習(xí)中主動思考探索并重視創(chuàng)新叉研究的積極教學(xué)模式，為半導(dǎo)體光電學(xué)科建立一個全新的培養(yǎng)方式。
一、理論教學(xué)中創(chuàng)設(shè)前沿性課題，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)
在傳統(tǒng)的教學(xué)模式中，專業(yè)課程的講授主要依靠講解概念、分析原理、推導(dǎo)公式、得出結(jié)論。而學(xué)生就是按部就班地記筆記、做習(xí)題、應(yīng)付考試。課堂教學(xué)效果完全取決于教師的教學(xué)經(jīng)驗，最終學(xué)生所接受的知識也僅僅停留在課本的層面，這完全達(dá)不到迅猛發(fā)展的高新的半導(dǎo)體光電學(xué)科的培養(yǎng)要求。這就需要教師打破傳統(tǒng)的教學(xué)理念，開展研究性的教學(xué)方式。研究性教學(xué)是以學(xué)生的探究性學(xué)習(xí)為基礎(chǔ)，教師提出一些創(chuàng)新性的問題，以及與專業(yè)相關(guān)的一些前沿性科技專題報道，學(xué)生在創(chuàng)新性的問題中，借助課本提供的基礎(chǔ)理論和教師提供的相關(guān)資料，借鑒科學(xué)研究的方法，或獨立探索、或協(xié)作討論，通過探究學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)、自主學(xué)習(xí)等方式最終找到解決問題的方案，甚至提出更具有創(chuàng)新性的思路。因此，在教學(xué)過程中，我們應(yīng)嘗試減少課堂講授時間、增加課堂討論時間，有意識地提出一些較深層次的問題：如提高太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率的方法、新型的半導(dǎo)體材料制作光電器件的優(yōu)異性等，有針對性地組織專題討論?？己朔绞揭哉n程設(shè)計或者專題論文的形式進(jìn)行，以培養(yǎng)學(xué)生的思考和創(chuàng)新研究能力。此外，要重視階段性總結(jié)和檢查工作，培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)和能力。教師在注重教學(xué)方式改進(jìn)的同時，也要重視學(xué)生學(xué)習(xí)效果的階段性檢查和總結(jié)。傳統(tǒng)的課堂教學(xué)是以作業(yè)為考察標(biāo)準(zhǔn)，這種考察的弊端是給學(xué)生提供了抄襲作業(yè)的機(jī)會，學(xué)習(xí)效果不佳。因此應(yīng)考慮采取多元化的檢查方式，增加檢查手段?？梢宰寣W(xué)生將多媒體課件與教材和參考書相結(jié)合，根據(jù)教師在課堂教學(xué)中指出的難點和重點，單獨總結(jié)出學(xué)習(xí)筆記，并進(jìn)行定期檢查。
二、建立半導(dǎo)體專業(yè)與光電專業(yè)協(xié)同的教學(xué)環(huán)境
半導(dǎo)體光電從理論上來講是研究半導(dǎo)體中光子與電子的相互作用、光能與電能相互轉(zhuǎn)換的一門科學(xué)，涉及量子力學(xué)、固體物理、半導(dǎo)體物理等一些基礎(chǔ)學(xué)科；從實踐層面來講，也關(guān)聯(lián)著半導(dǎo)體光電材料、光電探測器、異質(zhì)結(jié)光電器件及其相關(guān)系統(tǒng)的研究。因此，在理論上應(yīng)鼓勵教師根據(jù)教學(xué)情況，編寫有針對性的，并且包含基礎(chǔ)物理學(xué)、半導(dǎo)體電子學(xué)、光學(xué)和系統(tǒng)設(shè)計等具有交叉性理論的教材和講義，提升學(xué)生在半導(dǎo)體光電交叉領(lǐng)域的理論基礎(chǔ)。同時需要組織和調(diào)動各層次教師，建設(shè)教學(xué)研究中心。結(jié)合老教師的經(jīng)驗和青年教師的創(chuàng)意，共同進(jìn)行教學(xué)改革探索。另外，實現(xiàn)半導(dǎo)體光電學(xué)科的教學(xué)探索，不僅需要專業(yè)教師改進(jìn)和完善課堂教學(xué)措施，提升教學(xué)水平和質(zhì)量，同時也需要專業(yè)的半導(dǎo)體光電材料生長、器件制備和檢測設(shè)備，以及專業(yè)設(shè)計軟件供教學(xué)和科研使用。該學(xué)科的性質(zhì)決定了教學(xué)的內(nèi)容不能僅僅局限于理論方面，還需要實驗方面的補充和實踐，從而可以從軟件和硬件雙方面實現(xiàn)協(xié)同的教學(xué)環(huán)境。在具體的操作過程中，以光譜分析為例，傳統(tǒng)的光譜分析光源采用的是一些氣體激光器，我們可以在教學(xué)中利用新型的半導(dǎo)體固體激光器來替代傳統(tǒng)的氣體激光器，將半導(dǎo)體光電器件和光學(xué)系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合起來，提供兩者協(xié)同的新型設(shè)備。指導(dǎo)學(xué)生在實驗中分析新型的光譜系統(tǒng)和傳統(tǒng)系統(tǒng)的優(yōu)劣性，以及如何在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上改進(jìn)系統(tǒng)，提高系統(tǒng)的使用性能，在教學(xué)中鍛煉學(xué)生的協(xié)同學(xué)科的技能性訓(xùn)練。進(jìn)一步可以引入顯微鏡成像技術(shù)，采用簡易的一些光學(xué)元器件，在實驗室內(nèi)讓學(xué)生動手搭建顯微成像設(shè)備，鍛煉學(xué)生對光學(xué)系統(tǒng)的整體認(rèn)知能力，并且可以提升傳統(tǒng)設(shè)備的應(yīng)用范圍。這一系列交叉協(xié)同教學(xué)實驗的建立有利于打破教學(xué)和研究的界限，打破學(xué)科的界限，突出半導(dǎo)體光電學(xué)科的交叉性特點，促進(jìn)學(xué)生知識的全面性掌握，為研究型的教學(xué)模式開辟新的途徑。
三、建立前沿性半導(dǎo)體光電專業(yè)實驗教學(xué)平臺
半導(dǎo)體光電涉及的領(lǐng)域很廣泛，單純的理論教學(xué)不能滿足學(xué)生對于高新的工程應(yīng)用的直觀認(rèn)識，許多設(shè)備和器件只闡述其工作原理，概念比較抽象，學(xué)生不易理解。因而需要重視研究型實踐教學(xué)。在條件允許的情況的，將半導(dǎo)體材料生長和器件制造設(shè)備引入課堂，讓學(xué)生深刻掌握器件的制造流程。同時可以引入先進(jìn)的光電檢測設(shè)備，讓學(xué)生開展一些器件的檢測實驗，在實驗過程中熟悉器件和光電系統(tǒng)的工作原理，可以起到事半功倍的作用。同時還可以讓學(xué)生在實踐中不斷思考和探索一些前瞻性的科學(xué)研究問題。以半導(dǎo)體LED光電器件為例：由于LED材料和器件制造設(shè)備較為精密、價格昂貴、不易獲取。在理論課程后，可以引用適當(dāng)?shù)腖ED材料生長設(shè)備MOCVD的一些生長過程的實物圖片和視頻，以及半導(dǎo)體器件制備的薄膜沉積、光刻制作和刻蝕工藝的流程圖和視頻，讓學(xué)生盡可能地將抽象的理論與具體實踐聯(lián)系起來。此外，購置現(xiàn)成的LED器件和光電檢測設(shè)備，利用光電測試設(shè)備對LED器件開展一些電學(xué)和光學(xué)性能的檢測，在測試過程中讓學(xué)生對LED光電轉(zhuǎn)換基本原理和不同測試條件對器件光電性能影響的物理機(jī)制開展探索性研究。對于阻礙LED發(fā)展的一些前沿性難題進(jìn)行深刻的思考和分析，提出合理的改進(jìn)和解決方案。基于學(xué)科的科研實驗條件，我們還可以提出項目教學(xué)法，把教學(xué)內(nèi)容通過“實踐項目”的形式進(jìn)行教學(xué)，為了能夠一個半導(dǎo)體和光電專業(yè)相協(xié)同的實驗平臺，可以設(shè)置一個系統(tǒng)的實驗項目包含多門課程的知識。項目教學(xué)是在教師的指導(dǎo)下，將相對獨立的教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的項目交由學(xué)生自己處理。信息的收集，方案的設(shè)計，項目實施及最終評價報告，都由學(xué)生負(fù)責(zé)完成，學(xué)生通過該項目的進(jìn)行，了解并把握實驗制造和檢測得整個過程及每一個環(huán)節(jié)的基本要求，教師在整個過程中主要起引導(dǎo)作用。以此來培養(yǎng)學(xué)生的實踐性、研究性學(xué)習(xí)能力，讓學(xué)生扮演項目研究者的角色，在研究項目情景的刺激下及教師的指導(dǎo)下主動開展探究活動，并在探究過程中掌握知識和學(xué)習(xí)分析問題、解決問題的方法，從而達(dá)到提高分析問題、解決問題能力的目的。這樣才具備一門前沿性的學(xué)科所應(yīng)該達(dá)到的理想效果。
四、建立專業(yè)校企合作基地
半導(dǎo)體光電專業(yè)需結(jié)合地域經(jīng)濟(jì)發(fā)展特點，建立專業(yè)的校企合作基地。校企合作是高校培養(yǎng)高素質(zhì)技能型人才的重要模式，是實現(xiàn)高校培養(yǎng)目標(biāo)的基本途徑。以江南大學(xué)為例，可以依據(jù)無錫當(dāng)?shù)毓I(yè)的發(fā)展中心，與半導(dǎo)體光電類企業(yè)，如無錫尚德太陽能股份有限公司、江蘇新廣聯(lián)LED器件制造企業(yè)、LED照明企業(yè)實益達(dá)、萬潤光子等公司進(jìn)行深入合作，建立企業(yè)實訓(xùn)創(chuàng)新基地及本科生、研究生工作站。定期組織學(xué)生去企業(yè)進(jìn)行參觀，了解半導(dǎo)體光電類產(chǎn)品的產(chǎn)線制造過程。還可以安排有興趣的學(xué)生在學(xué)有余力的同時進(jìn)入企業(yè)進(jìn)行實習(xí)，使學(xué)生能夠?qū)⒄n堂的理論知識應(yīng)用到實際的應(yīng)用生產(chǎn)中，并且可以利用理論知識來解決實際生產(chǎn)中所遇到的一些問題。以實際產(chǎn)線的需求分析為基礎(chǔ)，結(jié)合理論教學(xué)的要求，建立以工作體系為基礎(chǔ)的課程內(nèi)容體系；實施綜合化、一體化的課程內(nèi)容，構(gòu)建以合作為主題的新型課堂模式，做到教室、實驗室和生產(chǎn)車間三者結(jié)合的教學(xué)場所。最終積累一定的合作經(jīng)驗后，校企可以合作開發(fā)教材，聘請行業(yè)專家和學(xué)校專業(yè)教師針對課程的特點，結(jié)合課堂基礎(chǔ)和生產(chǎn)實踐的要求，結(jié)合學(xué)生在相關(guān)企業(yè)實訓(xùn)實習(xí)的進(jìn)展，編寫出符合高校教學(xué)和企業(yè)生產(chǎn)需求的新型校企雙用教材。
綜上所述，要開展研究型半導(dǎo)體光電類課程的教學(xué)探索，首先要突破傳統(tǒng)的理論教學(xué)模式，根據(jù)課堂教學(xué)需求，改善課堂教學(xué)措施，形成有創(chuàng)意、有個性化的課堂特色，旨在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。
參考文獻(xiàn)：
當(dāng)我打開電子信箱，看到來自《美國化學(xué)學(xué)會期刊》的電子郵件：“我們很高興地通知你，你的科研成果已被本雜志接受發(fā)表”不知不覺間我在普林斯頓已整整1年了。
1年前我與家人從美國西海岸的加州，經(jīng)過數(shù)小時的旅程，來到了位于美國東部的普林斯頓大學(xué)開始博士后研究工作。導(dǎo)師卡恩教授向我介紹實驗室時，介紹了我將要開展的科研項目的重要性――精確控制以硅為主的半導(dǎo)體材料中的摻雜量，對當(dāng)今電子產(chǎn)品飛速發(fā)展起著至關(guān)重要作用。然而，無機(jī)半導(dǎo)體有著材料成本高昂和制作工藝復(fù)雜的局限性。另一方面，有機(jī)半導(dǎo)體材料則具有制作工藝簡易、價格低廉等互補性優(yōu)點。近年來使用有機(jī)半導(dǎo)體材料作為電子產(chǎn)品組成部分，已引起人們廣泛興趣。但人們對于有機(jī)半導(dǎo)體摻雜現(xiàn)象的認(rèn)識仍然有待于進(jìn)一步提高，例如摻雜材料的選擇以及各種摻雜機(jī)制的作用等?？ǘ鹘淌陬I(lǐng)導(dǎo)的表面科學(xué)實驗室在該領(lǐng)域進(jìn)行了多年深入細(xì)致研究，連連取得重要成果。我要進(jìn)行的這個項目由美國國家科學(xué)基金會、美國能源部和歐洲一家化學(xué)制藥公司提供資金，旨在該科學(xué)研究前沿方向取得新突破。
半導(dǎo)體分N型和P型兩類，我們第一步的目標(biāo)就是要找到一種材料，能夠有效并穩(wěn)定地?fù)诫sP型有機(jī)半導(dǎo)體。剛巧?喬治亞理工學(xué)院的合作者向我們提供了一種剛合成的有機(jī)分子材料，收到材料的當(dāng)晚，我即開始做相關(guān)測試，經(jīng)過數(shù)月的連續(xù)實驗，終于獲得可靠數(shù)據(jù)證明該材料摻雜能力超越目前已知的其他材料。
回首這幾個月的連續(xù)實驗，既有實驗過程中遭遇困難的挫折感，更有品嘗成功的喜悅。實驗結(jié)果與理論預(yù)測的完美吻合，更增強(qiáng)了我的信心。接下來我使用該材料摻雜一種在有機(jī)半導(dǎo)器件中廣泛應(yīng)用的P型材料，做成了器件來測量，實驗結(jié)果進(jìn)一步顯示：經(jīng)過摻雜，該器件導(dǎo)電的提升達(dá)到5個數(shù)量級以上!至此，該摻雜物的有效性得到充分體現(xiàn)。
當(dāng)?shù)弥摬牧喜坏苡行诫s，并通過實驗證明具有極其優(yōu)越的穩(wěn)定性(常溫和110攝氏度下均穩(wěn)定)后，導(dǎo)師和合作者都很高興，認(rèn)為這些振奮人心的結(jié)果對有機(jī)半導(dǎo)體領(lǐng)域會產(chǎn)生重要影響，提議以我為第一和通訊作者將該發(fā)現(xiàn)于第一時間以快訊的方式發(fā)表出來。經(jīng)過詳盡周密的數(shù)據(jù)分析與整理，我完成了文稿。在此過程中卡恩教授與其他合作者起了非常關(guān)鍵的作用，他們對文稿提出很多中肯的修改意見。我們將稿件投到了本領(lǐng)域最具影響力的學(xué)術(shù)雜志《美國化學(xué)學(xué)會期刊》。1個月后，審稿人的意見反饋回來，非常認(rèn)可并推薦發(fā)表。從文章投搞到接受不到2個月。1年來的辛勤耕耘終于結(jié)出了豐碩果實。
二
在普林斯頓的這1年，除了繁忙的科研工作，我還有幸感受到了普林斯頓之美。作為一所歷史悠久的著名學(xué)府，普林斯頓人才輩出，是美國8所常春藤名校之一，年年被評為全美最佳大學(xué)。與我以前就讀的公立名校加州大學(xué)伯克利分校相比，普林斯頓規(guī)模小很多，但各學(xué)科均名列前茅，吸引著來自世界各地的精英。踏入普林斯頓校園大門，就如同進(jìn)入了傳說中的童話世界。滿眼望去，一座座哥特復(fù)興風(fēng)格的古堡，靜靜地矗立在校園內(nèi)。普林斯頓的秋日，是一年中最美的季節(jié)，燦爛的陽光，五彩的樹葉，映襯著古老的建筑，穿梭其中的年輕學(xué)子，洋溢著蓬勃朝氣。
離校園不遠(yuǎn)的普林斯頓高等研究所，則是做純理論研究科研工作者心中的麥加圣地。曾在研究所中工作過的最有名的科學(xué)家莫過于愛因斯坦。華人科學(xué)中楊振寧、李政道、邱成桐等也都在此學(xué)習(xí)工作過。走過靜謐的林間小道，呈現(xiàn)在眼前的是如世外桃園一般的高等研究所校園，我們?nèi)サ臅r候正是夏天，深處于綠樹環(huán)繞的青蔥之中，絲毫感覺不到盛夏的炎熱。
普林斯頓的1年，是辛勤耕耘的1年，也是成果豐碩的1年。我相信，這段經(jīng)歷必將對我今后的科研道路產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。留學(xué)7年，我希望早日把在海外積累的科學(xué)知識和科研經(jīng)驗用來報效祖國。
(攝影／段風(fēng)華)
戚亞冰，2007年“國家優(yōu)秀自費留學(xué)生獎學(xué)金”獲獎?wù)?，留學(xué)美國。