1、半導體與超導體第1頁，共18頁，2022年，5月20日，1點31分，星期二1.半導體不宜制作（ ） A電阻 B導線 C晶體三極管 D集成電路2.用超導體不能制作的電器有（ ） A電爐 B發電機 C電動機 D計算機3.若在常溫下的超導體能研制成功，它適于做以下哪些元件（ ）A保險絲 B輸電線 C電爐絲 D電磁鐵4.街道旁的路燈要求夜晚亮、白天熄，利用了半導體的（ ） A壓敏性 B光敏性 C熱敏性 D三種特性都有答案：B A BD B第2頁，共18頁，2022年，5月20日，1點31分，星期二半導體 一、半導體 1.概念：導電性能介乎導體和絕緣體之間，它們 的電阻比導體大得多，但又比絕緣體小得多.

2、這 類材料我們把它叫做半導體. 2.半導體材料:鍺、硅、砷化鎵等，都是半導體. 3. 半導體的電學性能: 例如：光敏電阻、熱敏電阻、壓敏電阻. 第3頁，共18頁，2022年，5月20日，1點31分，星期二（一）半導體的原理能帶：晶體是電子所處的能量狀態將由孤立原子中的一系列能級變為一系列的能帶。第4頁，共18頁，2022年，5月20日，1點31分，星期二半導體的分類和制備技術按化學組成分元素半導體無機化合物半導體有機化合物半導體非晶體半導體與液態半導體固溶體半導體超晶格半導體幾種制備技術：分子束外延技術（MBE）金屬有機化學汽相淀積技術半導體微結構材料生長和精細加工相結合的制備技術應變自組裝納

3、米量子點線結構生長技術第5頁，共18頁，2022年，5月20日，1點31分，星期二（二）半導體硅材料 目前估計世界上 95 以上的半導體器件是用硅制成的。其原因：一是由于硅在地殼中的含量很高，占地殼總重量的 27 7 ，成本低廉；二是因為硅禁帶寬度較大，硅摻雜后做成的器件隨溫度變化比鍺等半導體材料小得多，因此器件性能較穩定；三是硅機械強度高，結晶性好，其提煉和制成單晶的工藝較成熟，可以拉制出直徑達 30 厘米的大尺寸單晶。 第6頁，共18頁，2022年，5月20日，1點31分，星期二（三）半導體的應用第7頁，共18頁，2022年，5月20日，1點31分，星期二熱敏溫度計光電計時器稱重計發光二極

4、管第8頁，共18頁，2022年，5月20日，1點31分，星期二二、半導體的發展史1.半導體的發現 1833年，英國巴拉迪首次發現硫化銀的溫度電阻 特性 1839年，法國的貝萊克爾發現光生伏特效應 1874年，德國的布勞恩發現了整流效應 1873年，英國的史密斯發現了光電導效應 1947年被貝爾實驗完成總結光生伏特的電池應用Russell Ohl第9頁，共18頁，2022年，5月20日，1點31分，星期二光伏特性應用太陽能的應用第10頁，共18頁，2022年，5月20日，1點31分，星期二超導體1.概念： 一些物質當溫度下降到某一溫度時，電阻會變為零，這種現象叫做超導現象. 能夠發生超導現象的物

5、質，叫做超導體. 2超導體的優缺點： 如果超導體能應用于實際會降低輸電損耗，提高效率及在其他方面給人類帶來許多好處. 目前超導體還只應用在科學實驗和高新技術中,這是因為一般的金屬或合金的超導臨界溫度都較低3. 我國的超導體研究： 我國的超導體研究工作走在世界的前列，目前已找到超導臨界溫度達132K的超導材料. 第11頁，共18頁，2022年，5月20日，1點31分，星期二超導的發現：1911年，荷蘭 科學家卡末林昂內斯(Heike Kamerlingh-Onnes)用液氦冷卻汞，當溫度下降到4.2K（268.95）時，水銀的電阻完全消失，這種現象稱為超導電性，此溫度稱為臨界溫度。 根據臨界溫度

6、的不同，超導材料可以被分為：高溫超導材料和低溫超導材料1。但這里所說的高溫，其實仍然是遠低于冰點0的，對一般人來說算是極低的溫度。 第12頁，共18頁，2022年，5月20日，1點31分，星期二超導的零電阻現象將超導體冷卻到某一臨界溫度（TC）以下時電阻突然降為零的現象稱為超導體的零電阻現象。 不同超導體的臨界溫度各不相同。例如，汞的臨界溫度為4.15K（K為絕對溫度，0K相當于零下273），而高溫超導體YBCO的臨界溫度為94K 第13頁，共18頁，2022年，5月20日，1點31分，星期二超導的麥斯納效應 1933年，荷蘭的邁斯納和奧森菲爾德共同發現了超導體的另一個極為重要的性質，當金屬處

7、在超導狀態時，這一超導體內的磁感應強度為零，卻把原來存在于體內的磁場排擠出去。對單晶錫球進行實驗發現：錫球過渡到超導態時，錫球周圍的磁場突然發生變化，磁力線似乎一下子被排斥到超導體之外去了，人們將這種現象稱之為“邁斯納效應”。 第14頁，共18頁，2022年，5月20日，1點31分，星期二當超導體冷卻到臨界溫度以下而轉變為超導態后，只要周圍的外加磁場沒有強到破壞超導性的程度，超導體就會把穿透到體內的磁力線完全排斥出體外，在超導體內永遠保持磁感應強度為零。 第15頁，共18頁，2022年，5月20日，1點31分，星期二廣闊的超導應用分類大電流應用:超導的發電 輸電和儲能電子學應用：超導計算機 超導天線 超導微波抗磁性應用：磁懸浮列車 熱核聚變反應堆核聚變裝置磁懸浮列車超導微波治療儀第16頁，共18頁，2022年，5月20日，1點31分，星期二超導體的應用前景超導材料的零電阻特性可以用來輸電和制造大型磁體。超高壓輸電會有很大的損耗，而利用超導體則可最大限度地降低損耗，但由于臨界溫度較高的超導體還未進入實用階段，從而