半导体论文范文 篇一
关键词 半导体物理学 教学 “点-线-面”的板书设计思路
中图分类号：G424 文献标识码：A
0 引言
半导体物理学是研究半导体的基本物理性质、晶体结构和结合以及研究方法的科学。其内容涉半导体中的电子状态即能带结构、杂质和缺陷的影响、电子在外电场和外磁场作用下的输运过程、半导体的光电和热电效应、半导体的表面结构和性质、半导体与金属或不同类型半导体接触时界面的性质和所发生的过程、各种半导体器件的作用机理和制造工艺等[1-4]。从上面列举的半导体物理学研究内容可以看出，半导体物理学是一门理论与实践密切相关的课程。研究半导体中的电子状态是以固体电子论为基础，但是由于学时所限，在半导体物理学的教学过程中这些有关理论不可能像固体物理学中讲述得那样系统和详细，加之学生知识基础不一，这些理论知识的讲授一直是教师难教，学生难学的教学难点之一。因此怎么讲授这些内容是一个非常值得探讨的问题。文献[5]提出好的板书有助于教师阐述和讲解教学内容，使学生容易接受。文献[6]提出精心设计的板书不仅能够锻炼学生的主动思考能力，培养他们的逻辑思维，还能降低双语教学的语言障碍，从而大大提高课堂教学的质量与效率。文献[7-8]提出了板书与多媒体相结合的教学方式以确保提高课堂教学质量。文献[9]提出板书的两种方法：对比板书和归纳推理板书。文献[10]总结了物理课堂教学中的四种板书形式：“要点式”、“结构式”、“表格式”和“框图式”。文献[11]讨论了板书的四种组织形式：大纲式、问题式、比较式和复结式。
本文首先提出了“点-线-面”的板书设计思路，然后举例说明，最后总结“点-线-面”的板书设计思路的教学效果。
1 板书设计思路
针对半导体物理知识的特点，为了让学生能通过直观的板书明白半导体物理知识，因此本文提出“点-线-面”的板书设计思路。“点-线-面”的板书设计思路分三个步骤，分别是知识“点”分解、形成知识“线”和板“面”规划。
步骤一：知识“点”分解
半导体物理涉及很多理论知识，比如能带理论，复合理论等等；这些理论又由若干知识点组成，比如直接复合理论包括热平衡状态和非平衡状态两个知识点，热平衡状态又包括产生过程和复合过程两个知识点等等。因此本文的板书设计思路首先是分解出所有的知识“点”。
步骤二：形成知识“线”
所谓知识线，就是把各知识点按一定的内在联系串联起来，形成基本线索。因此首先要弄清各知识点的前因后果，来龙去脉，从而得到知识点之间的逻辑关系，形成知识“线”。
步骤三：板“面”规划
板“面”规划是根据黑板的大小和知识点的多少，规划出需要的板面数，然后在黑板上给知识点设计合理的位置。
2 板书设计举例
本文以非平衡载流子直接复合理论进行板书设计举例，具体步骤如下：
步骤一：知识“点”分解
非平衡载流子直接复合理论中可以分解出以下的知识点：产生率、复合率、净复合率、非平衡载流子的寿命、小注入条件、大注入条件、型半导体、型半导体等。
步骤二：形成知识“线”
在以上的知识点中可以形成一条知识“线”，首先由直接复合理论引出产生率和复合率两个知识点，然后由这两个知识点引出净复合率知识点，接着净复合率引出非平衡载流子的寿命知识点，再接着引入小注入条件和大注入条件两个知识点对非平衡载流子的寿命进行分类，从而把这些知识点串在一起形成了知识“线”。
步骤三：板“面”规划
教室的黑板为两块1米？米的可以上线滑动的黑板，由于每个知识点都包含公式表达式，知识点的长度比宽度大，如果采取从左到右的方法板书知识“线”，则长度不够，如果采取从上到下板书知识“线”，两块黑板合并使用的话，则只需2米？米的空间就能完成板书，具体的板书如图1：
3 教学效果
通过在课堂教学采用“点-线-面”的板书设计思路，对于复杂理论知识，老师容易讲明白，学生容易理解和记忆，具体的教学效果表现如下：（1）学生在课堂中更加活跃。采用“点-线-面”的板书设计思路教学后，学生在课堂中积极参与到知识点的分解和知识线的梳理中来，有个别同学还能针对老师的板书提出自己的知识点分解和知识线梳理思路，给老师很好的启发。（2）学生在课后的学习和讨论也更加多。学生在课堂中学习了“点-线-面”的知识图后，课后的学习更加积极，同学之间的讨论也更加多，甚至有同学提前分析下一次课的知识图。
4 结束语
半导体物理学是一门介于理论与实践之间的课，由于它的理论性，导致老师难教，学生难学。本文针对半导体物理知识的特点，为了让学生能通过直观的板书明白半导体物理知识，提出了“点-线-面”的板书设计思路。“点-线-面”的板书设计思路分三个步骤，分别是知识“点”分解、形成知识“线”和板“面”规划。通过在教学中采用“点-线-面”的板书设计思路，对于复杂理论知识，老师容易讲清楚，学生也容易理解和记忆，收到了很好的教学效果。
参考文献
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半导体论文 篇二
关键词半导体材料量子线量子点材料光子晶体
1半导体材料的战略地位
上世纪中叶，单晶硅和半导体晶体管的发明及其硅集成电路的研制成功，导致了电子工业革命；上世纪70年代初石英光导纤维材料和GaAs激光器的发明，促进了光纤通信技术迅速发展并逐步形成了高新技术产业，使人类进入了信息时代。超晶格概念的提出及其半导体超晶格、量子阱材料的研制成功，彻底改变了光电器件的设计思想，使半导体器件的设计与制造从“杂质工程”发展到“能带工程”。纳米科学技术的发展和应用，将使人类能从原子、分子或纳米尺度水平上控制、操纵和制造功能强大的新型器件与电路，必将深刻地影响着世界的政治、经济格局和军事对抗的形式，彻底改变人们的生活方式。
2几种主要半导体材料的发展现状与趋势
2.1硅材料
从提高硅集成电路成品率，降低成本看，增大直拉硅（CZ－Si）单晶的直径和减小微缺陷的密度仍是今后CZ－Si发展的总趋势。目前直径为8英寸（200mm）的Si单晶已实现大规模工业生产，基于直径为12英寸（300mm）硅片的集成电路（IC‘s）技术正处在由实验室向工业生产转变中。目前300mm，0.18μm工艺的硅ULSI生产线已经投入生产，300mm，0.13μm工艺生产线也将在2003年完成评估。18英寸重达414公斤的硅单晶和18英寸的硅园片已在实验室研制成功，直径27英寸硅单晶研制也正在积极筹划中。
从进一步提高硅IC‘S的速度和集成度看，研制适合于硅深亚微米乃至纳米工艺所需的大直径硅外延片会成为硅材料发展的主流。另外，SOI材料，包括智能剥离（Smartcut）和SIMOX材料等也发展很快。目前，直径8英寸的硅外延片和SOI材料已研制成功，更大尺寸的片材也在开发中。
理论分析指出30nm左右将是硅MOS集成电路线宽的“极限”尺寸。这不仅是指量子尺寸效应对现有器件特性影响所带来的物理限制和光刻技术的限制问题，更重要的是将受硅、SiO2自身性质的限制。尽管人们正在积极寻找高K介电绝缘材料（如用Si3N4等来替代SiO2），低K介电互连材料，用Cu代替Al引线以及采用系统集成芯片技术等来提高ULSI的集成度、运算速度和功能，但硅将最终难以满足人类不断的对更大信息量需求。为此，人们除寻求基于全新原理的量子计算和DNA生物计算等之外，还把目光放在以GaAs、InP为基的化合物半导体材料，特别是二维超晶格、量子阱，一维量子线与零维量子点材料和可与硅平面工艺兼容GeSi合金材料等，这也是目前半导体材料研发的重点。
2.2GaAs和InP单晶材料
GaAs和InP与硅不同，它们都是直接带隙材料，具有电子饱和漂移速度高，耐高温，抗辐照等特点；在超高速、超高频、低功耗、低噪音器件和电路，特别在光电子器件和光电集成方面占有独特的优势。
目前，世界GaAs单晶的总年产量已超过200吨，其中以低位错密度的垂直梯度凝固法（VGF）和水平（HB）方法生长的2－3英寸的导电GaAs衬底材料为主；近年来，为满足高速移动通信的迫切需求，大直径（4，6和8英寸）的SI－GaAs发展很快。美国莫托罗拉公司正在筹建6英寸的SI－GaAs集成电路生产线。InP具有比GaAs更优越的高频性能，发展的速度更快，但研制直径3英寸以上大直径的InP单晶的关键技术尚未完全突破，价格居高不下。
GaAs和InP单晶的发展趋势是：
（1）。增大晶体直径，目前4英寸的SI－GaAs已用于生产，预计本世纪初的头几年直径为6英寸的SI－GaAs也将投入工业应用。
（2）。提高材料的电学和光学微区均匀性。
（3）。降低单晶的缺陷密度，特别是位错。
（4）。GaAs和InP单晶的VGF生长技术发展很快，很有可能成为主流技术。
2.3半导体超晶格、量子阱材料
半导体超薄层微结构材料是基于先进生长技术（MBE，MOCVD）的新一代人工构造材料。它以全新的概念改变着光电子和微电子器件的设计思想，出现了“电学和光学特性可剪裁”为特征的新范畴，是新一代固态量子器件的基础材料。
（1）Ⅲ－V族超晶格、量子阱材料。
GaAIAs／GaAs，GaInAs／GaAs，AIGaInP／GaAs；GalnAs／InP，AlInAs／InP，InGaAsP／InP等GaAs、InP基晶格匹配和应变补偿材料体系已发展得相当成熟，已成功地用来制造超高速，超高频微电子器件和单片集成电路。高电子迁移率晶体管（HEMT），赝配高电子迁移率晶体管（P－HEMT）器件最好水平已达fmax=600GHz，输出功率58mW，功率增益6.4db；双异质结双极晶体管（HBT）的最高频率fmax也已高达500GHz，HEMT逻辑电路研制也发展很快。基于上述材料体系的光通信用1.3μm和1.5μm的量子阱激光器和探测器，红、黄、橙光发光二极管和红光激光器以及大功率半导体量子阱激光器已商品化；表面光发射器件和光双稳器件等也已达到或接近达到实用化水平。目前，研制高质量的1.5μm分布反馈（DFB）激光器和电吸收（EA）调制器单片集成InP基多量子阱材料和超高速驱动电路所需的低维结构材料是解决光纤通信瓶颈问题的关键，在实验室西门子公司已完成了80×40Gbps传输40km的实验。另外，用于制造准连续兆瓦级大功率激光阵列的高质量量子阱材料也受到人们的重视。
虽然常规量子阱结构端面发射激光器是目前光电子领域占统治地位的有源器件，但由于其有源区极薄（～0.01μm）端面光电灾变损伤，大电流电热烧毁和光束质量差一直是此类激光器的性能改善和功率提高的难题。采用多有源区量子级联耦合是解决此难题的有效途径之一。我国早在1999年，就研制成功980nmInGaAs带间量子级联激光器，输出功率达5W以上；2000年初，法国汤姆逊公司又报道了单个激光器准连续输出功率超过10瓦好结果。最近，我国的科研工作者又提出并开展了多有源区纵向光耦合垂直腔面发射激光器研究，这是一种具有高增益、极低阈值、高功率和高光束质量的新型激光器，在未来光通信、光互联与光电信息处理方面有着良好的应用前景。
为克服PN结半导体激光器的能隙对激光器波长范围的限制，1994年美国贝尔实验室发明了基于量子阱内子带跃迁和阱间共振隧穿的量子级联激光器，突破了半导体能隙对波长的限制。自从1994年InGaAs／InAIAs／InP量子级联激光器（QCLs）发明以来，Bell实验室等的科学家，在过去的7年多的时间里，QCLs在向大功率、高温和单膜工作等研究方面取得了显着的进展。2001年瑞士Neuchatel大学的科学家采用双声子共振和三量子阱有源区结构使波长为9.1μm的QCLs的工作温度高达312K，连续输出功率3mW.量子级联激光器的工作波长已覆盖近红外到远红外波段（3－87μm），并在光通信、超高分辨光谱、超高灵敏气体传感器、高速调制器和无线光学连接等方面显示出重要的应用前景。中科院上海微系统和信息技术研究所于1999年研制成功120K5μm和250K8μm的量子级联激光器；中科院半导体研究所于2000年又研制成功3.7μm室温准连续应变补偿量子级联激光器，使我国成为能研制这类高质量激光器材料为数不多的几个国家之一。
目前，Ⅲ－V族超晶格、量子阱材料作为超薄层微结构材料发展的主流方向，正从直径3英寸向4英寸过渡；生产型的MBE和M0CVD设备已研制成功并投入使用，每台年生产能力可高达3.75×104片4英寸或1.5×104片6英寸。英国卡迪夫的MOCVD中心，法国的PicogigaMBE基地，美国的QED公司，Motorola公司，日本的富士通，NTT，索尼等都有这种外延材料出售。生产型MBE和MOCVD设备的成熟与应用，必然促进衬底材料设备和材料评价技术的发展。
（2）硅基应变异质结构材料。
硅基光、电器件集成一直是人们所追求的目标。但由于硅是间接带隙，如何提高硅基材料发光效率就成为一个亟待解决的问题。虽经多年研究，但进展缓慢。人们目前正致力于探索硅基纳米材料（纳米Si／SiO2），硅基SiGeC体系的Si1－yCy/Si1－xGex低维结构，Ge／Si量子点和量子点超晶格材料，Si／SiC量子点材料，GaN／BP／Si以及GaN／Si材料。最近，在GaN／Si上成功地研制出LED发光器件和有关纳米硅的受激放大现象的报道，使人们看到了一线希望。
另一方面，GeSi／Si应变层超晶格材料，因其在新一代移动通信上的重要应用前景，而成为目前硅基材料研究的主流。Si/GeSiMODFET和MOSFET的最高截止频率已达200GHz，HBT最高振荡频率为160GHz，噪音在10GHz下为0.9db，其性能可与GaAs器件相媲美。
尽管GaAs／Si和InP／Si是实现光电子集成理想的材料体系，但由于晶格失配和热膨胀系数等不同造成的高密度失配位错而导致器件性能退化和失效，防碍着它的使用化。最近，Motolora等公司宣称，他们在12英寸的硅衬底上，用钛酸锶作协变层（柔性层），成功的生长了器件级的GaAs外延薄膜，取得了突破性的进展。
2.4一维量子线、零维量子点半导体微结构材料
基于量子尺寸效应、量子干涉效应，量子隧穿效应和库仑阻效应以及非线性光学效应等的低维半导体材料是一种人工构造（通过能带工程实施）的新型半导体材料，是新一代微电子、光电子器件和电路的基础。它的发展与应用，极有可能触发新的技术革命。
目前低维半导体材料生长与制备主要集中在几个比较成熟的材料体系上，如GaAlAs／GaAs，In（Ga）As／GaAs，InGaAs／InAlAs／GaAs，InGaAs／InP，In（Ga）As／InAlAs／InP，InGaAsP／InAlAs／InP以及GeSi／Si等，并在纳米微电子和光电子研制方面取得了重大进展。俄罗斯约飞技术物理所MBE小组，柏林的俄德联合研制小组和中科院半导体所半导体材料科学重点实验室的MBE小组等研制成功的In（Ga）As／GaAs高功率量子点激光器，工作波长lμm左右，单管室温连续输出功率高达3.6～4W.特别应当指出的是我国上述的MBE小组，2001年通过在高功率量子点激光器的有源区材料结构中引入应力缓解层，抑制了缺陷和位错的产生，提高了量子点激光器的工作寿命，室温下连续输出功率为1W时工作寿命超过5000小时，这是大功率激光器的一个关键参数，至今未见国外报道。
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半导体材料研究的新进展
在单电子晶体管和单电子存贮器及其电路的研制方面也获得了重大进展，1994年日本NTT就研制成功沟道长度为30nm纳米单电子晶体管，并在150K观察到栅控源－漏电流振荡；1997年美国又报道了可在室温工作的单电子开关器件，1998年Yauo等人采用0.25微米工艺技术实现了128Mb的单电子存贮器原型样机的制造，这是在单电子器件在高密度存贮电路的应用方面迈出的关键一步。目前，基于量子点的自适应网络计算机，单光子源和应用于量子计算的量子比特的构建等方面的研究也正在进行中。
与半导体超晶格和量子点结构的生长制备相比，高度有序的半导体量子线的制备技术难度较大。中科院半导体所半导体材料科学重点实验室的MBE小组，在继利用MBE技术和SK生长模式，成功地制备了高空间有序的InAs／InAI（Ga）As／InP的量子线和量子线超晶格结构的基础上，对InAs／InAlAs量子线超晶格的空间自对准（垂直或斜对准）的物理起因和生长控制进行了研究，取得了较大进展。
王中林教授领导的乔治亚理工大学的材料科学与工程系和化学与生物化学系的研究小组，基于无催化剂、控制生长条件的氧化物粉末的热蒸发技术，成功地合成了诸如ZnO、SnO2、In2O3和Ga2O3等一系列半导体氧化物纳米带，它们与具有圆柱对称截面的中空纳米管或纳米线不同，这些原生的纳米带呈现出高纯、结构均匀和单晶体，几乎无缺陷和位错；纳米线呈矩形截面，典型的宽度为20－300nm，宽厚比为5－10，长度可达数毫米。这种半导体氧化物纳米带是一个理想的材料体系，可以用来研究载流子维度受限的输运现象和基于它的功能器件制造。香港城市大学李述汤教授和瑞典隆德大学固体物理系纳米中心的LarsSamuelson教授领导的小组，分别在SiO2／Si和InAs／InP半导体量子线超晶格结构的生长制各方面也取得了重要进展。
低维半导体结构制备的方法很多，主要有：微结构材料生长和精细加工工艺相结合的方法，应变自组装量子线、量子点材料生长技术，图形化衬底和不同取向晶面选择生长技术，单原子操纵和加工技术，纳米结构的辐照制备技术，及其在沸石的笼子中、纳米碳管和溶液中等通过物理或化学方法制备量子点和量子线的技术等。目前发展的主要趋势是寻找原子级无损伤加工方法和纳米结构的应变自组装可控生长技术，以求获得大小、形状均匀、密度可控的无缺陷纳米结构。
2.5宽带隙半导体材料
宽带隙半导体材主要指的是金刚石，III族氮化物，碳化硅，立方氮化硼以及氧化物（ZnO等）及固溶体等，特别是SiC、GaN和金刚石薄膜等材料，因具有高热导率、高电子饱和漂移速度和大临界击穿电压等特点，成为研制高频大功率、耐高温、抗辐照半导体微电子器件和电路的理想材料；在通信、汽车、航空、航天、石油开采以及国防等方面有着广泛的应用前景。另外，III族氮化物也是很好的光电子材料，在蓝、绿光发光二极管（LED）和紫、蓝、绿光激光器（LD）以及紫外探测器等应用方面也显示了广泛的应用前景。随着1993年GaN材料的P型掺杂突破，GaN基材料成为蓝绿光发光材料的研究热点。目前，GaN基蓝绿光发光二极管己商品化，GaN基LD也有商品出售，最大输出功率为0.5W.在微电子器件研制方面，GaN基FET的最高工作频率（fmax）已达140GHz，fT=67GHz，跨导为260ms／mm；HEMT器件也相继问世，发展很快。此外，256×256GaN基紫外光电焦平面阵列探测器也已研制成功。特别值得提出的是，日本Sumitomo电子工业有限公司2000年宣称，他们采用热力学方法已研制成功2英寸GaN单晶材料，这将有力的推动蓝光激光器和GaN基电子器件的发展。另外，近年来具有反常带隙弯曲的窄禁带InAsN，InGaAsN，GaNP和GaNAsP材料的研制也受到了重视，这是因为它们在长波长光通信用高T0光源和太阳能电池等方面显示了重要应用前景。
以Cree公司为代表的体SiC单晶的研制已取得突破性进展，2英寸的4H和6HSiC单晶与外延片，以及3英寸的4HSiC单晶己有商品出售；以SiC为GaN基材料衬低的蓝绿光LED业已上市，并参于与以蓝宝石为衬低的GaN基发光器件的竟争。其他SiC相关高温器件的研制也取得了长足的进步。目前存在的主要问题是材料中的缺陷密度高，且价格昂贵。
II－VI族兰绿光材料研制在徘徊了近30年后，于1990年美国3M公司成功地解决了II－VI族的P型掺杂难点而得到迅速发展。1991年3M公司利用MBE技术率先宣布了电注入（Zn，Cd）Se／ZnSe兰光激光器在77K（495nm）脉冲输出功率100mW的消息，开始了II－VI族兰绿光半导体激光（材料）器件研制的高潮。经过多年的努力，目前ZnSe基II－VI族兰绿光激光器的寿命虽已超过1000小时，但离使用差距尚大，加之GaN基材料的迅速发展和应用，使II－VI族兰绿光材料研制步伐有所变缓。提高有源区材料的完整性，特别是要降低由非化学配比导致的点缺陷密度和进一步降低失配位错和解决欧姆接触等问题，仍是该材料体系走向实用化前必须要解决的问题。
宽带隙半导体异质结构材料往往也是典型的大失配异质结构材料，所谓大失配异质结构材料是指晶格常数、热膨胀系数或晶体的对称性等物理参数有较大差异的材料体系，如GaN／蓝宝石（Sapphire），SiC／Si和GaN／Si等。大晶格失配引发界面处大量位错和缺陷的产生，极大地影响着微结构材料的光电性能及其器件应用。如何避免和消除这一负面影响，是目前材料制备中的一个迫切要解决的关键科学问题。这个问题的解泱，必将大大地拓宽材料的可选择余地，开辟新的应用领域。
目前，除SiC单晶衬低材料，GaN基蓝光LED材料和器件已有商品出售外，大多数高温半导体材料仍处在实验室研制阶段，不少影响这类材料发展的关键问题，如GaN衬底，ZnO单晶簿膜制备，P型掺杂和欧姆电极接触，单晶金刚石薄膜生长与N型掺杂，II－VI族材料的退化机理等仍是制约这些材料实用化的关键问题，国内外虽已做了大量的研究，至今尚未取得重大突破。
3光子晶体
光子晶体是一种人工微结构材料，介电常数周期的被调制在与工作波长相比拟的尺度，来自结构单元的散射波的多重干涉形成一个光子带隙，与半导体材料的电子能隙相似，并可用类似于固态晶体中的能带论来描述三维周期介电结构中光波的传播，相应光子晶体光带隙（禁带）能量的光波模式在其中的传播是被禁止的。如果光子晶体的周期性被破坏，那么在禁带中也会引入所谓的“施主”和“受主”模，光子态密度随光子晶体维度降低而量子化。如三维受限的“受主”掺杂的光子晶体有希望制成非常高Q值的单模微腔，从而为研制高质量微腔激光器开辟新的途径。光子晶体的制备方法主要有：聚焦离子束（FIB）结合脉冲激光蒸发方法，即先用脉冲激光蒸发制备如Ag/MnO多层膜，再用FIB注入隔离形成一维或二维平面阵列光子晶体；基于功能粒子（磁性纳米颗粒Fe2O3，发光纳米颗粒CdS和介电纳米颗粒TiO2）和共轭高分子的自组装方法，可形成适用于可光范围的三维纳米颗粒光子晶体；二维多空硅也可制作成一个理想的3－5μm和1.5μm光子带隙材料等。目前，二维光子晶体制造已取得很大进展，但三维光子晶体的研究，仍是一个具有挑战性的课题。最近，Campbell等人提出了全息光栅光刻的方法来制造三维光子晶体，取得了进展。
4量子比特构建与材料
随着微电子技术的发展，计算机芯片集成度不断增高，器件尺寸越来越小（nm尺度）并最终将受到器件工作原理和工艺技术限制，而无法满足人类对更大信息量的需求。为此，发展基于全新原理和结构的功能强大的计算机是21世纪人类面临的巨大挑战之一。1994年Shor基于量子态叠加性提出的量子并行算法并证明可轻而易举地破译目前广泛使用的公开密钥Rivest，Shamir和Adlman（RSA）体系，引起了人们的广泛重视。
所谓量子计算机是应用量子力学原理进行计的装置，理论上讲它比传统计算机有更快的运算速度，更大信息传递量和更高信息安全保障，有可能超越目前计算机理想极限。实现量子比特构造和量子计算机的设想方案很多，其中最引人注目的是Kane最近提出的一个实现大规模量子计算的方案。其核心是利用硅纳米电子器件中磷施主核自旋进行信息编码，通过外加电场控制核自旋间相互作用实现其逻辑运算，自旋测量是由自旋极化电子电流来完成，计算机要工作在mK的低温下。
这种量子计算机的最终实现依赖于与硅平面工艺兼容的硅纳米电子技术的发展。除此之外，为了避免杂质对磷核自旋的干扰，必需使用高纯（无杂质）和不存在核自旋不等于零的硅同位素（29Si）的硅单晶；减小SiO2绝缘层的无序涨落以及如何在硅里掺入规则的磷原子阵列等是实现量子计算的关键。量子态在传输，处理和存储过程中可能因环境的耦合（干扰），而从量子叠加态演化成经典的混合态，即所谓失去相干，特别是在大规模计算中能否始终保持量子态间的相干是量子计算机走向实用化前所必需克服的难题。
5发展我国半导体材料的几点建议
鉴于我国目前的工业基础，国力和半导体材料的发展水平，提出以下发展建议供参考。
5.1硅单晶和外延材料硅材料作为微电子技术的主导地位
至少到本世纪中叶都不会改变，至今国内各大集成电路制造厂家所需的硅片基本上是依赖进口。目前国内虽已可拉制8英寸的硅单晶和小批量生产6英寸的硅外延片，然而都未形成稳定的批量生产能力，更谈不上规模生产。建议国家集中人力和财力，首先开展8英寸硅单晶实用化和6英寸硅外延片研究开发，在“十五”的后期，争取做到8英寸集成电路生产线用硅单晶材料的国产化，并有6～8英寸硅片的批量供片能力。到2010年左右，我国应有8～12英寸硅单晶、片材和8英寸硅外延片的规模生产能力；更大直径的硅单晶、片材和外延片也应及时布点研制。另外，硅多晶材料生产基地及其相配套的高纯石英、气体和化学试剂等也必需同时给以重视，只有这样，才能逐步改观我国微电子技术的落后局面，进入世界发达国家之林。
5.2GaAs及其有关化合物半导体单晶材料发展建议
GaAs、InP等单晶材料同国外的差距主要表现在拉晶和晶片加工设备落后，没有形成生产能力。相信在国家各部委的统一组织、领导下，并争取企业介入，建立我国自己的研究、开发和生产联合体，取各家之长，分工协作，到2010年赶上世界先进水平是可能的。要达到上述目的，到“十五”末应形成以4英寸单晶为主2－3吨／年的SI－GaAs和3－5吨／年掺杂GaAs、InP单晶和开盒就用晶片的生产能力，以满足我国不断发展的微电子和光电子工业的需术。到2010年，应当实现4英寸GaAs生产线的国产化，并具有满足6英寸线的供片能力。
5.3发展超晶格、量子阱和一维、零维半导体微结构材料的建议
（1）超晶格、量子阱材料从目前我国国力和我们已有的基础出发，应以三基色（超高亮度红、绿和蓝光）材料和光通信材料为主攻方向，并兼顾新一代微电子器件和电路的需求，加强MBE和MOCVD两个基地的建设，引进必要的适合批量生产的工业型MBE和MOCVD设备并着重致力于GaAlAs／GaAs，InGaAlP／InGaP，GaN基蓝绿光材料，InGaAs／InP和InGaAsP／InP等材料体系的实用化研究是当务之急，争取在“十五”末，能满足国内2、3和4英寸GaAs生产线所需要的异质结材料。到2010年，每年能具备至少100万平方英寸MBE和MOCVD微电子和光电子微结构材料的生产能力。达到本世纪初的国际水平。
宽带隙高温半导体材料如SiC，GaN基微电子材料和单晶金刚石薄膜以及ZnO等材料也应择优布点，分别做好研究与开发工作。
（2）一维和零维半导体材料的发展设想。基于低维半导体微结构材料的固态纳米量子器件，目前虽然仍处在预研阶段，但极其重要，极有可能触发微电子、光电子技术新的革命。低维量子器件的制造依赖于低维结构材料生长和纳米加工技术的进步，而纳米结构材料的质量又很大程度上取决于生长和制备技术的水平。因而，集中人力、物力建设我国自己的纳米科学与技术研究发展中心就成为了成败的关键。具体目标是，“十五”末，在半导体量子线、量子点材料制备，量子器件研制和系统集成等若干个重要研究方向接近当时的国际先进水平；2010年在有实用化前景的量子点激光器，量子共振隧穿器件和单电子器件及其集成等研发方面，达到国际先进水平，并在国际该领域占有一席之地。可以预料，它的实施必将极大地增强我国的经济和国防实力。
半导体论文 篇三
为了分析半导体制冷器工艺设计方法与制冷效率的关系，探讨其工作寿命的影响因素，文章通过改进半导体制冷器基板材料，采用新型胶黏剂，并通过实验来对比分析半导体电偶间不同的铜片排布方式对制冷器制冷性能、寿命的影响。实验结果表明，连接铜片排布回路形式对制冷性能影响不大，但对产品的使用寿命有一定的影响。铜线排列走向简单，电阻变化率低，使用寿命相对较长。
关键词：
半导体制冷器；制冷性能；基板；铜片回路
半导体制冷技术因其具有的独特优点而在各行各业得到了广泛的应用［1-3］。为提高其性能、增强机械强度和稳定性，国内外有关科技人员进行了很多研究工作。宣向春等［4］提出可在普通半导体电臂对的P型和N型电偶臂之间淀积一层厚度适当的银膜，提高电偶对的制冷性能。李茂德［5］和任欣［6］等认为，提高制冷系统热端的散热强度可以改善半导体制冷器的制冷性能，但制冷性能并不能随散热强度的提高无限提高。
YANLANASHIM［7］优化了制冷系统设计方法。此外，GAOMin［8］等指出电偶臂的长度在很大程度上影响半导体的热电性能。YUJianlin［9］等详细研究了制冷单元的个数和电偶臂的长度对制冷性能的影响程度。本文主要对半导体制冷器的制造工艺进行了分析，讨论了不同的半导体铜片连接回路以及半导体电偶对与基板的黏结性能对半导体制冷器制冷效果及其寿命的影响，并通过实验进行了性能测试，实验结果可以为提高半导体制冷器的制冷性能及产品寿命提供较好的依据，具有一定的实际指导意义。
1半导体制冷器设计工艺
半导体制冷器的性能主要包括制冷效率和使用寿命，取决于组成半导体制冷器主体的制冷电偶对的设计制造工艺，半导体材料的热电优值系数及半导体制冷器系统的结构等［10］。本文仅讨论半导体制冷器基板材料以及不同的半导体铜片连接回路对半导体制冷器制冷效果及其寿命的影响。
1．1基板设计工艺半导体制冷器的导热绝缘层由陶瓷基板构成，由1个放热面和1个吸热面组成一组，2个面之间由铜片连接不同型的、相互错开的半导体颗粒，形成回路，如图1所示。陶瓷基板材料及基板厚度对半导体制冷器制冷效率有显著的影响。设计采用了质量分数为96%氧化铝(Al2O3)的陶瓷基板。同时，为提高半导体制冷效率，通过减薄陶瓷基板厚度(由目前的1．00mm，减薄到0．50～0．13mm)，降低热阻，提高了传热性能，制冷效率COP值得到提高，但成本相应增加；另外，也可以将基板换成氮化铝(AlN)，氮化铝热导率为180W•m－1•K－1左右(20℃环境温度下测试)，而氧化铝为22W•m－1•K－1左右(20℃环境温度下测试)，热导率提高了约7倍，同样也可以提高COP值，但是基板成本会更高，约为原来的10倍。
1．2铜片回路连接工艺将半导体电偶对、基板和接线端子用铜片焊接起来，形成通电回路。实验设计了2种不同回路走线方式A型和B型(CP/127/060/A和CP/127/060/B)，如图2～3所示，图中粗线为回路走线路径。由于基板与半导体颗粒间焊接了铜片，半导体颗粒与基板形成刚性连接，在温度变化的时候材料的内应力很大。因此生产工艺中将半导体颗粒与瓷片用胶黏剂粘接，用于卸去大部分应力，提高产品的寿命。但由于胶黏剂的导热性较差，制冷性能会受到一定影响。本文采用了自主研发的一种胶黏剂，粘接层很薄，热导率相对比较高，使得产品具有一定的市场竞争优势。
2半导体制冷器性能实验分析
2．1铜片排布方式对性能的影响实验现场如图4所示，实验原理如图5所示。实验材料：A型产品和B型产品各5个。实验时，将整个装置放置于真空中，测试仪器中设置好控制温度Th=50℃，先测试最大温度差ΔTmax值。在每个产品的基板上分别选择4个测试点，依次递增施加不同的测试电压(16～20V)，得到测试数据ΔT值，拟合曲线，找出极值点。极值点对应的ΔT值就是ΔTmax，其对应的电流就是Imax。然后给产品施加Imax的电流，通过加热片控制冷热面的温度差ΔT=0℃，测定此时的制冷量Qc值即为Qcmax，即加热片的功率。实验数据如表1～2所示。由表1～2可知，2种不同铜片排布形式，其温度差ΔT，制冷量Qc的数据差异均在实验仪器误差范围内，针对ΔT，Qc这两项来说，铜片回路形式对半导体制冷器制冷效率影响不大。
2．2铜片排布方式对产品寿命的影响对2种回路的制冷器分别进行制冷—制热循环实验。实验条件：1个循环为1min(40s制冷，制冷温度降到0．0℃，电流4．0A;20s制热，制热温度升到100．0℃，电流4．5A);压力280±20N，2．4万次循环实验结束。每0．15万次循环测1次电阻，若2．4万次循环之内，电阻变化率超过10%表示产品失效，实验结束。实验样品选择CP/127/060/A和CP/127/060/B各2组，实验结果如图6所示。由图6可知，在2．4万次循环结束时，A型产品2组实验样品的电阻变化率分别为1．35%和1．45%，而B型产品2组实验样品的电阻变化率均在2．04%左右。实验数据表明，A型基板的电阻变化率相对较低，寿命趋势相对较长。
3结论
通过理论分析和实验研究，得到以下结论：1)陶瓷基板材料及基板厚度对半导体制冷器制冷效率有显著的影响：氮化铝(AlN)基板因热导率高于氧化铝(Al2O3)，可以提高COP值，但其成本会提高；通过减薄陶瓷基板厚度降低热阻，可提高传热性能，提高制冷效率COP值。2)半导体颗粒与瓷片用胶黏剂粘接，可卸去大部分应力，提高产品的寿命。但由于胶黏剂的导热性较差，制冷性能会受到一定影响。可采用自主研发的胶黏剂，粘接层很薄，热导率相对比较高，保证产品在市场竞争上具有一定的优势。3)通过实验数据对比分析，温差ΔT和制冷量Qc的数据差异均在实验仪器误差范围内，针对ΔT和Qc来说，回路形式对半导体制冷器制冷效率影响不大。4)在寿命方面，在2．4万次循环结束时，A型成品电阻变化率分变为1．35%和1．45%，而B型均在2．04%左右。直观的数据对比显示A型基板的电阻变化率相对较低，寿命趋势相对更长。
参考文献：
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［2］王千贵，杨永跃．半导体车载冰箱的智能温控系统设计［J］．电子设计工程，2012，20(17):132－134．
［3］梁斯麒．半导体制冷技术在小型恒温箱的应用研究［D］．广州：华南理工大学，2011:1－7．
［4］宣向春，王维杨．半导体制冷器“无限级联”温差电偶对工作参数的理论分析［J］．半导体学报，1999，20(7):606－611．
［5］李茂德，卢希红．热电制冷过程中散热强度对制冷参数的影响分析［J］．同济大学学报(自然科学版)，2002，30(7):811－813．
［6］任欣，张麟．有限散热强度下半导体制冷器性能的实验研究［J］．低温工程，2003(4):57－62．
［7］YAMANASHIM．Anewapproachtooptimumdesigninthermoelectriccoolingsystem［J］．AppliedPhysicsA:MaterialsScience＆Processing，1980(9):5494－5502．
［8］GAOMin，ROWEDM，KONTOSTAVLAKISK．Thermoelectricfigure-of-meritunderlargetemperaturedifferences［J］．JournalofPhysicsDAppliedPhysics，2004，37(8):1301－1304．
［9］YUJianlin，ZHAOHua，XIEKangshan．Analysisofoptimumconfigurationoftwo-stagethermoelectricmodules［J］．InstituteofRefrigerationandCryogenicsEngnieering，2007，47(2):89－93．
半导体论文 篇四
关键词：课程思政；半导体物理；实践方法
2016年，在全国高校思想政治会议上提出“使各类课程与思想政治理论课同向同行”[1]。自此，课程思政的重要性逐渐凸显，围绕课程思政的教学研究犹如雨后春笋般不断涌现。各高校围绕课程思政加快改革步伐，不断创新工作举措。具体的举措包括课程思政教学工作坊的建设、课程思政示范专业建设、课程思政建设项目的开展。这些举措实施的着力点就是将课程思政与高校的专业课有机融合[2]。关键是既要保证课程思政教学的有序开展，又要确保专业知识教学的通畅性、连贯性。本论文以半导体物理这门课程为例，探索半导体物理与课程思政的有机结合。半导体物理是工科类专业的一门基础课程，通过本课程的学习，学生能够掌握半导体的基本概念和基础理论。主要包括掌握半导体晶格结构的分类及其价键的结合性质，半导体的电子状态及其能带结构，半导体中载流子的分布、迁移、复合特性，pn结的物理特性，金属和半导体的接触特性。显然，这门课程专业性非常强，如果机械地将其与思政元素结合，那么思政教学与专业课教学就会格格不入。因此，我们有必要采用多种方法，多维度地将课程思政元素融入课程，实现二者的无缝对接。围绕立德树人的主线，采用的思政教学方法由浅入深、循序渐进，使学生将专业知识和思政理论融会贯通。第一种方法是在半导体物理课程的知识点中发掘思政元素，多个知识点协同开发，达到以点带面的效果。第二种方法是从我国目前亟待解决的难题出发，在本课程的教学内容中寻找突破口，从而将本门课程从单一的理论性课程发展为理论与国家发展的现实性相结合的课程。第三种方法是将哲学问题引入课堂，鼓励学生积极发言探讨，激发学生的学习兴趣。第四种方法是介绍我国半导体行业的发展简史以及半导体领域大师的成长经历。那么，我们就从这四个方面阐述半导体物理中的课程思政教学：
1半导体物理知识点中的课程思政元素
在“原子的能级”这一小节中，从“电子的共有化运动”这个知识点可以挖掘出思政元素。电子的共有化运动的物理意义是某一原子的核外电子不仅可以在原有的轨道上运动，而且可以迁移到相邻原子的电子壳层上运动，那么电子可以在晶体内运动[3]。从中我们可以看出，原子的电子壳层不仅可以容纳本身的电子，还可以容纳相邻原子的电子。这与我国开放共享发展的理念是契合的，中国未来会更加开放包容地与其他国家共同参与世界经济的发展。同样，在生产生活中要学会共享、敢于共享，打破行业壁垒，实现信息的互联互通。载流子的俄歇复合本质上反映的是两个电子（或空穴）之间能量的传递，其物理意义是当一对电子-空穴发生复合的同时，另一个电子（或空穴）会被激发至能量更高的能级，这个电子（或空穴）往低能级跃迁的同时释放出声子。我们传授这个知识点的时候，可以引入中国一句古语“近朱者赤，近墨者黑”。那么这句古语和俄歇复合的关联在哪里呢？空穴传递能量给相邻的空穴，能量往更正的方向传递，这使我们联想到国家大力弘扬正能量，与“近朱者赤”是关联的。正能量可以使人们积极乐观地工作、生活，社会的风气变得更好，人们互帮互助、传递美德、弘扬正义。电子传递能量给相邻的电子，能量往更负的方向传递，这与“近墨者黑”是相关联的。如果一个人自己的负能量太多，整天浑浑噩噩、不思进取、怨天尤人，那么他传递给身边人的也是负能量，这样对他人、对社会都是不利的。pn结是半导体物理中非常重要的一个章节，这种结构是晶体二极管必备的结构[4]。pn结具有单向导电性，当pn结的两端加上正向电压时，pn结呈导通状态，而且正向电流的密度随着正向电压的增大呈指数级增长。当pn结的两端加上反向电压时，pn结呈截止的状态，反向电流密度非常小，且随着反向电压的增大电流密度变化非常小。针对pn结加上正向电压引起的电流密度的变化，我们可以类比政策对生产力的影响，只要选择好正确的发展政策，那么国民经济与社会就会得到跨越式发展。我国坚持社会主义制度，改革开放的决策落地之后，我国经济迅速发展，人民生活水平不断改善。我国社会现阶段的主要矛盾已经不再是人民日益增长的物质文化需要同落后的社会生产之间的矛盾，而转化为人民日益增长的美好生活需要和不平衡不充分的发展之间的矛盾。这说明我国的改革开放发展政策取得了举世瞩目的成就，其重要性不言而喻。然而，当我们制定了错误的发展政策时，社会经济的发展必然受到制约，甚至会停滞不前，这正好与pn结加上反向电压后呈截止状态的道理类似。以半导体物理中电子的共有化运动、俄歇复合和pn结的单向导电性三个知识点为例，我们分析了如何在已有的知识点中挖掘思政元素，找出知识点和思政元素之间的内在关联性，使二者形成一个有机的整体。
2半导体物理与国家经济社会发展中的问题相结合
将我国经济社会发展亟待解决的问题引入课程，鼓励青年学生积极从事相关行业，为国家的发展积累人才。目前，我国天然气探明的储量不到全球总量的1%，人均天然气资源远低于世界平均水平，排名在100位以后；我国石油资源约为1040亿吨，虽然总量排在世界第6位，但是我国大多数石油开采难度极大，可勘探的石油储量并不高，人均石油资源只占世界平均水平的五分之一；我国煤炭资源排在世界第3位，但是人均煤炭占有量还不及世界平均水平。显然，我国的三大资源相较于其他资源大国还是非常匮乏的，这严重影响了我国的能源安全。因此，有必要开发新型可再生能源来替代传统的化石能源。太阳能是全球储量巨大、分布广泛的可再生能源。目前，能够有效利用太阳能的途径主要是光热转换和光电转换。其中，光电转换的研究方向主要有太阳能电池、光电化学分解水制氢等。光电转换所用到的材料就是半导体，半导体吸收光子产生光生载流子（电子和空穴），这些载流子驱动了光电反应，产生光电流。因此，学习半导体的相关理论基础是非常必要的。半导体物理这门课程详细介绍了半导体的电子状态、能带理论、非平衡载流子等理论，学生掌握这些理论就能对光电转换的机理有深刻的理解，只有真正理解掌握才能突破创新。目前，芯片产业几乎被日本和欧美等发达国家瓜分，我国每年需要进口3000多亿美元的芯片，芯片的自产能力不足使我国的经济发展难以得到坚实的保障。我国急需相关的仪器设备和技术，最紧缺的就是芯片相关产业的人才。硅基半导体是生产芯片的必备材料，而硅是一种非常重要的半导体，是半导体物理必须要教学的内容，半导体物理正是芯片人才必须要掌握的一门课程[5]。本课程解析了硅的能带结构，给出了硅导带等能面示意图、硅中导带底电子的有效质量和价带顶空穴的有效质量，使学生从基本结构上对硅有深刻的理解。通过本征半导体的载流子浓度和杂质半导体的载流子浓度这两部分内容的学习，学生可以掌握本征硅和掺杂硅的载流子浓度与温度之间的关系。在硅基芯片的生产和使用过程中，可以应用温度和载流子浓度的关系筛选出芯片高效运行的温度区间，使器件稳定工作。
3半导体物理中的哲学问题
课程中的部分教学内容涉及一些哲学思想，通过这些哲学思想引导学生充分思考，使学生的思想得到熏陶和升华。例如，硅在砷化镓中既可以作为施主杂质取代镓，又可以作为受主杂质取代砷，表现出双性行为。这里面反映的哲学思想是事物是有两面性的，所有的事物并不是非黑即白的，我们要善于观察、清晰判断。对于中华传统文化，我们要取其精华、去其糟粕。再比如，pn结的击穿中就可以发掘一定的哲学思想。pn结的击穿是指当反向偏压增大到一定数值时，反向电流密度突然迅速增大的物理现象。我们知道，当pn结外加反向偏压时，pn结是截止状态的，但是当外加偏压突破了极限，pn结就会被击穿，瞬间形成非常大的反向电流。这个概念蕴含的哲学思想是“月满则亏，水满则溢”，其哲学意义是当事物发展到极端之后，就会产生溢出效应，甚至往相反的方向发展。
4我国半导体行业发展简史以及半导体物理领域的著名科学家
教师应在课程中增加对中国半导体的发展和领域内大师级科学家的介绍。1953年，京东方的前身———北京电子管厂建成，为中国的晶体管生产提供了保障。1956年，黄坤、谢希德联合撰写了经典著作《半导体物理学》，为中国半导体的研究提供了理论支撑。1958年，谢希德从麻省理工学院毕业归国并入职复旦大学，自此开启了中国半导体物理学科的发展进程。1960年，中科院半导体所和河北半导体所正式成立。1985年，中兴半导体有限公司在深圳成立，后来发展为中兴通讯。1987年，华为公司成立，并筹备了集成电路设计中心（海思半导体的前身）。随后，中芯国际成立，开启了国产半导体晶圆代工之路。2016年，武汉长江存储成立，开启了我国自主生产存储芯片的道路。紧接着，合肥长鑫存储成立，壮大了存储芯片的生产队伍。2018年，强调，要提高半导体等关键核心技术创新能力。我国半导体领域著名科学家罗晋生教授一生致力于半导体学科的发展，他在半导体表、界面，半导体材料合成，半导体器件、导体的椭偏光分析等研究方向上都取得了突破性的进展。他为了半导体学科的发展奉献了毕生的精力，即使在年近古稀时依然坚守在一线，为半导体学科做出了巨大的贡献。
5结语
半导体论文 篇五
1辩证思维能力的培养
辩证思维能力指的是运用辩证法分析解决问题的能力。电子技术基础与技能的学习内容相对抽象，例如基本放大电路、集成运放的应用等章节，需要学生在具备扎实基础之上，在脑海中建立各个概念之间的联系网络，并运用抽象思维理解其核心，才能系统地掌握和贯通多个不同知识体系，真正消化为自己的东西。单纯地死读课本是目前职业院校在读学生普遍存在的现象，教师在教学过程中需要抓住教学主要矛盾，也就是教学模式问题，有意识地引导学生辩证的思考问题，增强学生对知识的理解和掌握。具体例子如下：例1：在学习“半导体的基本特性和PN结”相关章节时，首先需要教授导体、绝缘体、半导体的定义，原子结构概念，载流子概念等最基础的知识。接下来介绍半导体的导电机理。其中需连带介绍半导体的热敏性、光敏性和掺入微量杂质对其导电性的影响。随后引出P型半导体和N型半导体定义，并逐步推进到PN结的学习。这是本章节的重点内容，教师可辅以多媒体设备甚至模型，将知识深入浅出讲述给学生。在这个过程中，应注意知识教授的层次性，例如PN结正加电压和反加电压的不同结果，可形象地进行对比分析，会让学生印象更加深刻，不易记混。此类在知识层次上渐进的教学方法，对于培养学生的辩证思维能力，增强其对抽象概念的理解，形成有体系的知识网络有很大帮助。例2：“集成运算放大器”章节也是电子技术基础与技能学习的一个重点，并且该部分知识也是大部分学生学习的难度。由于职业院校学生学习能力有限，教师应适当放慢教学速度，按照大纲要求，详解每一个知识点。例如在理想集成运放的教学中，应注意强调“虚断”和“虚短”的概念，结合坐标对比分析理想集成运放工作在线性区和非线性区的特点，在比例运算电路的教学中，教师应抓住反相比例、同相比例和差分比例放大电路推导的共性进行讲解，并要求学生熟练画出各种运算电路图，不断提问使学生在理解的基础上进行记忆。学生的辩证思维能力是在整个教学过程的点点滴滴中逐渐培养出来的。学生在形成一定的辩证思维后，能够用联系和发展的眼光分析问题，遇到难题之后也能够利用否定之否定思维方法逼近答案，对于学生理解问题和解决难题具有很大帮助。
2逻辑思维能力的培养
电子技术基础与技能的前后章节环环相扣，要想让学生学好这门课程，需要在教学过程中注重培养学生的逻辑思维。其中，主要包括归纳演绎思维、类比思维和求异思维。归纳、演绎思维能力是对知识点扩展和应用的能力。其中，归纳是从个别到一般，在学习中通过知识点的习题训练掌握这一类问题的解决方法。演绎是从一般到个别，即在学习中将某一知识点理解并应用到解决具体的问题。例如在负反馈电路教学时，主要内容包括判断电压串联负反馈、电压并联负反馈、电流串联负反馈和电流并联负反馈，单纯的逐一讲解方式非常枯燥，学生很容易走神，建议通过四种负反馈电路归纳出串、并联判断方法和电压、电流判断方法。这样方便学生理解、记忆其内容。通过这样的教学方式，学生不仅可以扎实学到课本知识，又可在学习的过程中锻炼归纳思维方法。而演绎思维方法的训练可以在学习运算电路的过程中进行。运算电路的学习首先要明确加、减、积分、微分等基础运算方法，这就属于认识一般规律的过程。在知道运算规则后，运用基础运算方法对具体电路进行分析和判断，这即为一般到个别的演绎过程。这样的教学方法一举两得，既使学生掌握了基础知识，又培养了学生的演绎思维。类比思维能力是利用已知知识推知未知知识的举一反三的能力，这种能力对于学生学习任何知识都非常重要。锻炼学生的类比思维能力，对于学生的发散思维能力也有较大帮助，这不仅仅限于同一门课程中的学习，在不同专业课的学习，甚至是不同领域的学习都有效。例如在学习同步RS触发器的相关知识时，可以类比基本RS触发器，分析二者的相同点和不同点：R、S之间相互约束为其共同点；结构差异为其不同点。此外，类比学习可以减轻学习负担，但是前提是扎实掌握已有知识内容。求异思维能力是一种比较高级的思维能力。通常，我们都习惯使用求同思维，即按照已给条件步步下推得到最终答案。然而，问题有时并不那么容易，需要我们从反面或者其他角度进行思考，“另辟蹊径”得到解题思路，最终找到解题的方法。例如在学习差动放大电路的内容时，学生常常碰到的难点是不会求解单端输入差放电路电压。这是受我们在双端输出差动电路的差模电压增益和共模电压增益的求解思路影响，在单端输入差放电路电压的求解中运用了求同思维，还按照先画微变等效电路，再求电压增益的老思路求解，很难求出电压。使用求异思维方式，试着将单端输入转化为双端输入再来求解，问题迎刃而解。从以上分析可以看出，求异思维能力的训练对于提高学生整体理解和认知能力具有重要的意义，但这种训练比较困难，需要教师在备课时对该方面着重关注，提前设计桥段。
3改进教学模式，培养创新思维能力
现阶段，职业院校、高校等在教学模式上基本沿用传统的教学模式，教学手段单一，教学效果一般。教学模式的改革也早早提上各高校、职业院校的议程，然而进展较慢，效果不好。为了能够从根本上改变这一状况，应从教师身上入手，灌输新型教学模式理念；并尽量选用多媒体资源较为全面的新教材，按照任务驱动、项目式教学方式重组教学内容，让每个章节得到学习更贴近实际；在教学过程中，合理创设问题情境，为学生思维能力的培养创造良好的氛围；同时，加强实践环节，锻炼学生自主分析问题、解决问题的能力。要以学生能力的发展和素质的提高为根本。本课程教学大纲中对于教学目标的设置为“使学生理解常用电子线路的工作原理，掌握典型电子电路的分析方法，具备应用常见电子电路的能力”等内容，从这我们可以看出该门课程不仅仅要求学生掌握对电子电路的分析方法，更突出要求了学生对电子电路的实际应用能力。这也就是说，教师在教学过程中，如在电路中的分流与分压、基尔霍夫定律、戴维南定理等重要内容的讲解时，多举日常生活中能够用到它们的电路进行实例分析，让学生充分了解这些重要定理和内容的应）用环境，让课本的知识更加贴近实际，促进学生对知识的理解，提高学生对知识的应用能力。不仅如此，教师在授课过程中应具备工程观念，也就是说要具备一定的“近似观点”，在一些不必要的问题上避免吹毛求疵，以电路的分析和应用为主要思路。另外，在重点知识的讲解上要投入更多的时间，把知识点讲深、讲透。在保留传统教学模式的优点的基础上探索创新的教学方法。传统的教学模式往往仅注重知识本身，对于教学方法则并不深究。现阶段对教师要求创新教学，例如引入“拼图式”思维方法，打破常规的学科体系，整合教材内容从顺次教学转向项目教学，加强多媒体及Proteus技术在教学中的应用。其中，“拼图式”思维方法的引入对于学生分析复杂电路具有很大帮助，教材中一些复杂的实用电子电路本质上是由基本单元单路组合而成的，“拼图式”思维方式能够帮助学生看透电路基本组成，在进行电路分析时思路更加清晰。而项目教学可以以项目设计的方式作为小组作业布置给学生，一方面增强学生的实际应用能力，一方面促进学生的团队协作能力。此外，因为职业院校的学生学习能力有限，教师还应关注学生的学习方法，在讲授自然科学的同时进行学习方法的指导，例如提醒学生课前预习和课下复习、做题等，另外，对于一些易混淆的知识点可以用编口诀的方法增强同学们的记忆。
4总结
在教授电子技术基础与技能这门专业基础课的过程中，教师在紧抓课本内容的同时，重点关注学生思维能力的培养。本文主要介绍的辩证思维和逻辑思维对于该专业课的学习均不可或缺。学生运用这两种思维对知识内容和体系进行思考，加以自身实践的体会，才能真正学到知识，学活知识，提高自身能力，在其他知识的学习中举一反三。另外，该门课的教改也刻不容缓，通过以上内容的分析，希望广大教师可以从自身出发更新自己的教学理念改变教学模式，相关教育部门也应投入一定精力进行教学改革。
作者：张国华 单位：广东省广州市花都区理工职业技术学校
第二篇：多媒体技术电工电子技术课程教学应用
一、传统教学模式的不足之处
我国中小学教育模式仍然是应试教育，学生的自主学习能力普遍较低，升入职业院校的学生学习基础差，依赖性强，自控能力差，学习目标不明确，学习动力不足。教会学生学习，为社会培养具有创新精神和实践能力的人才，以适应时代的挑战，职业教育阶段，学生的主要任务还是学习，在教师指导下，依据教学的总体目标，结合自身条件，选择适合自己需求的学习内容，自我调控学习方式，独立地进行学习。传统的电工电子课程教学，教学模式单一，实验教学内容陈旧，学生缺乏学习的主动性，更没有创新意识，学生依据课本描述的实验原理、实验步骤、实验仪器设备等，在老师的指导下，在布置好的实验室按照教材的详细要求，完成具体的实验操作，学生产生对课本和老师的依赖性，缺乏对实验的思考，不知道为什么这么做，不会通过实验总结实验原理和结论。传统的电工电子技术只强调学生完成实验，得出结论，学生缺乏探究意识，制约了学生创新能力的培养。职业教育新课程标准注重教学的实践和理解，关注学生的创新思维能力的培养，传统的教学模式无法完成这一教学目标，将多媒体技术引入电工电子的实验教学是素质教育发展的必然趋势。实验教学是培养学生实践能力的关键，采用开放式实验教学，利用先进的虚拟仿真软件代替传统实验教学，是打造电工电子技术高效课堂的有效途径。
二、引入多媒体技术，降低教学难度
电工电子技术是一门专业基础课程，具有较强的实践性，通过课程学习使学生掌握一定的电工电子技术知识和技能。电工电子技术课程内容多，理论抽象，教学难度大。单单靠老师的口头讲解很难让学生掌握，利用多媒体技术提供的相关资料，利用多媒体辅助教学，丰富了教师教学的表达方式，多媒体利用其形象性和直观性，学生身心愉悦地投入教学内容，注意力更加集中，学习兴趣更浓，思维更加活跃。例如，常用低压电器中关于熔断器内容的教学，用多媒体课件展示常见的几种熔断器的外形符号和工作原理，将抽象的理论通过生动直观的画面表现出来，刺激学生的多种感官，在学生脑海中留下深刻的印象，学生经过思考和理解，收到良好的学习效果。利用多媒体技术多样化的演示方式，有效调动学生听、说、想的欲望，提升学生学习的积极性。抽象复杂的教学内容利用多媒体技术展示出来，学生能及时接受各方面的信息，学生进行形象记忆，化难为易，学生更容易掌握。多媒体集各种信息于一体，画面绚丽多彩，演示生动形象，化静为动，提高教学的效率，媒体的展示使电工电子技术课程教学更高效、方便、灵活。例如，电工电子技术课程中，元器件非线性特性很多，多媒体教学能使非线性特性形象化，运用动态图像形象地展示电路的本质特征，取代教材上的静止图像，运用多媒体刺激学生的多种感官，吸引学生的注意力，电工电子技术课程中电子元器件很复杂，语言讲解很难描述清楚，利用多媒体技术动态展示电路特征，引导学生主动思考，开阔学生的思维，提高空间想象力。教师对多媒体展示的内容进行适当讲解，强化教材内容的重点，使学生体验形象与抽象的关系，帮助学生建立电工电子技术知识结构，加深对电工电子技术知识的理解。
三、多媒体技术在电工电子技术课程的具体实施
合理运用多媒体技术，有效改进教学方式，增强学生实践机会，促进学生对理论的理解，不断提高学生应用电工电子技术的能力。职业教育的重点在于将理论知识应用于实践，侧重于培养学生用理论知识解决实际问题的能力。把多媒体技术融入电工电子技术课程体现了现代教育理念的要求。首先，多媒体技术的引入，使得教师的课堂任务减轻，在课堂教学中，教师将全部精力用于组织教学，促进了师生之间的交流沟通，教师要随时观察学生的反应，及时掌握学生的听课状态，调整授课方式，促进学生对知识的理解和掌握。其次，教师借助于计算机，大大提高了信息传输效率，教师能够在有限的时间内向学生传授更多的知识。培养学生动手能力及解决实际问题的能力，综合应用图像、声音、动画等多媒体效果，生动、直观地展示课程内容，促进学生实际操作能力的形成。再次，借助于多媒体，教师能够在课堂中增加相关学科最前沿的知识，开展课堂讨论，引导学生思考，相互探讨，提高学生思维的创新性。合理设置实践环节，提升学生动手技能力，根据教学内容特点，利用多媒体技术向学生展示一些具体的操作过程，使得学生通过认真观察理解掌握操作步骤，并按照步骤进行实践操作，提高学生的实践技能。教师要注重实际操作，着眼于学生的动手能力，引导学生依据专业理论设计实践操作，帮助学生养成手脑结合的好习惯，突出“做中学、做中教”的职业教育特色。培养学生的动手动脑能力，开发思维，促进学生创新能力的提升。
四、总结
总之，多媒体教学优化了电工电子技术课程教学，使枯燥的课堂变得生动形象，激发学生的学习兴趣，突破教学重点和难点，多媒体引入电工电子技术课程教学，为电工电子技术课程增光添彩，多媒体以其特有的绚丽的图像、悦耳的声音、逼真的动画，让学生身临其境，刺激学生感官，拓展学生视野，激发学生兴趣，将静止的教学内容动态地展现在学生面前，符合学生的需求，引导学生自主思考，提高了课堂效率，提升职业实践素养。
作者：韦政 单位：广东省深圳第二高级技工学校
第三篇：电子技术基础课程教学方法改革
一、电子技术基础课程教学现状
（一）教学内容陈旧
我国的社会发展日新月异，处于不断的变化之中，然而，我国院校关于电子技术基础课程的教材却仍然沿用老旧的版本，远远跟不上时展的脚步，与生活实际严重脱节。科技的发展带来了一批新技术、新观念与新方法，以满足社会不断发展的需求。但是我国电子技术基础课程陈旧的教学内容却无法将电子技术的这些特点如实反映出来。
（二）教学方法单一
由于受到传统教育思想观念的制约，我国教师仍然沿用传统的教学方法，在课堂上取代学生而成为主体，照本宣科地对学生进行灌输式的教育，不仅导致了课堂气氛沉闷，还严重降低了学生的学习成效。传统的教学方法以教师的授课为主，重理论而轻实践，无法将理论知识有效落实到生活中来，导致学生缺乏利用所学知识解决实际问题的能力。此外，电子技术基础课程还缺乏实验教学内容的辅助，或者实验内容以验证性实验为主，不利于学生的学习。
（三）教学安排欠妥
电子技术基础课程的学习应该注重理论与实践的有机结合，在理论课程的中间科学、合理地穿插实践课程，以保障学生真正掌握所学知识。然而，由于学校没有正确认识到电子技术基础课程实践的重要性，缺乏对电子技术基础课程实践的重视，在整个教学过程中出现对于电子基础课程实践的安排过少，理论课的安排数量过多、课时过长，缺乏讨论课的现象。
二、电子技术基础课程的教学方法改革
（一）引入多媒体教学手段
计算机技术的发展以及网络的普及使得多媒体技术被广泛运用到现代教学当中，成了一种新型的教学方法。多媒体技术包含图片、音乐、视频等内容，能够把枯燥的课本知识更加直观、生动、形象地呈现在学生的面前，充分调动了学生的热情，激发了学生学习的自主能动性。多媒体技术利用其丰富的载体，将课程中的疑点、难点清晰、简洁地展示出来，在优化了电子技术基础课堂教学效果的同时，也大大提高了课堂的教学效率。
（二）采用辅助教学手段
随着科技的飞速发展，除了多媒体技术之外，计算机辅助教学手段亦是多种多样。其中EWB、Proteus等电子线路方针软件，通过对多种电路、参数进行模拟与仿真，给电子技术基础教学提供了崭新的机遇与平台。计算机辅助教学手段能够有效地将理论与实践相结合，对教学成果有明显的提升作用，并且突破了常规的实验室场地，也挣脱了设备使用的空间限制，能够加强学生的实践动手能力与团队协作能力，将电子技术基础课程的实践性得到有效发挥。
（三）注重学生兴趣的培养
兴趣是学生开展学习行为的必要前提，也是提高学生学习成果的重要因素。电子技术基础课程隶属于物理学科，而电子技术通过物理反应产生的物理现象具有一定的趣味性与探索性，能够吸引学生的注意力，激发学生的求知欲和好奇心。对于调动学生学习兴趣，活跃学生的思维，提高学生的自主探索能力有着重要的意义。在课堂教学过程中，教师应该将理论紧扣生活，这样不仅便于学生理解，还能够锻炼学生运用所学知识解决实际困难的能力。除此之外，教师还可以利用实验教学法进行辅助性教学，让学生更加直观、具体地了解电子技术基础课程的教学内容。实验教学具有一定的趣味性，可以让学生在动手实验的过程中，逐渐吸收教学内容。
（四）将多媒体软件与EDA软件相结合
目前，多媒体技术已经被广泛用于我国的教学活动当中，给教学活动提供了极大的便利。然而，我国多媒体课件智能水平普遍偏低，对信息内容的加工、改造、转换、新建功能等还有所欠缺。例如，在讲解“模拟电路”这一内容时，为了方便学生的理解与学习，教师需要高科技模拟电路的删添以及改动，然而目前的多媒体软件无法帮助教师实现这一点。基于此，EDA软件与多媒体软件的有效结合则显得十分必要，只要在EDA软件中植入EWB软件即可。这两者之间的有机结合可以弥补多媒体软件中的缺陷与不足，帮助学生更好地对电子技术基础课程进行学习。
（五）精心设计讲授程序
电子技术基础课程的讲解必须遵循教学规律，教师只有在此基础上为课程讲授做好充足的准备，才能够利用有限的课堂时间，提高学生的学习效率。高科技所带来的多媒体等新型技术是辅助性的教学手段，教学手段仍然以教师的授课为主。因此，教师在设计讲授程序的时候，必须要以课程内容的本质与规律为前提，再将教学内容借助多媒体等现代化教学手段表现出来，把复杂而枯燥的理论知识变得简单易懂，这样有利于学生的接受和吸收。此外，各个科目之间存在一定的区别，也存在一定的联系，教师要不断提升自身的教学技巧，善于利用科目之间的关联，促进学生全方位的综合发展。
（六）重视实验课程建设
实践是检验理论的真伪、将理论知识真正落实于实际的唯一标准与途径，因此我们对实验结果的真实性与准确性有了更高的要求。理论知识无法脱离实践而单独存在，电子技术亦是如此，没有实验配合的电子技术教学毫无意义可言。基于此，我们应该充分重视电子技术实验课程，并且加大对实验课程建设的投资，确保电子技术实验的设备与手段能够符合时代的要求，教学与实验内容和电子元器件的发展保持同步，保障电子技术教学的实用性。此外，在实验方法上我们还可以通过对计算机辅助教学软件的引入，使得实验过程更加科技化、智能化，这样一来，不仅可以有效拓宽学生的知识面，还能够节约教育成本。
（七）重视学生创新能力的培养
社会的发展离不开科技的创新，科技创新是促进社会发展的原动力。而作为未来社会主义的接班人，培养学生的创新意识与创新能力是现在各院校对于人才培养的重点目标之一。要想推动我国现代化建设不断发展，教师应该不断完善自我的知识储备以及教学能力、教学方法，同时还要加强实践性的教学环节，锻炼学生的动手能力与团队协作能力，并且不断地拓宽学生在电子技术应用方面的知识面，让学生形成创新意识，培养创新能力，确保未来电子技术行业的蓬勃发展。
三、总结
电子技术基础课程是一项庞大而系统的工程，而对于电子技术基础课程教学方式的改革只是一种手段，旨在为社会培养优秀的人才，以适应不断发展的需要。电子技术基础课程具有一定的实践性与操作性，能够对时代进行直观的反映。通过对教学方法的改革，不仅可以提高学生的实践能力，提高课堂的教学质量，还能够为社会的发展打造坚实的人才后盾。
作者：许哲 单位：辽阳技师学院
第四篇：职高电子技术课教学实用性和实践性
一、奠定坚实的理论知识是理解实用性的基础
电子技术作为一门抽象化的课程，虽然难以理解，但是只要学好理论知识，就能了解电子技术在实际生活中的用途。如果一味地给学生灌输理论知识，学生又无法消化这些知识，只会使学生排斥电子技术这门课程。教师只有通过改变教学方式，制订合理的教学策略，吸引学生的注意力，调动学生学习积极性，使被动学习变为主动学习。
（一）理论与实际相结合
电子技术课程中，学生很难理解陌生的概念，这就需要教师在实际教学中正确引导学生，比如展示生活中常用到的一些LED灯管、电流电压表等。通过将实际生活中电子技术的应用与课本中的知识相联系，能够有效地让学生明白书本中那些晦涩难懂的知识。通过讲故事，讲解电子技术的发展历程以及对生活的影响，让学生明白学习电子技术的重要性。
（二）培养学生学习兴趣
学生只有拥有强烈的求知欲望，才能够树立学习目标。对电子技术学科的学习兴趣越浓厚，学习的动力才会越大，对电子技术的了解才会更加深刻。在课堂上，对那些简单易懂的内容，可以优先讲解，让学生可以很快地明白并吸收，采用提问的方式，调动学生的积极性，通过自我展示知识，让理解更深刻。多与学生接触，了解学生真实的想法，正确地引导学生对电子技术的学习。
（三）多媒体教学的应用
由于电子技术的高速发展，多媒体技术已经应用到各个领域，也为教学工作提供了很大的便利。多媒体教学不仅节约了上课时间，更是生动形象地为学生展示了电子技术在实际生活中的应用，能够有效提高学生的学习兴趣。
二、动手实践，深入理解
（一）实验教学
电子技术之所以抽象化，是因为我们无法直观地接触到它，而课堂上的理论知识是完全不够的。只用通过不断的实验学习，让学生可以亲手去做实验，了解电路的形成，学习电流电压表的测量方法，制作二极管等。而在实验过程中，学生不仅增加了动手、动脑的能力，也学会了团队协作，通过不断的交流、探讨，解释各种想象。只有通过实验教学才能让学生培养浓厚的学习兴趣，在实验中发现问题，提出问题，再通过不断的实验，解决问题。从而形成良好的学习习惯，拥有独立的思考能力。
（二）结合实验深入理解
通过电子技术的实验课程，让学生对实验数据进行分析处理，通过理论知识，总结归纳产生的现象原因。让学生更加深入地了解电子技术，明白电子技术应用于社会生活各个领域，明白学好电子技术的重要性以及今后走上社会电子技术在工作中的具体操作与应用。
三、课后巩固学习
对于理论知识的学习，如果没有课后作业的巩固，学生很快就会忘记，但是大量的课后作业又会导致学生抄袭。教师要根据课堂内容适量布置课后作业。对于实验课上展开的实验，往往由于时间关系很快就结束了，很多学生还意犹未尽。教师可以布置相应课后思考及实验，让学生课后自己动手操作。下次上课，让学生相互讨论自己的实验原理及实验过程，既可以起到巩固知识的作用，又可以培养学生的动手动脑能力。
四、结束语
现如今电子技术已经应用到我们生活的方方面面，电子技术在学校中更是一门必不可少的课程。对中职学生来说，学好电子技术在今后的工作和生活中有着十分重要的作用。无论是人们日常生活中的电路、计算机应用、多媒体都离不开电子技术。因此，学好电子技术显得非常重要。提高电子技术的方式方法有很多，学生在学校时，如果教师通过正确的教学方法引导学生学习，那么对于大部分学生而言掌握电子技术这门课程是没有任何问题的。
作者：马应龙 单位：成都石化工业学校
第五篇：电子技术课堂教学有效性探索研究
一、教学态度
教师是否被学生认可，首先取决于教学态度，取决于对教学意义的认识。有了崇高的使命感、责任感，才会踏实地备课，做好大量课前、课后工作，才能自觉把握好课堂上的每一分钟，才能在教学事业上奉献终生。对待学生有爱心和耐心，教师才会洞察学生的变化，懂得呵护学生的自信，用不同尺子衡量学生，发现学生的亮点、长处和不足。以人性为基础，运用肯定的态度、欣赏的眼光、鼓励的语言，激发学生的主观能动性和潜在能力，努力培养并积极挖掘其积极品质。学会体谅学生面对新问题的畏惧和踌躇，感受学生解决问题后的欣慰。
二、教学内容组织
教学内容的组织要结合专业特色，制定明确教学目标，合理确定内容取舍与详略，不能“眉毛胡子一把抓”。电子技术的发展日新月异，因此，教学内容除了必讲的基础经典电路外，还要不断吸收新营养，把电子技术的新理论、新器件、新工艺、新技术充实到课堂中。另外，注重教学内容的连续性和教学过程的系统性，前后知识有效衔接，才能把相邻学科有效联系。因此，教师的授课除了要把握住所教课程教学内容外，一定要把该门课程在专业课程体系中的地位、作用讲清楚。教学内容还要注意知识背景介绍，适度介绍一下科学家的故事、发明的曲折、技术的发展等，把枯燥乏味的电子专业课讲得形象生动、引人入胜。
三、教学过程的实施
课堂教学的实施就是优化课堂气氛，获得最佳教学效果。教学过程的实施包括教学方法、教学手段、教学态势、课堂管理等方面。
1.教学体态和教学语言
“教师无小节，处处是楷模”，教师体现出来的精神，对学生的影响是巨大的、直接的。一名好的教师站在讲台上一句话也不讲就可以吸引住学生，因为他从内心到外表正气凛然，有一种积极向上的凝聚力。教学语言要幽默风趣，风趣的语言好像课堂的“味精”一样，如果投放适量的话，一定会使课堂回味无穷，充满强烈的诱惑力。课堂语言还要有艺术性，语言是教师传授知识的重要手段，只有准、精、美、活的语言，才能把内容讲解清楚，深入浅出、引人入胜。
2.教学方法和手段
教师只有采用多种教学方法和手段营造出生动活泼、充满活力的课堂气氛，激发学生的好奇心、求知欲，才能使学生积极主动、心情愉快地学习，不会觉得学习是一种负担。目前，学生普遍认为电子技术课程是一门难学的课程，称之为“魔电”，主要是其理论复杂，知识抽象。因此，课堂教学中我们可以引入实物教具、仿真技术辅助教学。实物教具：在讲解直流电源的教学过程中，携带直流电源进课堂。学生家里基本都有直流电源，讲解其内部构造，学生求知欲非常强。让学生将直流电源拆分开来，观察各个部分的结构和组成，教师逐一讲解直流电源的作用和变压、整流、滤波、稳压各个部分的作用。学生有了动手的机会，课堂不再是沉闷的讲解与灌输，学生不再被动地学习，而是有一种学习的渴望，课堂教学效果就会增强。仿真技术：电子技术课比较抽象，有很多电现象和过程是看不到摸不着又真实存在的，只凭借老师在课堂上口头描述其现象规律，学生的认识只会停留在想象中，很难与实际联系起来，很难在头脑中形成完整清晰的图像。如正弦波的产生，无输入信号，只靠合闸通电的噪声信号就可以振荡出稳定的正弦波，学生感觉很神奇，很难理解正弦波这种从小到大、从无到有的产生过程，在实验室示波器上观察出来的波形直接是稳定的正弦波，无法观察其整个过程，而且从课堂到实验室存在一个时间差，学习效果不太好。后来，我们利用电子仿真软件辅助课堂教学，在课堂上直接仿真电路，学生可以直观地看到波形的起振、稳幅的全过程，而且可以随时调节电路参数，观察波形的变化和有无。看完仿真图形，学生会有一种恍然大悟的感觉，学习兴趣提高。
四、多元化的考核方式
考试是检验学生对知识的掌握和理解的一个基本途径，是改进教学的一个参考依据，也是评价教学效果的一个衡量指标。教学是一个动态的持续过程，在整个教学活动中都应贯穿评价活动，使考试与学习全过程联系起来。考核内容综合化，考试方式多样化和全程化，不再局限于期末考试“一锤定音”，教学过程中综合多次考试成绩，考试方式不再局限于闭卷考试，而应包括论文、小组讨论、实物制作、参加相关技能大赛加分等多种形式。目前课程考核模式使我们只重视单门课程的教学而轻视多门课程的配合，该考核模式又驱使教师重视学生个人能力的培养而轻视团队意识的培养。课堂教学有效性的提升是一项系统工程，除了对教学内容的把握组织、教学方法手段技巧、有效考核之外，教师个人素质的提高也是提高整个学校教学水平的关键所在。我还需要不断努力，刻苦钻研，积极探索，通过不断的自我提升积极构建自主、高效、优质的课堂。
作者：周亚罗 王莎莎 程锐涵 单位：华北理工大学
第六篇：中职电子技术教学中Protel实践应用
1Protel在中职电子技术理论教学中的实践应用
在电子技术教学中引入Protel辅助课堂教学，其作用主要体现在以下几个方面。
1．1利用Protel软件创设丰富的学习情境：
在传统电子技术理论课的教学过程中，关于学习“情境”的创设是比较困难的，电子技术是一门实践性较强的课程，在教学中要创设“情境”一般只是采用课堂演示实验或者分组实验。而通常在中职学校中都存在实验仪器普遍匮乏的现象。就是实验仪器齐备，由于电子电路受环境影响非常大，如温度、湿度等，给课堂演示教学也会带来极大的干扰作用，极易产生失真，致使某些演示实验无法在课堂教学中顺利完成，不能很好的完成演示实验的话，有时还会对学生起到反作用。而且，演示实验的电路要专门制作成示教板，且使用不便，各种准备工作麻烦，仪器精度也直接影响教学效果。而利用Protel软件仿真实际电路来作为一种真实表现电路工作状态的开放灵活的便于使用的示教手段，则解决了上述种种问题，把实验室与课堂有机地融为一体。Protel可在计算机屏幕上模拟真实实验室的工作台，把一些语言和文字难以表达或难以理解的变化过程，随时以图形、表格及曲线显示出来，而且还可以根据教学需要随时修改电路和参数，让学生即时观察输出效果，从而使学生加深对电子线路本质的理解，全面掌握所学内容。实例1：场效晶体管的学习学生开始学习的是半导体二极管和三极管，后来又学习了场效晶体管和三极管相比有很多优点，对于中职学生只要求学生形成场效晶体管的使用和三极管类似的概念就行了，但还是有很多学生不能有这样的概念。那么可以让学生自己用Protel仿真场效晶体管的电路与三极管的电路作比较。教师可以演示然后再和N沟道结型场效晶体管的共源放大电路作比较，学生可以很直观地看到输出相似。
1．2利用Protel软件开展主动探索教学：
在进行电子技术教学设计时要用系统分析的方法，即把每个教学项目作为一个整体来进行设计、实施和评价，将教学内容以整体的形式呈现给学生。不能把学习过程看作是一种机械的接受过程，在知识的传递过程中，学习者是一个极活跃的和极重要的因素。利用Protel软件工具，可以让学生在计算机上先做仿真实验，观察“实验结果”。同时，学生积极调动思维考虑为什么会有这样或那样的结果，然后带着问题听老师讲解电路原理。这样，学生由被动接受转为主动探求，而在整个教学系统中每个环节都能起到比较积极的作用，教学效果明显不同。如在数字电路中的限幅电路的教学，学生仅仅靠课堂教师的讲解可能会理解一些限幅电路的特点，但并没有一个很感性的认识，那就别提理性认识了，但如果用Protel的仿真功能可以很直观的到限幅电路是怎么一回事。如下，图3是上限幅电路，可以从最简单的电路入手，学生可以模拟仿真出来，看到是上限幅电路，那么下限幅电路呢，学生根据教师课堂讲的原理就可以自己探索，改变电路，教师引导就可，同样，钳位电路教师可以引导学生主动探索。
1．3利用Protel软件加强演示教学活动：
教学是一个信息传播的过程。在这一过程中，基本要素有四个：传播者、信息内容、信息通道和接受者。传播者是这一系统中的主体，起着支配作用，影响着接受者的思想、观念和行动。传播理论非常重视传播媒体的分析和选择，教学媒体是传递教学信息的通道，不同的教学媒体会产生不同的传播效果。利用媒体，可以迅速地得到反馈，通过反馈可以了解信息接受者是如何解释和利用信息的，以及理解和利用的程度如何，以便教师改进教学。传统电子技术课堂教学中教师要经常通常手工画图来完成对电子器件、电路的特性曲线、输人输出波形等的分析，不仅效率低，精度也差，有时还会给学生传递不好的信息。实际就是传递教学信息的传播媒体对学生而言过于死板，不太符合学生的心理和实际要求，学生接受起来既费时间，效果也不是很好。如果采用Protel软件进行辅助教学，由于Protel是在计算机屏幕上模拟真实实验室的工作台，因此很容易通过多媒体投影仪展示给学生，清晰快捷地再现实验的现象、参数、波形和曲线，把实验室与课堂有机地融为一体，不仅使学生能够更直观、快捷地掌握教学内容，而且又可以减轻教师教学的负担，提高教学的效率。在此过程中，还可不断地更改电路和参数，即时观察输出情况，以加深学生对电子技术本质的理解，取到事半功倍的教学效果。
2Protel在电子技术实验教学中的应用模式
2．1实验前：
实验教师根据教学要求、实验目的，在每学期实验开始之前教师事先把准备好的实验题目及要求通过局域网公布出来，学生可以根据自己的时间安排在每个实验开始前在计算机上利用Protel进行实验前的预习。首先，每一个实验都是经过教师认真仔细的准备，事先把学生在预习中应该掌握的内容和容易遇到的问题都以适当的形式给出，学生可以根据自己的学习特点、习惯进行学习。其次，学生在预习过程中肯定有不能解决的或不好解决的问题，教师不必很仔细地解答，可以让学生带着问题去做实验，关键可以让学生实实在在的预习实验。2．2实验中：由于每个学生的理解能力、接受能力、动手能力各不相同，所以在实验预习过程中肯定会遇到许多问题，可能每个同学的问题各不相同。这是好现象，有时有问题也可进入实验室，不必全都在机上解决，可以在具体实际操作中来解决。仿真遇到的与理论分析不一样的结果可以在具体实验时多加注意，再综合分析多种结果，找出原因，这样可以加深学生对教学内容的理解。教师在整个试验过程中起到指导监督的作用，当遇到一些突发事件时教师可以协助学生共同解决。因为大部分问题学生都可以自己解决，所以可以减轻教师的劳动量。同时能更好地培养学生自己解决问题的能力，拓宽了学生的知识面，开阔了学生的视野，更能提高学生的求知欲，培养他们的动脑、创新能力。
2．3实验后：
实验结束后，学生可以通过局域网上把实验报告传给老师，老师可以及时检查学生的实验报告并很快把检查过的实验报告传给学生。这样，在遇到问题时可以及时解决，缩短教师和学生之间的交流时间，提高教学效率，加深学生对实验的理解。以往在每学期期末，学生在复习做过的实验的时候，往往由于过去的时间太长而忘记当时做实验时的具体情境，而学校又由于设备和时间的关系不能给学生提供随时进实验室重新温习作过的实验的条件。而通过Protel可以很好地解决这个问题，学生可以根据自己的时间安排随时通过Protel进行复习，因为Protel仿真实验可以真实再现试验过程和实验现象。可以很好地帮助学生回忆当时做实验的细节并进一步加深学生对实验的认识和理解。通过利用Protel软件辅助实验操作流程，可以解决以往传统实验教学模式中存在的学生对实验理解不够，不能深入研究实验，学生多教师少等许多问题。
作者：周蓉 单位：甘肃石化技师学院甘肃省化工高级技工学校
第七篇：中职电工电子技术课程多媒体教学探究
一、电子技术课程的特点
首先，电子技术课程是电类各专业的一门专业基础课程，它主要研究的是各种基本电路的原理和分析方法还有各种半导体器件，所以它的工程应用特点很强。其次，电子技术在实际的应用过程中应该根据高职教育的特点来传授，将理论和实际操作结合起来。最后，在学习电子技术课程的过程中要注意培养学生严格的质量意识，让学生用严谨的科学思维和科学态度开发与提高技术创新。
二、应用多媒体课件教学
多媒体教学课件能够将复杂的技能信息分解，让学生们迅速地将抽象的知识转变为形象的知识，并且当堂消化掉。一个好的教学课件可以将教学目的充分地传达给学生，并且以丰富精彩的教学内容吸引学生的研究，带动学生学习的主观能动性。所以教师在设计电工电子技术的多媒体教学课件的时候应该将艺术性和实效性统一起来。
1.图文并茂提出教学重点
恰当地在教学中应用多媒体进行教学，可以将抽象的知识具体化，使学生可以在学习的过程中轻易地抓到本节课的重难点，并且感受到投身学习的乐趣。中职的学生对于学习的认知处于第四个阶段，喜欢幻想，所以要在为他们设计的课件中准确的设计图片的位置并且配以合适的文字，这样才能达到最佳的教学效果。
2.视听结合促进学习
与画面相配并且与教学内容相符的音乐节奏可以准确地传递信息，这样不仅能够使画面显得更加真实，还能为学生创造出好的教学情境。这样的教学情境可以激发学生学习电容器与工作原理的兴趣，有了良好的学习动机，学生就可以有效的调动起自己的积极性，学习效果很好。
三、多媒体EDA软件仿真教学的优势和应用
学习电工电子技术要求必须掌握基本原理和计算公式，而且具有设计电路和应用开发电路的能力。EDA软件涵盖了电子设计的许多主要环节，可以对电路进行仿真并且分析所设计的电路，这样不仅提高了同学们实验的效率，还培养了学生熟练掌握仪器的使用。
1.EDA软件仿真教学的优势
在教学实践中发现，EDA仿真教学软件可以轻易地确定下来从前只能依靠经验才能确定的元器件参数。而且EDA仿真教学软件可以不被客观条件所限制，这样很大程度上减少了经济成本，并且在各种工作场合都可以对学生进行教学内容的演示。
2.EDA软件在电工电子技术课程教学中的应用
在电工电子技术课程中使用多媒体技术进行仿真教学能够取得很好的教学效果，它可以让学生互动起来，掌握熟练的实践操作技能，将学习到的知识在实践中得到巩固，显著提高学生分析电路的能力。这种仿真教学软件给老师和学生之间构建了一条沟通交流的渠道，使实验的进程可以更加顺利。随着多媒体技术的不断完善，应用多媒体课堂教学是一种最佳的教学方式。但是多媒体教学在中职电工电子技术课程的实际教学中起到的是辅助作用，中职的教师们应该认识到这一点，因此，多媒体教学不能够适用于所有的课程和教学内容。教师应该了解到多媒体教学的利弊，然后趋利避害，有效地将这种教学工具利用起来，让多媒体技术可以提高教学的质量和教学的效率，广泛地受到学生的欢迎。
四、总结
在中职电工电子技术课程中应用多媒体教学具有传统教学所不具备的一些优点，但它也是存在弊端的，这些弊端是可以通过一些方法进行避免和改进。它是补充传统教学内容的现代教学技术，所以正确了解多媒体技术对于推动开展多媒体教学是非常重要的。
作者：刘金秀 单位：山东省成武县职业教育中心
第八篇：电子技术课程教学做一体化教学探讨
1电子技术课程“教学做”一体化改革策略
1.1转变电子技术课程教学方面。
传统电子技术课程教学中，教师会将大部分精力放在理论知识方面，同时理论与实践并没有有效的统一起来，这就导致学生很少有机会进行实践，学习的理论与实践并不一致。电子技术课程教学脱离企业需求实际，因此出现企业急需电子技术方面的人才，而大批的电子技术专业的学生的就业率却非常低的现象。基于此，学校应该重新开始制定符合学生发展要求的教学计划，同时制定相应的教学大纲，依据企业对人才的需求，专向培养电子技术方面的人才。另外，学校还应该构建以实践为中心教学体系，以提高学生实践能力为教学目标，运用新型的教学方法与教学管理手段，逐渐形成“教学做”一体化教学模式。确定电子技术课程教学目标，即以就业为前提，以培养学生职业素质为中线，以企业真实工作内容为教学重点，将工作过程作为教学导向，以此提高学生竞争能力，不断的改革教学方法与管理手段，将职业能力与职业素质培养有机结合，从而形成独具特色的“教学做”一体化课程。电子技术课程教学过程中，要努力将理论与实践相结合，将主要精力放在实践方面，按照市场对电子技术人才的需求来培养人才，着重提高学生的动手能力，同时建立以实验为中心教学模块，依据教学需求设计科学的实践项目，整合传统的教学实验内容。另外，依据电子技术的发展情况，教师要对教学实验内容进行不断的补充与更新，以此提高实验内容的先进性以及综合性。电子技术课程的考核方式也应该有所改变。传统的考核方式主要是理论考试，无法全面反映出学生的能力，因此考核时，应该做到理论与实践统一考核，但是重点考核实践，这样学生在日常的学习过程中，才能够更注重实践。
1.2培养一批优秀的教师队伍。
首先，电子技术课程教师应该转变自己的观点，不断的更新知识结构。早期电子技术教师都比较重视理论方面的教学，而轻视实践。相同专业课程，却经常出现理论与实践不统一教学的情况，这使得讲解理论知识的教师并不了解实验内容，而实验教学教师则不了解理论，而且实验教学主要内容也只是验证性，完全与实际不相符。为此，教师必须转变自己的观念，要将自己放在一个理论与实践为一体的位置上，同时不断的更显自己的知识结构，以便能够适应现代社会的需求。其次，构建科学的实践教学平台。如果没有实践教学平台，“教学做”一体化教学模式将只会是空谈或者是只是处于理论阶段，还未付出实施，而实践教学平台作为不可缺少的硬件基础，是此种教学模式得以付诸实施的前提。按照实践教学要求，学校应该对原有的实验室进行重组建设，实验室应该包括电子技术实训室、综合设计实训室等。另外，学校可以与企业进行合作，在企业中设立校外实训基地，电子技术专业的学生可以到企业进行观摩，也可以进行培训、实习，这样就能够非常直观的了解到整个生产流程。最后，建设双师型教师队伍。双师型教师队伍的建设，在“教学做”一体化教学模式中起到关键性作用。通过走出去，请进来，内部培训结合的方式加强对教师队伍的培养。加强与企业联系，让教师走出去，派遣教师去企业学习，了解企业实际生产需要，改变教师观念，提高教师实践能力。通过楚天技能名师等岗位以请进来的方式，引进企业高级技能人才，联系企业生产实际为学生教授相关技能课程。通过相互听课，培训教师实践能力等方式加强内部培训。鼓励教师考取高级职业资格证书，培养双师型教师队伍。以多种方式改善教师队伍结构，为“教学做”一体化实施提供人才保障。建设“双师型”教学团队，要落实到实处，具体措施可以是：组织教师出国进修培训，学习借鉴国外特别是德国、加拿大等职业教育发达国家的职业教育理念和人才培养模式，更新教师的教育教学理念；安排教师到企业顶岗实习，积累实际工作经验，提高实践教学能力。教师也可以带着自己的项目课题走近企业，与企业专家共同完成。
2教学做一体化模式的实现
根据教学目标，构建一体化课程体系，使教学内容模块化，将技能培养贯穿于教学的整个过程，构建三级能力培养平台，实现“教学做”一体化模式。
2.1基础知识教学平台。
主要讲授理论知识和培养基本实践动手能力。高职高专理论教学以够用为度，尽量避开繁杂枯燥的内部构成原理，多以应用知识教授为主，加以验证性实验以加强对理论知识的理解。授课以多种方式进行，引入视频教学，虚拟软件仿真演示，使课堂教学形象生动而且直观，提高学生学习兴趣。
2.2专业技术应用能力培养平台。
专业技术应用能力的培养立足于社会实际需要，培养学生基本元器件的识别，示波器等各类仪器设备的使用，电路焊接以及计算机辅助设计相关的专业应用型软件的使用，如protel绘图、multi-sim仿真。对部分电子产品进行拆装、分析和调试，提高学生动手操作能力，很好的体现了专业应用与企业用工需求的结合，满足生产第一线的要求。同时引入职业资格认证，如电子线路绘图员，考试合格的学生可以获得相应的职业资格证书。
2.3综合应用能力培养平台。
主要培养学生知识的综合应用及扩展能力。在这阶段的教学中，以学生为主体，老师提出具体要求，发给学生相关器件，学生查找各类资料，学习和补充相关的知识，用计算机辅助设计（CAD）和计算机辅助测试（CAT）软件对自己设计电路图模拟并仿真，然后进行电路焊接、使用各类仪器调试电路，最后完成作品，交由老师指导验收。很好的体现了“教学做”一体化。
3总结
综上所述，可知对于电子技术课程来说，“教学做”一体化教学模式是必然的选择，此种教学模式不仅符合当代企业需求，同时也符合现代学生的发展需求。可以，根据目前的情况，“教学做”一体化教学具有实现的可能性。
作者：靳颜 单位：黑龙江技师学院
第九篇：电子技术实践课程工程集成教学探究
1基于工程集成的电子技术实践大课程设计
提高课程教学成效的常用方法是课程群建设。课程群是指将具有逻辑联系的若干课程重新规划、整合构建而成的有机的课程系统，课程群建设专注于某一专业方向，体现课程结构的综合性、选择性与连续性。然而，实践课程更注重工程意识完整性和工程能力的实用性的培训。
1.1电子技术实践课程改进方法
“无缝集成”是欧美大学教学的课程安排，通过有针对性地提前学习工程工具软件，不断支持作为主体学习对象的系统性理论教学。国内教师学习和借鉴这种思路，从中总结出“及早接触、循序渐进、有机融合，贯穿始终”的指导思想，将项目教学和任务驱动方法引入到实践教学活动中，较明显地改善了教学效果。这在分科教学中值得尝试。而针对上述电子技术实践课程教学存在的缺陷，则需要根据课程之间的内在规律与有机联系，在传授知识和能力训练时就预先实现课程的整合与融合，能够快速传播知识，构筑学生的转移能力。电子技术实践课程的内在逻辑联系是从事电子产品设计、制造、测试、服务和管理的工作岗位或者说是职业能力需求。为此，对前述电子技术实践课程进行基于工程集成的教学设计，形成跨度为三个学期的大课程。
1.2基于工程集成的大课程设计
面向工作的纵向实践教学内容包括：①市场调研；②前期设计：性能指标草拟、可靠性设计、测试方案设计、平面设计等；③方案设计：整体方案选择、系统方案分解、核心元器件选择、验收方案确定等；④文档设计：原理图设计、PCB设计、装配图绘制、设计说明书撰写等；⑤元器件购置；⑥PCB制板；⑦焊接工艺；⑧安装：布线规范、工装使用、操作安全规范等；⑨测量：仪器仪表校准和计量知识学习、测试方法优化、数据处理方法应用等；⑩试验；???批量生产：流程单设计、作业指导书和检验指导书制订、材料参数和工艺参数调整、测试数据分析和质量控制等；???验收鉴定；???档案管理；???技术改进；???维修。面向工作的横向实践教学内容包括：①理论教学；②软件应用：电路仿真、系统建模、编程平台、文档制作等；③工程环境：电气参数容差设计、电磁兼容性设计等；④安全技术和环保技术；⑤法律制度：保密条例学习、知识产权保护、组织行为规范、工作流程撰写等；⑥人文教育：价值观教育、智慧性教育、企业文化鉴别、礼仪文化学习等。
2电子技术实践课程集成实施探讨
2.1课程集成实施的教学配置
基于工程集成的大课程教学设计目标是将侧重于分科教学导致教学内容“碎片化”的体系，转变为连贯而注重实效的完整工程能力培养方案，因此其教学配置设计为表1所示。
2.2课程集成教学的实施
通用实践课程分科教学集成的要素包括师资、教学大纲、教学内容、教材、实训项目和评价等环节，其实施需要循序渐进。首先在第三学期原《电子中级工实训》课程中集成《AutoCAD》和《线路板CAD》教学内容：①原《AutoCAD》课程综合实训项目改为数字频率计和平均值电流表作为电子仪器设备PCB尺寸、机架和外壳典型设计对象；②原《线路板CAD》课程导入由数字频率计和平均值电流表的DXF文件，进行原理图和PCB综合设计。③新《电子中级工实训》课程集成四个项目（包括以上两个）作为设计、仿真、制作、测试和排故考核项目，成为96课时的大课程。
3结语
基于工程集成的实践教学大课程的实施着力于培养学生的完整工程意识和能力，解决了教学“窝工”问题，充分激发不同工程背景的教师潜力，从而获得了提高教学成效同时减少课时投入的益处，可以从源头防止不断对教学内容分散作加法的趋势。
作者：金小华 单位：苏州市职业大学电子信息工程学院
第十篇：模拟电子技术课程教学研究
1.明确教学目标
对于整个教学过程，教学目标的制定是其中至关重要的一环。因为教学目标在教学活动中处于核心位置，它直接决定教学行为，既是教学初始的出发点又是教学最终的归属，更是制定教学评价的依据，它既具有一定的定向功能，又具有较强的调控功能。因此，任课教师对于目标制定这项工作绝不可轻视。对于半导体基础知识这一环节，其教学目标在于通过课堂讲授、问题设计、多媒体教学等环节，使学生获得半导体基础方面的基本理论与基本知识，培养学生分析问题和解决问题的能力，为以后深入学习半导体器件及模拟电路的内容，以及为电子技术在专业中的应用打下良好基础。本环节内容旨在加强多媒体演示教学，通过生动形象、循序渐进的讲述和FLASH动画的辅助，使教学更符合学生现状，使得学生可以生动直观地掌握本征半导体及杂质半导体的结构和机理。
2.探究教学方法
（1）提纲挈领，直击目标。
在讲述半导体基础具体知识前，首先总述学习的主要内容———半导体基础知识，主要包括半导体特性、本征半导体和杂质半导体三个部分，让学生建立起知识构架，条理清晰、目标明确地听讲。
（2）承上启下，循序渐进。
注意各主要知识点之间的关系，采用承上启下的讲述方式，引入新的知识点。针对学生先入为主的畏难心理，首先从大家耳熟能详的导体和绝缘体引入半导体的知识点；然后从自然界的半导体无法制作半导体器件，导出可以制作半导体器件的本征半导体；再依据本征半导体导电性能很差，需要改善其导电性能，过渡到杂质半导体。
（3）多元教学，有机结合。
采用多元化教学手段，将多媒体教学与传统授课方式有机结合起来。多媒体教学不只是教案的电子展示，其具备形象生动、信息量大等优点。对于模拟电子技术课程而言，该课程内容丰富，知识点抽象不易理解，采用多媒体课件辅助教学，不占用课堂时间绘图，节省了时间，提高了教学效率。
（4）动画制作，直观演示。
采用FLASH软件制作相关动画过程，演示本征半导体的本征激发和复合、空穴运动过程及杂质半导体的产生机理。适当加入动画演示辅助教师讲课，通过视觉和听觉的感官刺激，进一步激发学生学习兴趣，有效地帮助学生加深对问题的理解和掌握，启发学生思考，提高认知效率。
（5）问题设计，突出重点。
针对重要知识点设计课堂问题，提高学生思考、活动的原动力，以巩固和掌握学生的学习情况。针对半导体基础知识环节，设置关键问题供学生思考，让学生在主动思索的过程中，巩固掌握对应知识点。
3.设计教学评价
教学评价是教学过程的重要组成部分，它以教学目标为依据，制定科学的评价标准，运用有效的技术手段，对教与学活动的过程及其结果进行测量，并给予价值判断。本次教学评价主要从教学设计、教学过程、教学效果三个大的方面进行设计，每一方面的具体评价指标如下：
（1）教学设计主要可凭借教学目标、教学内容、教学媒体和教学策略四个指标进行评价。
（2）教学过程主要可凭借目标实施、内容处理、结构流程、媒体运用、能力培养、课堂腔调和教师素养七个指标进行评价。（3）教学效果主要可以课堂反应和达标程度两个指标进行评价。
4.结语
半导体材料设计 篇六
【关键词】半导体材料；发展；现状
半导体材料这一概念第一次被提出是在二十世纪，被维斯和他的伙伴考尼白格首次提及并使用，半导体材料从那时起便不断的进步发展，伴随着现代化的生活方式对一些数字产品的应用需求，社会对半导体材料推出了更高的要求，这使得半导体材料得到了飞跃性的发展【1】。本篇论文就半导体材料的概念性理解，半导体材料的历史性发展，新一代半导体材料的举例以及发展应用现状等方面展开了基本论述，谈论我国在半导体材料这一领域的应用与发展的实际情形。
1.对半导体材料的概念性理解
对半导体材料的理解不能脱离当今二十一世纪这个有着高需求和高速度特点的时代，这个时代同时也是崇尚环保观念，倡导能源节约的时代，因此新的信息时代下半导体的发展要脱离以往传统的发展模式，向新的目标迈进。
首先，我们要了解什么是半导体材料，这将为接下来的论述打下概念性的基础。众所周知，气体，液体，固体等状态都可称之为物质的存在状态，还有一些绝缘体，绝缘体是指导热性或者导电性较差的物质，比如陶瓷和琥珀，通常把F，银，金，铜等导热性和导电性较好的一类物质成为导体，所以顾名思义，半导体既不属于绝缘体，也不属于导体，它是介于导体和绝缘体性质之间的一种物质【2】。半导体没有导体和绝缘体发现的时间早，大约在二十世纪三十年代左右才被发现，这也是由于技术原因，因为鉴定物质的导热性和导电性的技术到了一定的时期才得到发展，而且对半导体材料的鉴定需要利用到提纯技术，因此，当对物质材料的提纯技术得到升级到一定水平之后，半导体的存在才真正意义上在学术界和社会上被认可。
2.半导体材料的历史发展及早期应用
对半导体材料的现代化研究离不开对这一材料领域的历史性探究，只有知道半导体材料是怎样，如何从什么样的情形下发展至今的，才能对当今现代半导体材料形成完整的认识体系。对半导体材料的接触雏形是先认识到了半导体材料的四个特性。论文接下来将会具体介绍，并对半导体材料早期应用做出详细解释。
2.1半导体材料发现之初的特性
半导体材料第一个被发现的特性，在一般的情况之下，金属材料的电阻都是随着温度的升高而增加的，但是巴拉迪，这位英国的科学研究学者发现硫化银这一物质的电阻随着温度的升高出现了降低的情况，这就是对半导体材料特性的首次探索，也是第一个特性。
半导体材料的第二个特性是由贝克莱尔，一位伟大的法国科学技术研究者发现的，他发现电解质和半导体接触之后形成的结会在施加光照条件之下产生一个电压，这是后来人们熟知的光生伏特效应的前身，也是半导体材料最初被发现的第二个特性。
半导体材料的第三个特性是由德国的科学研究学者布劳恩发现的，他发现一些硫化物的电导和所加电场的方向有着紧密的联系，也就是说某些硫化物的导电是有方向性的，如果在两端同时施加正向的电压，就能够互相导通，如果极性倒置就不能实现这一过程，这也就是我们现在知道的整流效应，也是半导体材料的第三个特性。
半导体材料的第四个特性是由英国的史密斯提出的，硒晶体材料在光照环境下电导会增加，这被称作光电导效应，也是半导体材料在早期被发现的第四个特性【3】。
2.2半导体材料在早期的应用情况
半导体材料在早期被应用在一些检测性质的设备上，比如由于半导体材料的整流效应，半导体材料被应用在检波器领域。除此之外，大家熟知的光伏电池也应用了早期的半导体材料，还有一些红外探测仪器，总之，早期被发现的半导体材料的四个重要的特性都被应用在了社会中的各个领域，半导体材料得到初步的发展。
直到晶体管的发明，使得半导体材料在应用领域被提升到一个新的高度，不再仅仅是应用在简单的检测性质的设备中或者是电池上，晶体管的发明引起了电子工业革命，在当今来看，晶体管的发明并不仅仅只是带来了这一电子革命，最大的贡献在于它改变着我们的生活方式，细数我们现在使用的各种电器产品，都是有晶体管参与的。因此晶体管的发明在半导体材料的早期应用发展上有着举足轻重的位置，同时也为今后半导体材料的深入发展做足了准备，具有里程碑式的意义与贡献【4】。
3.现代半导体材料的发展情况
以上论文简单的介绍了半导体材料以及其早期的发现与应用，接下来就要具体探讨第三代半导体材料这一新时代背景下的产物。第三代半导体材料是在第一和第二代半导体材料的发展基础之上衍生出的更加适应时代要求和社会需要的微电子技术产物。本篇论文接下来将介绍我国半导体材料领域的发展情况，并介绍一些新型的半导体材料的应用与发展情况。
3.1我国半导体材料领域的发展情形
半导体材料的发展属于微电子行业，针对我国的国情和社会现状，我国微电子行业的发展不能急于求成，这将会是一个很复杂的过程，也必定是一个长期性的工程。从现在半导体材料发展的情况来看，想要使半导体材料更加满足受众的需求，关键要在技术层面上寻求突破。我国大陆目前拥有的有关半导体材料的技术，比如IC技术还只能达到0.5微米，6英寸的程度，相较于国际上的先进水平还有较大的差距。
虽然我国目前在半导体材料领域的发展水平与国际先进水平存在着较大的差距，但是这也同时意味着我国在半导体材料领域有着更大的发展空间和更好的前景，而且当今不论是国内环境还是国际环境，又或者是政治环境影响下的我国的综合性发展方面而言，对中国微电子行业半导体领域的发展还是十分有利的，相信我国在半导体材料这一领域一定会在未来有长足的发展。
3.2新型半导体材料的发展介绍
前文提到，第三代半导体材料如今已经成为半导体材料领域的主要发展潮流，论文接下来将会选取几种关键的三代半导体材料展开论述。
第一种是碳化硅材料。它属于一种硅基化合物半导体材料，这一类材料的优越性体现在其较其他种类半导体材料有着更强的热导性能。因此被应用在广泛的领域，比如军工领域，，也会被应用在太阳能电池，卫星通信等领域。
第二种是氧化锌材料。氧化锌材料被广泛的应用到了传感器和光学材料领域中，这是因为它具备一些关键性的特性，集成度高，灵敏度高，响应速度快等，这些特征恰恰是传感等应用范围广泛的领域中所看中的关键点，不仅如此，氧化锌半导体材料不仅性能好，而且这类材料的原料丰富，所以价格低廉，还具有较好的环保性能【5】。
4.结语
近年来，半导体照明产业得到了飞跃式的发展，被越来越广泛的应用到人们的日常生活中，而支撑这一产业的核心材料正是以碳化硅等半导体材料为主的某些微电子材料，半导体材料利用下的各项技术已经在全球范围内占领者新的战略高地。我国半导体材料领域虽然起步晚，发展水平较国际水平有差距，但是前景光明，尤其是第三代半导体材料的出现和应用，在人们的生活中有着更加广泛和有建设性的应用，改变着人们的生活方式，不断推动着半导体材料的发展。
参考文献：
[1]甘倩。浅谈LED路灯在城市道路照明中的应用[J].建筑工程技术与设计，2014，（12）：477-477.
[2]黄裕贤。浅谈157nm激光微加工工艺及自动化编程[J].科学与财富，2015，（7）：560-560.
[3]胡凤霞。浅谈半导体材料的性能与应用前景[J].新教育时代电子杂志（教师版），2016，（13）：267.
[4]张利学，孙维国，吕衍秋等。InAs/GaSbⅡ类超晶格材料台面腐蚀[J].红外与毫米波学报，2014，33（5）：472-476.
半导体论文 篇七
我校微电子科学与工程专业是在应用物理学专业微电子方向的基础上，于2009年提出申请，同年9月经陕西省教育厅批准，于2010年增设的，专业代码为080704，属于工学大类，电子信息类。学制四年，授予理学学士学位。本专业培养具备微电子科学与工程专业扎实的自然科学基础、系统的专业知识和较强的实验技能与工程实践能力，能在微电子科学技术领域从事研究、开发、制造和管理等方面工作的专门人才。
二、微电子科学与工程的专业特征
通过实验、技能训练和到实习基地顶岗实习，本专业毕业生应具备以下能力：（1）掌握数学、物理等方面的基本理论和基本知识；（2）掌握固体电子学、微电子器件和集成电路设计与制造等方面的基本理论和基本知识，掌握集成电路和其他半导体器件的分析与设计方法，具有独立进行版图设计、器件性能分析的基本能力；（3）了解相近专业的一般原理和知识；（4）熟悉国家电子产业政策、国内外有关的知识产权及其他法律法规；（5）了解VLSI和其他新型半导体器件的理论前沿、应用前景和最新发展动态，以及微电子产业发展状况；（6）掌握资料查询、文献检索及运用现代信息技术获取相关信息的基本方法；具有一定的实验设计，创造实验条件，归纳、整理、分析实验结果，撰写论文，参与学术交流的能力。微电子科学与工程专业具备以下特征：兼容性：本专业是理工兼容的专业，融合了物理学、化学、电子学、材料科学、计算机科学、集成电路设计制造学等多个学科的基本知识、基础理论；交叉性：微电子科学与工程专业是超净、超纯、超精细加工等多种技术交叉的基础上发展起来的学科；基础性：微电子科学与工程专业是电子科学技术、信息科学技术、计算机科学技术的先导和基础，是发展现代高新技术和国民经济现代化的重要基础。
三、学科建设的实践与探索
学科建设是一个长期积累、不断提高的过程，重在建设和积累。我们在建设过程中以教学团队为抓手，以课程群为载体，以课堂教学为主渠道，以深化改革为手段，以培养学生实践创新能力、持续提高教学质量为目标。将教学团队建设、课程群建设和教学改革紧密结合，作为系统工程整体推进，实现成效的最大化。教学团队建设、师资队伍建设和青年教师培养相结合。教学团队从师资队伍中产生，不能孤立于师资队伍建设之外，师资队伍建设需要高水平教学团队的带领和引导，需要传帮带。为了使教学团队具备坚实的基础，同时发挥其辐射引领作用，必须提高教师的整体教学水平和大面积教学质量，必须大力狠抓师资队伍建设，对于开办时间不长的新专业而言，更要特别注重新进青年教师的培养。首先，理念引导，认识到位。我们始终坚持教学是人才培养的第一要务的宗旨，确立了教学的重要地位，为了把教学这个良心活做好，我们在教学活动中一再强调换位思考，希望任课教师要像当年要求自己的教师那样要求自己，以对学生、学校、家长、专业、社会高度负责的态度讲好每一节课。教师们教学态度端正、认识到位，责任心强，这是搞好教学工作的前提。其次，建立长效机制。通过建立一系列行之有效的规章制度、运行机制和政策措施，如青年教师培训培养机制、教学信息交流反馈机制、资源经验共享互用机制，通过互相听课、针对性听课、随机听课、学生评教等渠道了解、检查教师的教学情况，做到有问题及时反馈、沟通并督促限期整改。针对新近开办专业青年教师多的现状，我们着力培养青年教师的教学基本功，定期、不定期召开青年教师座谈会，交流治学、教学、科研经验，要求他们跟班听课并要听不同教师的讲课，博采众长。同时，要求青年教师根据工作需要，结合个人特长选定主讲课程（至少两门），扎实练就教学基本功。鼓励和支持年轻教师到国内外进修学习，加速他们的成长。
1.课程群建设、教学团队建设与课堂教学相结合。
教学团队不能脱离课程而单独存在，课程群需要高水平的教学团队去建设。目前课堂教学仍是本科教学的主渠道，因此必须将课程群建设、教学团队建设融入课堂教学，才能把建设落到实处，并在具体的课堂教学中体现建设效果。微电子教学团队和课程组认真研究了半导体物理、半导体器件、集成电路设计原理等这几门课程之间的区别、联系、共性和互补性，对传统的教学内容进行了整合、改革，以促进各课程之间的相互渗透、优势互补和资源共享，更好地处理理论教学、实验教学和实际应用之间的关系。把教学团队和课程群建设的成果有效地落实到课堂教学中，接受课堂和学生的检验，并做到互相促进，增强了整体效果。
2.课程建设与科学研究、教学研究、教学改革相结合。
只有深入开展教学研究，才能有效地推进教学改革和课程建设。我们对教学研究常抓不懈，常研常新，从教学内容、教学方法、教学手段和方案实施等方面全方位抓起，不断深化教学研究和教学改革。对于课程内容的研究与改革，从宏观上把握课程的科学体系和各部分之间的关系、理清主线、抓住要点；从微观上对教材的具体内容进行深入研究，如MOS场效应管与现行手机屏之间的关系，由于和实际生活非常近，非常受学生的欢迎。教学方式与手段的研究与改革方面，可以阅读科学史和科学家传记，从中受到启发，如杨振宁的老师泰勒水平很高，但往往无暇备课，上课时总是现想现推，有时就会陷入困境或误入歧途，恰恰是在他摆脱困境和纠错的探索中，让细心的学生有机会亲眼看到老师的思维过程和分析、解决问题的方法。这是鲜活的问题解决式教学，泰勒是无意的，有经验的教师难道不可以有意而为吗？教学的关键和难处在于揭示前人的发现过程和思想脉络，这就需要任课教师了解相关的历史和教育学原理，在发挥教师主导作用的同时，通过提问、专题讨论等方式活跃课堂气氛，促使学生积极思考，让其从知识的被动接受者转变为主动参与者和纠结探索者，发挥学生的主体作用。进而微电子科学与工程专业的教师把自己现有的纵横向科研课题带入课堂教学中去，让学生感受科学研究的氛围，并通过专业课程的熏陶培养学生的科学美感。
3.理论教学、模拟实验、实验教学与生产实践相结合。
实践性教学环节包括：认识实践、毕业实践和毕业设计等几方面。加强实践教学环节，突出微电子学应用型人才培养特色。提高校内实验实践基地建设的规模与水平；加强与校外教学实践基地合作，提升校外合作教育基地的层次和联系紧密度，实行“双师型”教学模式，加强实践教学环节，提高学生的实践能力。形成先进的实践教学理念，坚持不断的实训，构建以学生为主体的实践教学模式，以取代传统的教师主体式的模式，构建主动适应社会发展所需人才的培养体系。加大力度组织学生参加各类科技竞赛，力求每年参与创新创业实践和学科竞赛活动的学生比例逐年递增的趋势。生产实践是学生学以致用、锻炼能力、增强创新的重要活动，通过不断加强实验性、实践性、应用性、创新性教育环节，使学生自己体验学、用微电子的乐趣，有效地提高了学生的实践能力和创新意识。
四、结语
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