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半导体的激光器作为发光二极管的进一步改良和发展，所需要用到的材料结构更加复杂和精细，功能更加齐全，优势也是结合了许多半导体材料的特点。半导体激光器，是半导体光电子技术的核心，是所有的光电子应用到技术当中的关键性器件。半导体激光器包括激光二极管以及光泵浦或电子束泵浦的半导体激光器，其中的电子束泵和光泵的半导体激光器更需要大功率的电源供需或者极其复杂和严密的电子设备来操作。这样就导致了半导体激光器需要耗损大量的资源，再加上整个器件操作复杂又笨重，很少运用到实际生活当中。另一方面，大家都认为激光二极管的器件结构精细又严密、操作复杂，没有一定专业技术的人是不能操作的，但是泵浦方式简单、可以转化的能量效率比较高，器件在各方面的性能表现优异，大家对于激光二极管的器件也是十分的喜爱[2]。 光电探测器、光电池和CCD 前面提到的半导体发光二极管以及半导体激光器都是发射光的仪器。现在所说的光电探测仪光电池等就是接收光。发射光源和接收光是两个相互帮助的过程，一个收集光源然后储存另一个在将光能转化成为电能或者信号。半导体的光电探测器、电池或者一些CCD 探测器件是主要将光能或者光信号转化为电能、电信号，可以为人类在实际生活当中所运用到。目前的光电探测器和光电子等这些特殊的接受光的仪器，是为了将光能转化为电能。这些半导体光电子器件有的是接收有的是发射，各司其职但又相互配合。正因为他们的相互帮助，才能够让半导体光电子器件能够保证人们在生活和工作当中有较高的效率
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半导体本身就是一种特殊的材料，半导体发光二极管是一种可以发光的器件。主要的材料就是半导体，其结构为PN 组合而成是可以发光的一种二极管材料，其发光的范围很大是人们肉眼可以清楚地看见。然而，现在有的学者将发光二极管重新进行了定义，把一些近红外、红外波段的发光管也包含在内。就比如说，GaAs 发光二极管它的波长要比半导体发光二极管的波长要更广。除此之外还有一种十分特殊的发光二极管就是超辐射发光二极管，其实它的结构组成是结合了发光二极管和激光二极管两者的材料，也结合了这两种二极管的优势，并且能够在光纤等应用中起到重要作用
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（一）半导体制冷技术的难点 半导体制冷的过程中会涉及到很多的参数，而且条件是复杂多变的。任何一个参数对冷却效果都会产生影响。实验室研究中，由于难以满足规定的噪声，就需要对实验室环境进行研究，但是一些影响因素的探讨是存在难度的。半导体制冷技术是基于粒子效应的制冷技术，具有可逆性。所以，在制冷技术的应用过程中，冷热端就会产生很大的温差，对制冷效果必然会产生影响。 （二）半导体制冷技术所存在的问题 其一，半导体材料的优质系数不能够根据需要得到进一 步的提升，这就必然会对半导体制冷技术的应用造成影响。 其二，对冷端散热系统和热端散热系统进行优化设计，但是在技术上没有升级，依然处于理论阶段，没有在应用中更好地发挥作用，这就导致半导体制冷技术不能够根据应用需要予以提升。 其三，半导体制冷技术对于其他领域以及相关领域的应用存在局限性，所以，半导体制冷技术使用很少，对于半导体制冷技术的研究没有从应用的角度出发，就难以在技术上扩展。 其四，市场经济环境中，科学技术的发展，半导体制冷技术要获得发展，需要考虑多方面的问题。重视半导体制冷技术的应用，还要考虑各种影响因素，使得该技术更好地发挥作用。
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半导体在集成电路、消费电子、通信系统、光伏发电、照明应用、大功率电源转换等领域应用。 光伏应用 半导体材料光生伏特效应是太阳能电池运行的基本原理。现阶段半导体材料的光伏应用已经成为一大热门 ，是目前世界上增长最快、发展好的清洁能源市场。太阳能电池的主要制作材料是半导体材料，判断太阳能电池的优劣主要的标准是光电转化率 ，光电转化率越高 ，说明太阳能电池的工作效率越高。根据应用的半导体材料的不同 ，太阳能电池分为晶体硅太阳能电池、薄膜电池以及III-V族化合物电池。 照明应用 LED是建立在半导体晶体管上的半导体发光二极管 ，采用LED技术半导体光源体积小，可以实现平面封装，工作时发热量低、节能高效，产品寿命长、反应速度快，而且绿色环保无污染，还能开发成轻薄短小的产品 ，一经问世 ，就迅速普及，成为新一代的优质照明光源，目前已经广泛的运用在我们的生活中。如交通指示灯、电子产品的背光源、城市夜景美化光源、室内照明等各个领域 ，都有应用。 大功率电源转换 交流电和直流电的相互转换对于电器的使用十分重要 ，是对电器的必要保护。这就要用到等电源转换装置。碳化硅击穿电压强度高 ，禁带宽度宽，热导性高，因此SiC半导体器件十分适合应用在功率密度和开关频率高的场合，电源转换装置就是其中之一。碳化硅元件在高温、高压、高频的又一表现使得现在被广泛使用到深井钻探，发电装置中的逆变器，电气混动汽车的能量转化器，轻轨列车牵引动力转换等领域。由于SiC本身的优势以及现阶段行业对于轻量化、高转换效率的半导体材料需要，SiC将会取代Si，成为应用广泛的半导体材料。
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（1）元素半导体。元素半导体是指单一元素构成的半导体，其中对硅、硒的研究比较早。它是由相同元素组成的具有半导体特性的固体材料，容易受到微量杂质和外界条件的影响而发生变化。目前， 只有硅、锗性能好，运用的比较广，硒在电子照明和光电领域中应用。硅在半导体工业中运用的多，这主要受到二氧化硅的影响，能够在器件制作上形成掩膜，能够提高半导体器件的稳定性，利于自动化工业生产。 （2）无机合成物半导体。无机合成物主要是通过单一元素构成半导体材料，当然也有多种元素构成的半导体材料，主要的半导体性质有I族与V、VI、VII族；II族与IV、V、VI、VII族；III族与V、VI族；IV族与IV、VI族;V族与VI族；VI族与VI族的结合化合物，但受到元素的特性和制作方式的影响，不是所有的化合物都能够符合半导体材料的要求。这一半导体主要运用到高速器件中，InP制造的晶体管的速度比其他材料都高，主要运用到光电集成电路、抗核辐射器件中。 对于导电率高的材料，主要用于LED等方面。 （3）有机合成物半导体。有机化合物是指含分子中含有碳键的化合物，把有机化合物和碳键垂直，叠加的方式能够形成导带，通过化学的添加，能够让其进入到能带，这样可以发生电导率，从而形成有机化合物半导体。这一半导体和以往的半导体相比，具有成本低、溶解性好、材料轻加工容易的特点。可以通过控制分子的方式来控制导电性能，应用的范围比较广，主要用于有机薄膜、有机照明等方面。
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一般情况下，半导体、集成电路、芯片这三个东东是可以划等号的，因为讲的其实是同一个事情。 半导体是一种材料，分为表格中四类，由于集成电路的占比非常高，超过80%，行业习惯把半导体行业称为集成电路行业。 而芯片就是集成电路的载体，广义上我们就将芯片等同于了集成电路。 所以对于小白来说，只需要记住，当芯片、集成电路、半导体出现的时候，别慌，是同一码事儿。 半导体芯片内部结构 半导体芯片虽然个头很小。但是内部结构非常复杂，尤其是其最核心的微型单元——成千上万个晶体管。我们就来为大家详解一下半导体芯片集成电路的内部结构。一般的，我们用从大到小的结构层级来认识集成电路，这样会更好理解。 （1）系统级 我们还是以手机为例，整个手机是一个复杂的电路系统，它可以玩游戏、可以打电话、可以听音乐、可以哔--。它的内部结构是由多个半导体芯片以及电阻、电感、电容相互连接组成的，称为系统级。（当然，随着技术的发展，将一整个系统做在一个芯片上的技术也已经出现多年——SoC技术） （2）模块级 在整个系统中分为很多功能模块各司其职。有的管理电源，有的负责通信，有的负责显示，有的负责发声，有的负责统领全局的计算，等等。我们称为模块级。这里面每一个模块都是一个宏大的领域，都聚集着无数人类智慧的结晶，也养活了很多公司。
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半导体（ semiconductor），指常温下导电性能介于绝缘体（insulator）与导体（conductor）之间的材料。人们通常把导电性差的材料，如煤、人工晶体、琥珀、陶瓷等称为绝缘体。而把导电性比较好的金属如金、银、铜、铁、锡、铝等称为导体。与导体和绝缘体相比，半导体材料的发现是晚的，直到20世纪30年代，当材料的提纯技术改进以后，半导体才得到工业界的重视。常见的半导体材料有硅、锗、砷化镓等，而硅则是各种半导体材料中，在商业应用上具有影响力的一种。 芯片 芯片(chip)，又称微芯片（microchip）、集成电路（integrated circuit, IC）。是指内含集成电路的硅片，体积很小。一般而言，芯片（IC）泛指所有的半导体元器件，是在硅板上集合多种电子元器件实现某种特定功能的电路模块。它是电子设备中重要的部分，承担着运算和存储的功能。广泛应用于军工、民用等几乎所有的电子设备。
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