半導(dǎo)體的發(fā)展精選(五篇)

序言：作為思想的載體和知識(shí)的探索者，寫(xiě)作是一種獨(dú)特的藝術(shù)，我們?yōu)槟鷾?zhǔn)備了不同風(fēng)格的5篇半導(dǎo)體的發(fā)展，期待它們能激發(fā)您的靈感。

篇1

在大家的不懈努力下，有機(jī)半導(dǎo)體技術(shù)和材料都取得了很大的發(fā)展，這個(gè)學(xué)科集合了材料學(xué)、物理和化學(xué)等等很多學(xué)科，是一個(gè)交叉學(xué)科，半導(dǎo)體技術(shù)正在不斷發(fā)展，將來(lái)還會(huì)以更快的速度發(fā)展。一些專家認(rèn)為，有機(jī)半導(dǎo)體材料開(kāi)發(fā)出的各種器件正在改變未來(lái)高科技的發(fā)展。

1 有機(jī)太陽(yáng)電池

傳統(tǒng)的太陽(yáng)電池是化合物薄膜太陽(yáng)電池，而新型的太陽(yáng)電池要采用新型的技術(shù)，有機(jī)太陽(yáng)電池將作為一種新型產(chǎn)物擺在大家的面前，有機(jī)太陽(yáng)電池的生產(chǎn)流程很簡(jiǎn)單，而且可以通過(guò)講解來(lái)減少對(duì)環(huán)境的污染，由于這些優(yōu)點(diǎn)符合當(dāng)代社會(huì)的需要，所以有機(jī)太陽(yáng)電池越來(lái)越受到大家的關(guān)注。如此廉價(jià)的太陽(yáng)電池會(huì)讓世界的能源發(fā)生巨大的改變。有機(jī)太陽(yáng)電池比傳統(tǒng)的電池更薄，重量更輕，受光面積在不斷增加，所以可以大大提高光電的使用效率，在電腦等小型設(shè)備當(dāng)中可以當(dāng)作電源來(lái)用。可以使用有機(jī)太陽(yáng)電池作為OLED屏幕的電源，可以大大減少重量。雖然太陽(yáng)電池很薄、很輕，也很有柔性，但是它的效率不高，而且壽命也比較短，通過(guò)研究，改變太陽(yáng)電池的缺點(diǎn)，使得效率達(dá)到10%，壽命也可以超過(guò)5年。

2 有機(jī)半導(dǎo)體晶體管

有機(jī)半導(dǎo)體材料的晶體管是有機(jī)電子器件當(dāng)中很重要的一種器件，比如OFET。當(dāng)前OFET的技術(shù)主要有聚合物、小分子蒸發(fā)或者是小分子溶液鑄模等等。OFET的優(yōu)點(diǎn)是成本低、柔性大等等，有很好的發(fā)展前景。OFET的發(fā)展很迅速，無(wú)論是材料還是制備工藝方面都有了突破，它可以使OLED發(fā)光，形成邏輯電路，發(fā)光場(chǎng)效應(yīng)晶體管以及單晶場(chǎng)效應(yīng)晶體管等等器件都已經(jīng)開(kāi)發(fā)出來(lái)。世界各個(gè)國(guó)家都在研究有機(jī)半導(dǎo)體晶體管，2009年，日本的專家使用液相外延工藝生產(chǎn)了并五苯單晶，幾乎是沒(méi)有任何缺陷的，之后使用這種單晶制成了OFET，場(chǎng)效應(yīng)的遷移率可以得到0.6cm2/（V.s）。2010年法國(guó)研究人員研究出一種能夠模仿神經(jīng)元突觸功能的有機(jī)存儲(chǔ)場(chǎng)效應(yīng)晶體管，有機(jī)半導(dǎo)體晶體管會(huì)有希望成為新一代集成電子器件。

3 OLED技術(shù)

與LCD技術(shù)比較，OLED不僅可以做到折疊和隨身攜帶，還具有更好的可適度、更好的圖像質(zhì)量以及更薄的顯示器。現(xiàn)在OLED已經(jīng)開(kāi)始應(yīng)用到手機(jī)、以及數(shù)碼相機(jī)等小型設(shè)備當(dāng)中。當(dāng)前在OLED顯示器開(kāi)發(fā)的市場(chǎng)當(dāng)中占有很大優(yōu)勢(shì)的企業(yè)有三星、LG以及柯達(dá)等等。2010年初，三星展出了OLED筆記本電腦，還推出了帶有OLED平面的MP3播放器。預(yù)計(jì)未來(lái)五年智能手機(jī)會(huì)促使OLED顯示器呈現(xiàn)出快速發(fā)展的勢(shì)頭。隨著OLED技術(shù)的快速發(fā)展，未來(lái)很可能會(huì)應(yīng)用到顯示器、照明當(dāng)中。由于OLED的刷新速率很高，這使得視頻圖像更加逼真，還可以隨時(shí)進(jìn)行圖像的更新。未來(lái)的報(bào)紙也有可能成為OLED顯示器，能夠更新新聞，還能夠卷起來(lái)。有機(jī)半導(dǎo)體技術(shù)已經(jīng)在很多領(lǐng)域都占有自己的重要位置，很多企業(yè)已經(jīng)開(kāi)始開(kāi)發(fā)半導(dǎo)體技術(shù)的產(chǎn)品。使用OLED技術(shù)的玻璃窗在電源關(guān)閉的時(shí)候和普通的玻璃沒(méi)區(qū)別，但是在接通電源之后就會(huì)變成顯示器。使用OLED技術(shù)的汽車擋風(fēng)玻璃也不僅僅是擋風(fēng)，還能夠提供其它的幫助。

有機(jī)半導(dǎo)體材料作為一種新型材料，經(jīng)過(guò)不斷開(kāi)發(fā)和研究，已經(jīng)進(jìn)入商品化的階段，并且會(huì)有很好的發(fā)展。有機(jī)半導(dǎo)體器件成本低，操作流程簡(jiǎn)單，而且功耗小，這是很多無(wú)機(jī)半導(dǎo)體器件沒(méi)有的特點(diǎn)，所以有機(jī)半導(dǎo)體器件有很大的發(fā)展。但是有機(jī)半導(dǎo)體器件在壽命已經(jīng)性能方面還需要改進(jìn)。喲及半導(dǎo)體器件的速度比較慢，這使得它取代傳統(tǒng)的半導(dǎo)體的可能性不大，所以在這方面需要解決，但是有機(jī)半導(dǎo)體更加經(jīng)濟(jì)，成本更低，值得推廣。

參考文獻(xiàn)

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篇2

[關(guān)鍵詞]半導(dǎo)體；晶體管；超晶格

中圖分類號(hào)：O47

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1006-0278（2013）08-185-01

一、半導(dǎo)體物理的發(fā)展

（一）半導(dǎo)體物理早期發(fā)展階段

20世紀(jì)30年代初，人們將量子理論運(yùn)用到晶體中來(lái)解釋其中的電子態(tài)。1928年布洛赫提出著名的布洛赫定理，同時(shí)發(fā)展完善固體的能帶理論。1931年威爾遜運(yùn)用能帶理論給出區(qū)分導(dǎo)體、半導(dǎo)體與絕緣體的微觀判據(jù)，由此奠定半導(dǎo)體物理理論基礎(chǔ)。到了20世紀(jì)40年代，貝爾實(shí)驗(yàn)室開(kāi)始積極進(jìn)行半導(dǎo)體研究，且組織一批杰出的科學(xué)家工作在科學(xué)前沿。1947年12月，布拉頓和巴丁宣布點(diǎn)接觸晶體管試制的成功。1948年6月，肖克利研制結(jié)接觸晶體管。這三位科學(xué)家做出杰出貢獻(xiàn)，使得他們共同獲得1956年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。

晶體管的發(fā)明深刻改變?nèi)祟惣夹g(shù)發(fā)展的進(jìn)程與面貌，也是社會(huì)工業(yè)化發(fā)展的必然結(jié)果。早在20世紀(jì)30年代，生產(chǎn)電子設(shè)備的企業(yè)希望有一種電子器件能有電子管的功能，但沒(méi)有電子管里的燈絲，這因?yàn)榧訜釤艚z不但消耗能量且要加熱時(shí)間，這會(huì)延長(zhǎng)工作啟動(dòng)過(guò)程。因此，貝爾實(shí)驗(yàn)室研究人員依據(jù)半導(dǎo)體整流和檢波作用特點(diǎn)，考慮研究半導(dǎo)體能取代電子管的可能性，從而提出關(guān)于半導(dǎo)體三極管設(shè)想。直到1947，他們經(jīng)反復(fù)實(shí)驗(yàn)研制了一種能夠代替電子管的固體放大器件，它主要由半導(dǎo)體和兩根金屬絲進(jìn)行點(diǎn)接觸構(gòu)成，稱之為點(diǎn)接觸晶體管。之后，貝爾實(shí)驗(yàn)室的結(jié)型晶體管與場(chǎng)效應(yīng)晶體管研究工作成功。20世紀(jì)50年代，晶體管重要的應(yīng)用價(jià)值使半導(dǎo)體物理研究蓬勃地展開(kāi)。到了20世紀(jì)60年代，半導(dǎo)體物理發(fā)展達(dá)到成熟和推廣時(shí)期，在此基礎(chǔ)上迎來(lái)微處理器與集成電路的發(fā)明，這為信息時(shí)代到來(lái)鋪平道路。1958年，安德森提出局域態(tài)理論，開(kāi)創(chuàng)無(wú)序系統(tǒng)研究新局面，這也為非晶態(tài)半導(dǎo)體物理奠定基礎(chǔ)。1967年，Grove等人對(duì)半導(dǎo)體表面物理研究已取得重要進(jìn)展，并使得Si-MOS集成電路穩(wěn)定性能得以提高。1969年，江崎與朱兆祥提出通過(guò)人工調(diào)制能帶方式制備半導(dǎo)體超晶格。正是在半導(dǎo)體超晶格研究中，馮·克利青發(fā)現(xiàn)整數(shù)量子霍爾效應(yīng)。在1982年，崔琦等發(fā)現(xiàn)了分?jǐn)?shù)量子霍爾效應(yīng)，這一系列物理現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)正揭開(kāi)現(xiàn)代半導(dǎo)體物理發(fā)展序幕。

（二）半導(dǎo)體超晶格物理的發(fā)展

建立半導(dǎo)體超晶格物理是半導(dǎo)體的能帶理論發(fā)展的必然。之后，人們對(duì)各種規(guī)則晶體材料性能有相當(dāng)認(rèn)識(shí)，從而開(kāi)創(chuàng)以能帶理論作為基礎(chǔ)的半導(dǎo)體物理體系，也借助其來(lái)解釋出現(xiàn)的一系列現(xiàn)象。1969年與1976年的分子束外延和金屬有機(jī)物化學(xué)汽相沉積薄膜生長(zhǎng)技術(shù)正為半導(dǎo)體科學(xué)帶來(lái)一場(chǎng)革命。隨微加工技術(shù)的逐步發(fā)展，加之超凈工作條件的建立，實(shí)現(xiàn)了晶體的低速率生長(zhǎng)，也使人們能創(chuàng)造高質(zhì)量的異質(zhì)結(jié)構(gòu)，同時(shí)為新型半導(dǎo)體器件設(shè)計(jì)及應(yīng)用奠定技術(shù)基礎(chǔ)。1969年，江崎和朱兆祥第一次提出“超晶格”概念，這里“超”的意思是在天然的周期性外附加人工周期性。1971年，卓以和利用分子束外延技術(shù)生長(zhǎng)出第一個(gè)超晶格材料。從此拉開(kāi)了超晶格、量子點(diǎn)、量子線和量子阱等等低維半導(dǎo)體材料研究序幕。

二、半導(dǎo)體物理的啟示

綜上所述，文章簡(jiǎn)單地對(duì)半導(dǎo)體物理的一個(gè)發(fā)展歷程進(jìn)行了回顧，并可以從中得到以下幾點(diǎn)啟示：

（一）半導(dǎo)體物理的發(fā)展一直與科學(xué)實(shí)驗(yàn)與工業(yè)技術(shù)應(yīng)用緊密聯(lián)系

20世紀(jì)30年代之前，人們已經(jīng)制成整流器、檢波器、光電探測(cè)器等半導(dǎo)體器件，同時(shí)在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)金屬——半導(dǎo)體的接觸材料上一些導(dǎo)電特性，可是無(wú)法理解這其中的物理機(jī)理。一直到能帶理論建立后，基礎(chǔ)建立起金屬——半導(dǎo)體接觸理論。隨后，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中卻發(fā)現(xiàn)該理論與實(shí)驗(yàn)測(cè)量是有出入的，又提出半導(dǎo)體表面態(tài)理論。正由于考慮到半導(dǎo)體表面態(tài)影響，貝爾實(shí)驗(yàn)室才能成功研制晶體管，這又促進(jìn)半導(dǎo)體物理發(fā)展。不難發(fā)現(xiàn)，半導(dǎo)體物理的發(fā)展與實(shí)驗(yàn)是離不開(kāi)的，因新的實(shí)驗(yàn)結(jié)論推動(dòng)相應(yīng)理論的建立，而理論發(fā)展又會(huì)反過(guò)來(lái)去指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)的研究。19世紀(jì)30年代法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)定律，這為電力的廣泛應(yīng)用奠定理論基礎(chǔ)，架起電能和機(jī)械能相互轉(zhuǎn)化的橋梁，為第二次工業(yè)革命鋪路。晶體管的成功研制，大規(guī)模與超大規(guī)模集成電路出現(xiàn)，導(dǎo)致第三次工業(yè)革命。這都是涉及信息技術(shù)、新材料技術(shù)、新能源技術(shù)、空間技術(shù)和生物技術(shù)等眾多領(lǐng)域的一場(chǎng)信息技術(shù)革命。

篇3

關(guān)鍵詞碳化硅；半導(dǎo)體；材料；技術(shù)；工藝；發(fā)展；

中圖分類號(hào)：TQ163+.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

引言

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，宇脫國(guó)防,是有勘探等領(lǐng)域?qū)Π雽?dǎo)體電子器件提出了極為嚴(yán)格的要求，開(kāi)發(fā)研制高溫、高頻、高功率、高耐壓及抗輻射等新型半導(dǎo)體器件成為日益緊迫的問(wèn)題.目前，半導(dǎo)體行業(yè)中常用的Si材料由于本身?xiàng)l件的限制，對(duì)上述要求難以勝任;而作為N-N族二元半導(dǎo)體材料的SiC具有較大的熱導(dǎo)率、高臨界擊穿電場(chǎng)、寬禁帶、高載流子遷移率等特點(diǎn)，越來(lái)越引起人們的重視.國(guó)外現(xiàn)已研制出多種SiC器件.特別是在高沮功率器件方面，所制備的SiC MC3SFET等器件的性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出同類Si器件.目前已有SiC藍(lán)色發(fā)光器件作為商品出售.隨著SiC單晶生長(zhǎng)技術(shù)和薄膜生長(zhǎng)技術(shù)的突破，SiC材料在研制高溫、高頻、大功率、抗輻射半導(dǎo)體器件方面受到極大關(guān)注，并加速了該領(lǐng)域的發(fā)展步伐.近兩年來(lái)，國(guó)際上已掀起了對(duì)SiC材料及器件研究的熱潮。

一、半導(dǎo)體材料的特征

半導(dǎo)體材料在自然界及人工合成的材料中是一個(gè)大的部類。顧名思義，半導(dǎo)體在其電的傳導(dǎo)性方面，其電導(dǎo)率低于導(dǎo)體，而高于絕緣體。它具有如下的主要特征。（1）在室溫下，它的電導(dǎo)率在103—10-9S/cm之間,S為西門子，電導(dǎo)單位，S=1/r(W. cm) ；一般金屬為107—104S/cm,而絕緣體則

二、晶體生長(zhǎng)

SiC具有同質(zhì)異型體的特點(diǎn)，其每一種晶體結(jié)構(gòu)都有著自己獨(dú)特的電學(xué)及光學(xué)性質(zhì).表1給出了常見(jiàn)的幾種具有不同晶體結(jié)構(gòu)的SiC的電學(xué)特性與硅及砷化稼的比較.在許多器件應(yīng)用中，SiC的高擊穿電場(chǎng)(比硅的5倍還大、寬的禁帶寬度吸大于硅的2倍、高載流子飽和漂移速度(是硅的2倍)以及大熱導(dǎo)率(大于硅的3倍)將充分發(fā)揮器件的應(yīng)用潛力。

盡管許多年以前人們就已經(jīng)知道了SiC的一些潛在的優(yōu)良電學(xué)特性，但由于材料生長(zhǎng)的原因，直到現(xiàn)在還不能將這些特性充分應(yīng)用到器件或集成電路中去.目前通過(guò)改進(jìn)型Lely升華的方法得到了大面積重復(fù)性好的&H-SiC單晶,1989年2. 54 cm的6H-SiC單晶片首先商業(yè)化，此后SiC半導(dǎo)體器件技術(shù)得到迅猛發(fā)展。

在眾多的SiC晶休結(jié)構(gòu)中，4H-sic和6H-S〔由于其單晶生長(zhǎng)工藝的成熟性以及較好的重復(fù)性，使它們?cè)陔娮悠骷袘?yīng)用比較廣泛.市場(chǎng)上可得到的4H或8H SiC晶片的直徑已經(jīng)達(dá)到4.445 cm，具體價(jià)格根據(jù)其規(guī)格的不同從800 -2 000美元/片不等，這些產(chǎn)品主要來(lái)自于美國(guó)的Cree公司.如果晶片的價(jià)格有所下降，將會(huì)更加促進(jìn)SiC技術(shù)的發(fā)展.另外，Westinghouse公司在SiG材料方面也取得了一些可喜的成果:他們成功地制備了半絕緣SiC晶片，其室溫下的電阻率大于10Ωcm，并首次得到7. 82 cm的SFC晶片。

4H-S iC的載流子遷移率較8H-SiC.的要高，這使其成為大多數(shù)SiC器件的首選材料. 8H-SiG本身固有的遷移率各向異性使之在平行于G軸方向?qū)视兴陆担瑢?dǎo)致縱向MOSFET功率器件多選用4H-SiC.為減小縱向MOSFET功率器件中襯底寄生電阻，目前4H-SiC電阻率可達(dá)到0.0028dΩcm.4H-SIG的高遷移率掩蓋了利用8H-SiG為襯底進(jìn)行同質(zhì)外延而生成3G-SiG薄膜所帶來(lái)的優(yōu)點(diǎn)。

目前影響SiG電子器件實(shí)現(xiàn)的首要因素之一就是控制生長(zhǎng)高質(zhì)量的SiC外延薄膜.在SiC電子器件的實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，控制生長(zhǎng)高質(zhì)量的外延層是關(guān)鍵的一步、目前，化學(xué)氣相淀積技術(shù)可滿足制備重復(fù)性好的外延層及批t生產(chǎn)這兩方面的需求.為了減少由于晶格失配、熱膨脹系數(shù)不同所帶來(lái)的缺陷等間題，生長(zhǎng)時(shí)選用SiC基片.首先要拋光SiC基片使其表面偏離(0001)基面3 ^4度，這將使外延層中原子堆垛順序與SiC襯底內(nèi)的原子堆垛順序相同.同時(shí)，為得到N 型外延層，可在反應(yīng)氣體中加人氮?dú)?N2);而P型則加入三甲基鋁或三乙基鋁.如果在今后的工作中能夠很好地解決在大面權(quán)Si上異質(zhì)外延生長(zhǎng)低塊陷的3GSiC薄膜的問(wèn)題。那么3C-SiC必將在以后的SiG器件和集成電路中發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。

隨著從SiC器件向著SiC集成電路的發(fā)展，SiC外延層的均勻性和外延層表面形態(tài)的好壞也越來(lái)越重要.目前，商業(yè)上SiC外延層厚度的容差為士25%，而研究人員報(bào)道了修雜均勻性為士20%厚度均勻性容差為士7%的大于5. 08 cm的SiC基片.對(duì)于所有的SiC同質(zhì)外延層，目前均為觀察到具有十分理想的表面形貌、據(jù)預(yù)側(cè)，借助于精密的CVD反應(yīng)裝置、日益成熟的反應(yīng)條件，在不遠(yuǎn)的將來(lái)這些問(wèn)題都會(huì)迎刃而解、

三、分立器件

近幾年來(lái)，在一些文獻(xiàn)中相繼報(bào)道了許多SiC器件模型，其中的一些已經(jīng)進(jìn)人商品市場(chǎng).藍(lán)色發(fā)光二極管是首次進(jìn)人商業(yè)領(lǐng)域的SiC器件，而小信號(hào)二極管、結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管(工作溫度大于350℃)以及紫外光敏管也正逐步商品化。到目前為止，對(duì)于像金屬化、離子注人、表面鈍化、氧化及刻蝕等這些基本的器件工藝技術(shù)只進(jìn)行了有限的研究工作(因此SiC器件均未采用優(yōu)化的器件設(shè)計(jì)和工藝流程).

篇4

圖1顯示了一臺(tái)典型的醫(yī)療設(shè)備的硬件架構(gòu)。半導(dǎo)體技術(shù)的進(jìn)步驅(qū)動(dòng)著模擬信號(hào)調(diào)節(jié)，低功率嵌入式控制和無(wú)線連接的創(chuàng)新。半導(dǎo)體廠商正在將關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用到醫(yī)療保健設(shè)備制造商所需要的這些戰(zhàn)略領(lǐng)域，以優(yōu)化其產(chǎn)品。改進(jìn)的模擬電路

醫(yī)療設(shè)備的一項(xiàng)重要且獨(dú)有的特性是能夠分析由傳感器捕獲的低幅值數(shù)據(jù)信號(hào)。高精度模擬部件的進(jìn)步，如運(yùn)算放大器，高分辨率A/D和D/A轉(zhuǎn)換器，模擬比較器以及參考電壓，為提高新一代醫(yī)療設(shè)備的精度鋪平了道路。

設(shè)計(jì)人員應(yīng)該正在尋找一種功能多樣，極低功耗，分辨率優(yōu)于16位的A/D。現(xiàn)在已經(jīng)有分辨率高達(dá)24位的A/D。許多新型的A/D都有自動(dòng)比較和靈活的轉(zhuǎn)換時(shí)間設(shè)置，是此類分析的理想選擇。片上集成的模擬功能在系統(tǒng)成本方面具有諸多優(yōu)勢(shì)。最明顯的優(yōu)勢(shì)在于，它降低了對(duì)外部IC的需求，并減少了BOM和電路板空間。同時(shí)，片上模擬功能也包含了低電壓檢測(cè)和內(nèi)部帶隙參考電壓功能，從而進(jìn)一步降低了成本。

降低功耗

不斷降低的功耗是另一個(gè)領(lǐng)域，半導(dǎo)體設(shè)計(jì)進(jìn)步給醫(yī)療保健行業(yè)帶來(lái)巨大影響。微控制器是執(zhí)行了大多數(shù)（即使不是全部）應(yīng)用任務(wù)的核心部件。最大程度地利用MCU的功能對(duì)于實(shí)現(xiàn)電池壽命目標(biāo)是至關(guān)重要的。無(wú)論是束之高閣處于待機(jī)模式，或者是在執(zhí)行測(cè)量時(shí)，提供特定的功能可以影響電池的壽命，并對(duì)確定產(chǎn)品對(duì)最終用戶的價(jià)值大有助益。

半導(dǎo)體廠商正在采取步驟，通過(guò)一些創(chuàng)新的設(shè)計(jì)技術(shù)來(lái)降低MCU的功耗。第一項(xiàng)技術(shù)就是增加工作模式。每種低功耗模式都經(jīng)過(guò)精雕細(xì)琢，提供特定的功能集，以實(shí)現(xiàn)最高效的性能/功耗折中。對(duì)某些MCU而言，待機(jī)工作模式的功耗可低至205nA。這些工作模式也支持許多MCU在低功耗運(yùn)轉(zhuǎn)模式下的設(shè)備操作，以提供合適的功能和功耗組合。

另一項(xiàng)設(shè)計(jì)技術(shù)是門控時(shí)鐘，它關(guān)閉通往設(shè)備的時(shí)鐘信號(hào)。盡管對(duì)單個(gè)外設(shè)的門控時(shí)鐘只能降低數(shù)十微安的功耗，然而在追求盡可能低的功耗時(shí)，關(guān)閉每個(gè)不必要的跟蹤和時(shí)鐘信號(hào)是至關(guān)重要的。門控時(shí)鐘通常可以將運(yùn)行模式功耗降低1/3。

第三項(xiàng)低功耗技術(shù)是創(chuàng)建單獨(dú)的電源域。每個(gè)存儲(chǔ)器位單元和I/O驅(qū)動(dòng)都有漏電流。MCU存儲(chǔ)器和I/O數(shù)量越多，漏電流就越大。單獨(dú)的電源域用于只給保持石英振蕩器時(shí)鐘和實(shí)時(shí)時(shí)鐘寄存器所必需的MCU功能子集供電。

上面所討論的三種低功耗設(shè)計(jì)技術(shù)都在飛思卡爾的Kinetis微控制器和微處理器產(chǎn)品線上得到了實(shí)現(xiàn)。上述功能結(jié)合使用，可以對(duì)醫(yī)療設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，使其工作起來(lái)更加高效節(jié)能。

無(wú)線醫(yī)療設(shè)備

盡管無(wú)線技術(shù)已經(jīng)滲透到了日常生活的許多方面，現(xiàn)在的大多數(shù)醫(yī)療設(shè)備仍然是有線的。通常數(shù)據(jù)采集傳感器通過(guò)電線連接到醫(yī)療設(shè)備上，而后者再通過(guò)另一種有線連接方式（很可能是USB）連接到PC。這些有線解決方案給病人帶來(lái)了很多問(wèn)題，其中最重要的是易用性。心電圖讀取通常需要16個(gè)導(dǎo)聯(lián)，這意味著病人會(huì)渾身纏滿傳感器和電線，所以這項(xiàng)測(cè)試可能不適于家用。圖2顯示了新一代ECG無(wú)線傳感器，它只有創(chuàng)可貼大小。

在選擇無(wú)線協(xié)議時(shí)，醫(yī)療設(shè)備設(shè)計(jì)人員有各種各樣的選擇。表1列出了主要的無(wú)線協(xié)議。

有各種各樣的低功耗技術(shù)可以用在無(wú)線醫(yī)療設(shè)備中，每種技術(shù)都有其一席之地。ANT/ANT+是一種受專利保護(hù)的2.4GHz協(xié)議，目前主要用于健康和保健產(chǎn)品，而非臨床醫(yī)療設(shè)備。支持ANT技術(shù)的產(chǎn)品總量正在快速增長(zhǎng)，但只有為數(shù)不多的產(chǎn)品采納了這項(xiàng)技術(shù)，這可能是因?yàn)槠渫话l(fā)傳輸率只有20kb/s。

與ANT類似，zigBee工作在2.4GHz頻帶，已經(jīng)在醫(yī)療設(shè)備領(lǐng)域得到了一些應(yīng)用，這主要是因?yàn)樗赜械尼t(yī)療保健應(yīng)用框架。一項(xiàng)重要的區(qū)別在于，ZigBee建立在公開(kāi)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議（IEEE802.15.4）的基礎(chǔ)之上，而不是像ANT那樣的專利協(xié)議。ZigBee成功進(jìn)入臨床環(huán)境，其中醫(yī)院的IT專家能夠利用其多跳網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)功能。

智能藍(lán)牙適用于小范圍的，只需要短脈沖數(shù)據(jù)的低功耗應(yīng)用。低延遲和眾多可用的睡眠模式使其擁有了低功耗特性。這些特性，以及藍(lán)牙4.0包含智能藍(lán)牙/藍(lán)牙低功耗這一事實(shí)，已經(jīng)成為了許多移動(dòng)設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)。

醫(yī)療人體局域網(wǎng)絡(luò)或稱為MBAN協(xié)議是一種新的無(wú)線協(xié)議，該協(xié)議已經(jīng)為快速的市場(chǎng)采納做好了充分的準(zhǔn)備。MBAN頻譜被開(kāi)發(fā)用于低功耗和小范圍的醫(yī)學(xué)應(yīng)用，它被用于將病人從床邊的監(jiān)控和治療設(shè)備中解放出來(lái)的“最后一米”應(yīng)用上。它工作時(shí)采用IEEE802.15.6標(biāo)準(zhǔn)，或許能夠使用與ZigBee或智能藍(lán)牙相同的射頻硬件。半導(dǎo)體廠商已經(jīng)開(kāi)始創(chuàng)建解決方案，其中一些將在2012年啟動(dòng)。

篇5

大家上午好！很高興參加此次寬禁帶半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展論壇暨戰(zhàn)略合作簽約儀式活動(dòng)。大家不遠(yuǎn)千里，齊聚麥城，共同為寬禁帶半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展出謀劃策、貢獻(xiàn)智慧，這充分體現(xiàn)了對(duì)麥城工作的特殊關(guān)心和大力支持。在此，我代表麥城市委、市政府，向各位來(lái)賓表示熱烈的歡迎和衷心的感謝！

剛才，楊院士就寬禁帶半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)走向作了精彩的闡述，提出了非常寶貴的建議；王校長(zhǎng)就東方大學(xué)與麥城市進(jìn)一步深度合作，提出了非常好的思路建議。聽(tīng)后很受啟發(fā)，很受鼓舞。借此機(jī)會(huì)，我也談點(diǎn)個(gè)人粗淺的思考與想法。

第一，當(dāng)前寬禁帶半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)面臨著機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存的發(fā)展形勢(shì)，我們應(yīng)合力攻破關(guān)鍵核心技術(shù)。半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)是信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的核心，是國(guó)家重要的基礎(chǔ)性、先導(dǎo)性和戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，也是高技術(shù)人才和資金密集的高科技產(chǎn)業(yè)。從全球來(lái)看，半導(dǎo)體芯片及相關(guān)領(lǐng)域持續(xù)的技術(shù)進(jìn)步，推動(dòng)了現(xiàn)代信息通信的高速發(fā)展，已經(jīng)形成了一個(gè)年銷售額達(dá)到3000多億美元的龐大市場(chǎng)。當(dāng)前，全球半導(dǎo)體芯片產(chǎn)業(yè)格局正經(jīng)歷深刻變化，呈現(xiàn)出分工合作、資金密集、結(jié)盟研發(fā)等三大趨勢(shì)。全球幾大主導(dǎo)國(guó)家和地區(qū)近年來(lái)不斷在這一領(lǐng)域加大投資，一些國(guó)際巨頭像韓國(guó)三星、美國(guó)英特爾、臺(tái)積電等7家最大的半導(dǎo)體芯片企業(yè)也紛紛投入巨資用于研發(fā)，其投資額占全球總投資的比重由1995年的24%快速上升到近年來(lái)的80%以上。可以說(shuō)，這個(gè)產(chǎn)業(yè)進(jìn)入的門檻是很高的，留給我們的發(fā)展空間也是在不斷壓縮的。面對(duì)這種嚴(yán)峻形勢(shì)，我們更應(yīng)該學(xué)習(xí)借鑒發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)“抱團(tuán)取暖”的做法，在科技研發(fā)體制上大膽創(chuàng)新突破，吸引集聚全國(guó)乃至全球的高端研發(fā)資源，集中攻克一批關(guān)鍵核心技術(shù)，更好地服務(wù)寬禁帶半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展。這對(duì)我們來(lái)說(shuō)是一個(gè)重大的戰(zhàn)略課題，這要靠在座的各位專家貢獻(xiàn)你們的智慧和方案。

第二，麥城在發(fā)展寬禁帶半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)方面有著良好的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)和一定的研發(fā)優(yōu)勢(shì)，我們應(yīng)著力破解產(chǎn)業(yè)鏈和創(chuàng)新鏈整合的問(wèn)題。應(yīng)該說(shuō)，麥城在寬禁帶半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面有一定的先發(fā)優(yōu)勢(shì)，在碳化硅、晶體材料基礎(chǔ)研究、單晶襯體等方面走在了全國(guó)前列。比如，與國(guó)槐區(qū)工業(yè)園合作的東方大學(xué)晶體材料研究所、微電子學(xué)院，擁有國(guó)內(nèi)頂級(jí)水平的研發(fā)隊(duì)伍，承擔(dān)了“973”“863”“核高基”等一批國(guó)家重大項(xiàng)目。比如，單晶襯體的龍頭企業(yè)東方天岳集團(tuán)，目前已經(jīng)全面攻克SIC晶體材料制備的核心技術(shù)，產(chǎn)業(yè)化技術(shù)達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平，在全球只有美國(guó)科銳和東方天岳可以實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)。再如，我市制造業(yè)基礎(chǔ)較好，擁有重汽、中車麥城、九陽(yáng)、力諾等一批寬禁帶半導(dǎo)體應(yīng)用骨干企業(yè)，這都為寬禁帶半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)和市場(chǎng)空間。如何打通企業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈和科研院所創(chuàng)新鏈以及金融機(jī)構(gòu)資本鏈之間的通道，更好地延伸拉長(zhǎng)產(chǎn)業(yè)鏈條、占據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展高地、搶占國(guó)際市場(chǎng)份額，這也是一個(gè)急需解決的重要課題，非常需要在座各位專家給我們把脈定向，提供金點(diǎn)子、指出好路子。