1、半导体导电特性的应用及发展

　　1906年真空三级管的发明，为上世纪上半叶无线电和电话的发展奠定了基础。1947年，美国贝尔研究所的巴丁、肖克莱、布拉坦研制出第一个晶体三级管。它的出现成为上世纪下半叶世界科技发展的基础。其功耗极低，而且可靠性高，转换速度快，功能多样，尺寸又小，因而成为当时出现的数字计算机的理想器件，并很快在无线电技术和军事上获得广泛应用。由于研制成晶体管，他们三人获得1956年诺贝尔物理学奖。

　　半导体材料在目前的电子工业和微电子工业中主要用来制作晶体管、集成电路、固态激光器等器件。我们常见的晶体管有两种，即双极型晶体管和场效应晶体管，它们都是电子计算机的关键器件，前者是计算机中央处理装置（即对数据进行操作部分）的基本单元，后者是计算机存储器的基本单元。两种晶体管的性能在很大程度上均依赖于原始硅晶体的质量。

　　砷化镓单晶体材料是继锗、硅之后发展起来的新一代半导体材料。它具有迁移率高、禁带宽度大等特点，在工作速度、频率、光电性能和工作环境等许多方面有着硅不可比拟的优势。它是目前最重要 、最成熟的化合物半导体材料，主要应用于光电子和微电子领域。

　　电子技术最初的应用领域主要是无线电通信、广播、电视的发射和接收。雷达作为一种探测敌方飞行器的装置在第二次世界大战中大显身手，成为现代电子技术的一个重要应用领域。电子显微镜、各种波谱和表面能谱仪以及加速器、遥测、遥控和遥感、医学也是电子技术应用的一个重要领域。微电子技术和量子电子学也是现代电子技术中最活跃的前沿领域之一。

2、目前对于高温超导材料的研制和开发

　　超导技术被认为是 21世纪最具有战略意义的高新技术。高温超导线材能耗低，通电能力是相同横截面积铜导线的100倍以上，目前已被广泛用于超导电缆、超导变压器、超导电机、超导限流器、超导磁分离器、超导磁共振成像、超导储能装置、超导磁悬浮列车等应用产品的研发，在许多领域取得了重大突破，具有十分广阔的应用前景。

　　超导输电电缆：使用高温超导线材的高温超导电缆损耗低，不用绝缘油，没有环境污染，使用方式灵活，可以减少电力运行成本。高温超导电缆比常规电缆所传送的电力要高 3到5倍（相同截面时），可以满足城市不断增长的电力需求。地下高温超导电缆在不能安装架空线路环境中可以代替架空线路。在特殊场合，原有常规地下电缆不能进行扩容时可以用高温超导电缆代替，封闭母线也适合于用高温超导电缆代替。

　　超导变压器：使用高温超导线材的高温超导变压器具有非常小的耗损，不需变压器油，结构紧凑，重量小，噪音低，同时具有能源和环境效益，便于运输。超导变压器可以被安装在人口较为集中的市区和建筑物内以满足不断增加的电力需求。另外，高温超导变压还具有故障限流功能，以保护系统设备及用电设备，并减少它们的故障损失，配合有载分接开关可以提高电压调节能力。没有变压器油，消除了火灾及环境污染的危险，因此特别适合于在不适合安装油浸变压器的地方使用，例如高密度城区及建筑物的内部。

　　超导电动机：使用高温超导线材的高温超导电动机体积小、重量轻，效率可以超过 98%，与常规电动机相比损耗减少50%，节省能源，从而减少消耗能源时产生的污染，并且可以降低生命周期成本。适于用作公用设施和工业市场中泵和风扇的驱动电动机。如果舰船的推进装置使用高温超导电动机，则推进装置的体积将减小为原装置的，特别适合于舰船的电力推进装置。

　　超导磁流体发电机：使用高温超导线材的超导磁流体发电机，利用超导磁体产生强大的磁场，具有效率高，环境污染少，启动快，发电成本低等优点。

　　超导磁共振成像：使用高温超导线材的磁共振成像装置的磁场强度高，磁场具有高度的均匀性和高度稳定性。与目前大量的低温超导核磁共振成像装置相比，其制冷剂和制冷设备相对简单、便宜。

　　超导磁悬浮列车：使用高温超导线材的超导磁悬浮列车，悬浮间隙大，速度高，相对于低温超导的磁悬浮列车而言，制冷费用低，制冷设备简单。

　　超导电磁推进系统：使用高温超导线材的超导电磁推进系统，其关键部件——高温超导磁体可以产生一个很强的磁场，使船舶不再需要螺旋浆，因此可以大大降低振动和噪声。

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