半导体电子器件论文

1半导体电子器件的发展与未来

1.1真空电子管

关于真空电子管的意思是指把电子引导进入真空的环境之中，用加在栅极上的电压去改变发射电子阴极表面附近的电场从而控制阳极电流大小，由此来把信号放大。真空电子管的材料有钨、钼、镍、钡锶钙氧化物等等，再以真空电子学为理论依据，利用电子管制造工艺来完成工作。

1.2固体晶体管

固体电子管具有检波、整流、放大、开关、稳压、信号调制等多种功能。固体晶体管作为一种可变电流开关，能够基于输入电压控制输出电流。与普通机械开关不同，固体晶体管利用电讯好来控制自身的开合，而且开光速度可以非常快，实验室中的切换速度可达100GHz以上。

2半导体串联与并联以及元件安装的各种选择

半导体的串联与并联必须要有耐高压和抗电流冲击能力强以及反应迅速等特性。

2.1串联

晶体管在串联的时候必须考虑均压的问题，每一个元件的参数不同使得元件受压不同，电压过高很可能导致元件被击穿。

2.2并联

元件在并联的时候的要求要比串联的时候要简单，只要开闭电压降及开闭时间等动态特性一致就好了。为了让负载电流均匀地分配于各个元件上，一般来说采用的是在元件上串联均流电阻（用于小容量系统中）或者串联电杆（用于大容量系统中）等方法。

2.3半导体元件安装各种选择

半导体元件工作的时候产生的热量是不是能够有效的向周围介质中放散，和能不能充分发挥半导体元件的能力关系很大。半导体元件的安装位置应该要尽量的避免周围的热源和可能出现的外来高温影响，防止温度超过设计规定要求，从而致使元件恶化。安装在窗口旁边的装置应该要注意防止阳光直射，避免尘埃。控制柜等结构因考虑电源部分的散热或者柜内良好的热对流，经常选用的是顶部多孔板型式，可是这种结构一点都不防尘，这是需要考虑一下安装环境和防尘措施的，还有要加强日常的检查，经常去清洁外部的环境。对半导体元件的冷却方式的选择是相当重要的。随着应用于电力设备和电气化铁道等的半导体元件的大容量化，逐渐有强迫风冷式发展到注油式冷却方法，最近采用的一种叫氟隆的冷却办法。这种方法的一次冷却可以用重力自然循环方式，二次冷却可以用自然对流热传导放式，所以不需要泵和风机，噪音小了维护也容易了，并且冷却效率还高了，能使设备的整体小形化轻量化。半导体在运输的时候也要注意，因为半导体器件和内嵌的元件等运输都必须要遵循和其他电子元件一样的注意情况。用于运输的容器和夹具必须是不会因运输中的晃动等而带有电或者产生静电，使用导电的容器和铝箔等是最有效的措施。为了防止因为人体衣服所带的静电产生的损坏，在处理的过程中必须要通过高电阻让人体接地，从而更好的释放静电。在移动安装了半导体器件的印刷电路板的时候，必须采取防静电的措施。还有在使用传送带移动印刷电路板时，为了避免传送带的橡胶等带电，也要做防止静电的处理。在运输半导体器件和印刷电路板的时候，要注意减少机械的晃动和冲击。

3防止危害

半导体电子器件在开闭动作中会产生高次谐波的电压电流。高次谐波是会造成电力电容器和电抗器等过负荷和过热，严重的会烧损；还会让继电保护动作失误；会对通信电话和电视等产生干扰。因此有效的防止半导体电子器件在应用时产生高次谐波的危害不能轻视。而作为防止危害发生，建议可以采取的措施有，增加整流回路的相数；设置高次谐波滤除器；避免过大的相位控制；由大容量电源系统供电等等。目前国外正在考虑采用的有源滤波器和高次谐波补偿装置等防止措施。半导体电子设备的防干扰和防静电的能力都是比较差的，因为很容易引起错误，所以说，必须要认真对待。涂抹一些带电的防止剂，混连入带电防止剂，改变高分子聚合物的表面层材质，改为含有导体的复合材质，调整相对的湿度等等。实际上对于防止静电的产生还是很困难的一件事，通过防带电措施来急剧减少产生的电荷的办法，是现在正在实际应用中的。静电的产生是跟随着相对的湿度的下降而增大的，特别是在下降到了百分之四十及以下之后，就会突然变得很容易就产生静电了，所以说在冬天的时候，必要要加强采取相应的措施来加湿。因为剥离或者摩擦而产生的静电，是随着接触面的面积和压力以及分离速度的增大而增大的，所以说要避免高速的摩擦和剥离很有必要。

4结束语

在提高器件的性能的时候和采取防止静电损坏的对策的时候，必须要做好的是权衡利弊的事。对于最大的额定值和工作电源电压的相关范围，放热的特性和安装条件已经其他的条件，要在长电的规定保证范围之内使用。如果是在使用的时候超过了规定的保证值数，那样造成的故障很多企业是不会对其负责的。

作者：张克强 单位：博信通信股份有限公司