半導體的作用

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半導體的作用范文第1篇

關鍵詞：舞蹈鋼琴伴奏 舞蹈教學 作用 要求

舞蹈是以人自身形體為載體，以動作姿態為語言，來表達思想和情感的藝術類型。舞蹈教學中的鋼琴伴奏是專為舞蹈訓練服務的、特殊的音樂藝術種類，是使舞蹈真正成為視覺藝術與聽覺藝術完美結合體的有效工具，鋼琴伴奏在舞蹈教學中也有著重要的作用。為了更好地進行鋼琴伴奏，順利完成舞蹈教學任務，提高舞蹈學生的藝術審美和舞蹈技能，鋼琴伴奏教師應深入探究鋼琴伴奏的客觀規律與有效策略，推動舞蹈教育事業的進一步發展。

一、鋼琴伴奏在舞蹈教學中的重要作用

鋼琴伴奏是一門相對獨立的藝術形式。在舞蹈教學中，鋼琴伴奏為舞蹈藝術的完整呈現和完美表達發揮了重要作用：一是創設藝術情境。鋼琴伴奏以鮮明的藝術情感去感染學生，引導他們進入音樂意境與舞蹈表現的特定氛圍，激發其藝術表達的欲望與激情，使其樂于以自身的體態語言將藝術情感形象化和生動化；二是完善舞蹈藝術。舞蹈與音樂密不可分，“舞蹈用音樂來調動，音樂用舞蹈來表現”。運用鋼琴伴奏旋律中的節奏、音量、速度來襯托一個個單調、機械的舞蹈動作，使學生的舞蹈形體與動作變得充滿著韻味和內涵，使他們真正感受到舞蹈之情趣；三是進行審美教育。鋼琴伴奏教師可以選擇優秀的音樂作品，引導學生用“心”理解和感知其中所蘊含的情感，鼓勵他們用“情”在藝術實踐中去表現，增強學生對藝術美的敏感度和感受力，提升他們的音樂藝術修養和審美層次。

二、鋼琴伴奏在舞蹈教學中的具體要求

如前所述，鋼琴伴奏在舞蹈教學中具有重要地位。而在具體教學活動中，為了更好地發揮鋼琴伴奏的積極作用，鋼琴伴奏教師應當盡量做到以下幾點：

1.要做到一個“伴”字，發揮輔助作用

鋼琴伴奏，一個“伴”字，決定了其在舞蹈教學中的地位。在實際舞蹈教學中，鋼琴伴奏教師必須要明確這一點，堅決避免那種只顧自己完成彈奏任務而忽略學生舞蹈訓練狀態的情況。因為這種“喧賓奪主”的行為，很可能使學生在訓練中要么是“跟不上”、要么是“拖不起”，人為地為舞蹈訓練設置了障礙，嚴重地影響舞蹈教學效果，是不可取的。

2.要做到一個“引”字，發揮引領作用

音樂是舞蹈的“魂”，是舞蹈學生形體和姿態所要表現的藝術情感。鋼琴伴奏教師要借助音樂，帶動學生以肢體進行藝術表現，如以歡快的節奏感染學生，引導他們在旋律的伴奏下做出符合節拍力度和速度要求的舞步、動作、手勢，忠實而完整地表現出音樂的藝術情感與風格特征。

3.要做到一個“合”字，做好配合工作

作為舞蹈教學的輔助，鋼琴伴奏教師應積極做好配合工作。在舞蹈教學中，為了幫助學生掌握某一舞蹈技巧，或是熟練某一舞蹈段落，鋼琴伴奏教師應具備一定的即興演奏能力，或是可以輕松彈奏一個和聲輪廓以及簡單的音樂旋律，或者是能夠在任何一個調子和音區中彈出某一段樂曲等等。總之，鋼琴伴奏教師要配合舞蹈教學的實際要求，提高自己的音樂創編能力和演奏水平，隨時隨地隨“心”地為舞蹈教學服好務。

三、提高鋼琴伴奏與舞蹈教學契合度的幾點建議

為了更好地配合與服務舞蹈教學，鋼琴伴奏教師可以采取以下策略，提高鋼琴伴奏與舞蹈教學的契合度：

1.明確自身所肩負的重要責任

鋼琴伴奏是舞蹈教學中不可分割的部分。鋼琴伴奏教師要明確自身在舞蹈教學中所肩負的重要責任，既要避免過分突出自己，又要注重發揮積極作用，啟發、引導和配合舞蹈學生順利完成各種舞蹈動作和技術的訓練任務，使舞蹈課堂更加和諧融洽，促進舞蹈教學的順利開展。

2.加強對舞蹈藝術的感知與理解

舞蹈藝術是一門內容豐富、種類繁多的藝術類型。鋼琴伴奏教師應當具備豐富的舞蹈藝術知識和一定的舞蹈審美感知力，全面提高自己的藝術修養和人文素養。這樣，在具體的藝術實踐中，鋼琴伴奏教師才能夠針對不同的舞蹈教學內容選用相適應的舞蹈音樂，并以嫻熟的彈奏技巧演繹出富有內涵和個人風格的伴奏音樂，將音樂與舞蹈藝術真正地緊密結合起來。

3.積極參與藝術實踐

鋼琴伴奏教師應當積極參與舞蹈教學活動，反復揣摩和分析舞蹈教學的本質與風格，深刻反思和總結鋼琴舞蹈伴奏實踐，不斷培養和提升自己對鋼琴伴奏音樂的理解與駕馭能力，充分強化和提高與舞蹈學生的默契度和配合度，為舞蹈教學的發展做出積極的努力。

鋼琴伴奏是舞蹈教學中極為重要的輔助手段，舞蹈教學對鋼琴伴奏有一定的具體要求。為了更好地發揮鋼琴伴奏的重要作用，順利實現舞蹈教學的教學目標，鋼琴伴奏教師應當明確自身所肩負的重要責任，理清鋼琴伴奏與舞蹈教學之間的關系，正確處理在舞蹈鋼琴伴奏中所遇到的各種情況，幫助學生加深對伴奏音樂的感知與理解，提高他們表達舞蹈藝術的能力和水平，實現鋼琴伴奏與舞蹈教學的完美結合。

參考文獻：

[1]佟薇.舞蹈鋼琴伴奏的點滴思考[J].藝術學院學報，2003，（04）.

[2]劉芳，劉金剛.鋼琴伴奏在舞蹈中的作用及特殊要求[J].樂器，2006，（05）.

半導體的作用范文第2篇

[關鍵詞]團體輔導；高校新生；適應性教育

[中圖分類號]G448[文獻標識碼]A[文章編號]2095-3712（2013）25-0012-04[基金項目]2012年浙江省教育廳立項課題（Y201225133）。

[作者簡介]朱麗芳（1979―），女，湖南雙峰人，碩士，浙江海洋學院人文學院講師，研究方向：大學生心理健康教育研究；胡世文（1975―），男，湖南雙峰人，博士，浙江海洋學院人文學院副教授，研究方向：漢語史。

團體輔導是在團體情境下進行的一種輔導教育方式，它是通過團體內人際交互作用，促使個體在交往中通過觀察、學習、體驗，認識自我、探討自我、接納自我，調整改善與他人的關系，學習新的態度與行為方式，以發展良好適應的助人過程。團體輔導的特色在于培養人的信任感和歸屬感。班級團體輔導，是指以大學自然班級為單位，在心理輔導人員或班主任、輔導員的主持下，全班學生都參與的輔導、教育。剛進入大學校園的大學生既對大學生活充滿憧憬，也有許多迷茫和困惑。他們的這些迷茫和困惑來自對陌生校園環境的適應、學習方法的改變、人際關系的處理、自我意識的調整等。同一個班級的學生年齡相仿，處于相似的身心發展階段，而且他們也面臨著共同的人生發展課題和成長困擾，非常適合用團體輔導的方式進行教育和引導。

一、班級團體輔導在新生適應性教育中的必要性

新生適應性教育是大學生全程教育的起點，是高校為了使大學新生盡快地適應大學生活，順利完成中學生到大學生角色的轉變而進行的預備性教育。目前高校的新生入學教育機制主要采取的是開講座、聽報告的單一形式，這些單向模式的確是新生了解學校的管理制度、師資設備情況及專業現狀及前景的快速教育手段。但另一方面，我們必須認識到，隨著經濟的發展和社會的進步，“以人為本”的教育理念正在成為主流，入學教育的內容和形式應適應時代的要求，體現個性化、人性化的特點和人文關懷的精神，堅持務實、重點突出、具有親和力的教育風格。而團體輔導作為一種雙向交流的活動形式，能使廣大青年學生易于并樂于接受，通過活動體驗、成員互相交流、彼此啟發、相互支持，促進人格成長，使新生更好地適應大學生活。

初來一個陌生的環境，人會本能地尋找一個集體來滿足自己的歸屬感。目前班級是大學里常見的組織形式，而且以前在中小學時就已經習慣了班級團體的學生，進入大學以后依然保留著對班集體的渴望。如果這個集體是溫暖的，他們可以獲得幫助和愛，可以減少孤獨感和寂寞感。大一上學期也是班集體形成凝聚力的關鍵時期。[1]因此以班級為單位在大學新生中開展以游戲活動為方式的團體輔導，可以在短時間里更快地增強班級凝聚力，幫助新生更快地找到集體的歸屬感，更好地適應大學生活。

新生入學教育是大學教育的開始，新生面臨著一些共同的發展性問題，適合用團體輔導的方式進行教育與引導。葉玉清（2005）將班級團體輔導運用到新生入學教育中，發現班級團體心理輔導有助于激發新生學習動力，提高學習效率；有助于促進新生良好個性的形成；有助于提高新生適應能力；能夠改變大學新生入學適應的自然進程，縮短入學適應時間。[2]鐘向陽、張莉（2009）研究發現與沒有團體輔導的班級相比，參加過團體輔導的班級后測的FARS（大學新生適應量表）總分和因子分、SCL-90（癥狀自評量表）總分和大部分因子分以及EPQ（艾森克人格問卷）的E（內向與外向）、N（神經質）分都有顯著性的改善。同時，實驗班后測的FARS總分和多數因子分、EPQ的E，N，P分都顯著優于前測。[3]

二、班級團體輔導的方式

班級團體輔導為了吸引團體成員的投入和參與，必須設計多種多樣讓學生感興趣的活動。活動對團體輔導有較大幫助，如可以增加輔導的趣味性和吸引力，可以活躍團體氛圍，減少成員焦慮，促進成員投入團體，還可以增進成員的覺察能力及體悟等。[4]班級團體活動的方式很多，以下是幾種常用的類型。

1.紙筆練習

紙筆練習是通過用紙和筆書寫的方式來表達成員的觀念和想法。一般先有活動的主題，要求成員深入思考，用書寫的方式表達自己的看法，然后把全班分成6～8人一組，與其他成員分享、討論各自的觀點。這種方式不僅可以深化自己對主題的認識和思考，也可以通過進一步認識自我和了解他人。如在做探索自我時我會用“我是誰”“我的人格盾牌”等紙筆練習來促進成員認識自我、了解他人。

2.身體運動

身體運動是通過肢體活動的方式來表達某些主題或思想，可以用來作為熱身，活躍團體氣氛，還可以用來改善成員之間的不適感，達到輔導的目的。如熱身階段常用“集體按摩”“模仿秀”來活躍團體氛圍。在工作階段可用“肌肉放松法”“呼吸放松法”使成員放松，減輕焦慮。

3.接觸練習

接觸練習指通過成員肢體上的接觸來強化彼此的感受。研究發現，身體接觸能使人減少防衛，增加融洽度。有些活動要求成員相互接觸對方的手、臉、肩等身體部位，帶來感覺上的刺激，增加彼此的溝通和信任，提升團體凝聚力。常用的身體接觸練習有“信任跌倒”“盲人和拐杖”“突圍闖關”“同舟共濟”等。

4.美術和工藝

繪畫是一種表達內心世界和表達自我的方法。繪畫作品能反映出成員獨特的人格特質或想法，有時可以比語言更真實地反映出成員的情感和想法。在運用繪畫練習時，要選好主題。畫完后，請團體成員分享自己作品，并解讀作品的意義意義，從而達到了解自己、了解他人的目標。在班級團體輔導中常用到“小小動物園”“繪畫接力”“T恤衫設計”等活動。

5.角色扮演

角色扮演是指用表演方式來啟發團體成員對人際關系及自我情況有所認識的一種方法。較常見的角色扮演形式有心理劇和生活演練。心理劇是通過特殊的戲劇形式，讓參加者扮演某種角色，以某種心理沖突情景下的自發表演為主，將心理沖突和情緒問題逐漸呈現在舞臺上，以宣泄情緒、消除內心壓力和自卑感，增強成員適應環境和克服危機的能力。生活演練通常由團體成員扮演日常生活情境中的角色，學習人際關系的技術及獲得處理問題的靈感并加以練習。

6.游戲

游戲是班級團體活動中運用較多的一種活動形式，目的是調動參與者的情緒，使團體氣氛輕松愉快，同時游戲也可以增加成員間的互動和合作。游戲在開始階段可以進行熱身，也可以根據相應的活動目標選擇合適的游戲作為主題活動。在熱身時可以使用“馬蘭開花”“跑得快”等競賽類游戲，在增強班級凝聚力時使用“組歌比武”“大合唱”等合作類游戲。

7.團體討論

團體討論是指團體成員對一個共同問題，根據資料與經驗，進行合作、深入的探討。在團體討論的過程中，每個成員都可以充分發表自己的意見，同時要認真聽取他人的意見。團體討論的主要目的在于溝通意見、集思廣益、解決問題。團體討論中領導者的基本責任是建立一個友善、接納和融洽的氣氛，使團體成員能自由地、充分地發表各自的意見，而不會被別人排斥，或者遭到別人的反對。

8.家庭作業

家庭作業是指團體活動結束時，領導者特別布置給團體成員，在下一次團體活動前需要做好的練習。因為團體活動的時間有限，成員練習的機會有限。家庭作業可以讓成員在真實的生活中嘗試在團體中學到的東西，也可以促使成員在沒有團體和領導者支持的條件下發展自我控制的策略，達到成長的目的。

三、新生班級團體輔導的設計與實施

新生班級團體輔導的領導者一般由接受過團體輔導培訓的輔導員或班主任擔任。每次活動的時間一般為1.5小時左右，以班級為單位，在空曠的室內或室外都可以進行。一般一次完整的新生班級團體輔導活動共進行8次，每周一次或兩周一次，在大一第一學期內結束。

1.精心設計團體輔導方案

團體輔導方案設計非常關鍵，詳細科學的方案能使活動順利進行。一般而言，針對團體不同的發展階段，在方案設計與活動選擇上要有不同的考慮。在團體初始階段時，團體成員會有焦慮、擔心、猶豫、拘束、缺乏安全感等，這時的方案應設計無壓力狀態下的互相認識活動，營造溫馨的氛圍。在團體的過渡階段，成員之間彼此信任還不充分，信息分享不夠具體、深入，因此應設計分享性的活動，引發成員中層次的自我表露，還可設計一些催化團體動力的活動。在團體的工作階段，成員渴望學習、成長，方案的設計在于引發深層次的自我表露，可以設計探討個人問題的活動、促進行為改變的活動等。在團體的結束階段，成員常常有依依不舍、如釋重負或問題懸而未決等感覺，因此方案設計應回到中層、表層自我表露，讓成員有機會回顧團體經驗，彼此給予，并接受來自他人的反饋。

2.每次團體活動的三步驟

團體輔導的全過程可以分為不同的發展階段，而每一次團體活動也可分為開始、中間和結束三個環節。開始階段也稱熱身階段，目的在于為團體打破僵局，促使成員進入團體，增加團體凝聚力，增進成員彼此的互動，為中間的主要活動做準備。一般熱身活動采用小游戲，如“刮大風”“松鼠與大樹”“無家可歸”等。中間環節即主要活動，是團體的核心活動，是關系到團體目標是否達成的關鍵。應按照團體內容目標而設計。在團體輔導結束前5～10分鐘，領導者對本次團體活動進行總結，讓成員分享心得、感受等，還可布置家庭作業讓成員鞏固所學或預告下次活動的主題。

3.團體輔導過程中應注意的問題

在實施班級團體輔導活動中，我們應注意以下問題：

（1）避免活動過多

任何一種方案或活動，都只是團體輔導的工具或手段，而不是目標。初次帶領團體輔導的教師容易犯這個錯誤，為了避免冷場，設計很多游戲活動湊足時間，沒有討論分享。團體活動的目的是考慮活動結束后成員之間坦誠交流和分享，需要時間來討論。

（2）避免不適當的活動

團體的發展需要循序漸進，由表及里，由淺入深。團體成員的心態也需要一個適應和轉變調整的過程。不適當的活動會阻礙團體的發展。如成員的自我暴露，一般淺層次的暴露在前，深層次的暴露在后。還有，活動不要偏離目的。活動不應該只是有趣好玩，而是一種達到目的的手段和方法。活動需要為目標服務。

（3）避免只關注少數幾個成員

班級團體輔導是班級內所有學生都參與的集體活動。但是因個體差異，在團體活動中，有的成員較活躍，有的成員較沉默，團體領導者不應只是關注活躍的幾個成員，對其他成員也應給予積極的關注。

（4）注意掌控團體輔導的時間

班級團體輔導的時間一般為1.5小時，時間太少活動無法深入，沒有效果。時間太長成員疲勞，影響活動效果。熱身活動也不能過長，以免影響主要活動的時間。因為時間的限制，團體活動的參加人數不宜過多。如果班級學生人數眾多，團體活動可以以小組為單位進行，或多采取可以同時進行的活動。要盡量避免個人的單向度活動占用過多的時間。

四、班級團體輔導在新生適應性教育中的意義

大學新生剛剛進入一個全新的環境中，往往會產生短暫的不安情緒，有孤獨感，對于新環境中的許多新問題，會有迷惘和擔心。新生適應性教育的目標是幫助新生盡快熟悉新環境，包括了解學校的歷史、傳統、特點、設施，熟悉老師與同學，同時還幫助新生在新環境里獲得良好適應所需要的技巧，對未來有新的規劃。共同的困惑、共同的任務讓新生有很多共同的語言，班級團體輔導的形式非常適合解決這些問題。在高校入學教育中實施班級團體輔導能幫助新生克服入學適應中的心理問題和成長成才過程中的發展性問題，盡快適應大學生活，提高心理素質，為今后的學習生活打下良好的心理基礎。

1.加強班級互動，增強班級凝聚力

班級團體輔導是班級所有成員都參與的活動，每個人都真誠地表現自己。在輕松融洽的氣氛中，來自不同家庭、不同性格特點的同學開始了大學人際交往，與班級同學建立了初步的信任。班級團體輔導能在短時間內使班級同學相識，相處融洽，能夠幫助新生擺脫離家的孤獨和寂寞。大學第一學期是良好班集體氛圍形成的關鍵時期，很多新生都滿懷憧憬，希望自己在新的集體里和同學相處融洽，結交到知心朋友。在當今高校，班級依然是學生學習和生活的場所，良好的班級氛圍能給學生帶來歸屬感，感受到集體的溫暖。班級團體輔導用各種形式的活動促進班級成員之間的互動，加強了彼此的交流。人與人之間關系的融洽和交流是密不可分的。團體的凝聚力也通過成員的交流分享而得到提升。

2.幫助新生解決共性問題，更快適應大學生活

剛剛踏入大學校園，此時新生最迷茫的是怎樣適應新環境、怎樣進行人際交往、怎樣完成中學學習方式到大學學習方式的轉變、怎樣重新認識自己規劃大學目標，這些問題是每個新生都要面對的。班級團體輔導完全可以以這些共同的問題為主題，進行交流和引導，他們會發現原來大家都有相同的困惑，大家有很多共同的語言，感覺自己不再孤單。在交流中他們進一步發現同齡人也有很多自己可以借鑒的適應環境的方法和技巧，大家集思廣益，共同解決，找到自己的答案，順利度過大學的適應期。

參考文獻：

[1]鄢呈，蔣宇.團體輔導在大學新生心理健康教育中的運用初探[J].社會心理科學，2007（22）：236-239.

[2] 葉玉清.大學新生入學心理調適與班級團體輔導[J].中國青年研究.2005（12）：76-79.

[3]鐘向陽，張莉.高校新生適應性班級團體輔導的實效研究[J].中國學校衛生，2009（8）：707-709.

半導體的作用范文第3篇

電子具有電荷和自旋兩個重要屬性，傳統的半導體器件僅利用了電子的電荷屬性，稀磁半導體材料可以同時利用電子的電荷和自旋屬性，成為未來半導體自旋電子器件的關鍵材料之一。人們期望通過對稀磁半導體材料的研究獲得具有非易失、多功能、超高速和低功耗等特性的半導體自旋器件，這對材料和信息技術領域都將是一場質的革命。從上世紀80年代末90年代初，人們就開始關注Mn摻雜III—V族稀磁半導體材料，如（In，Mn）As和（Ga，Mn）As等，并設計出以其為基的半導體自旋相關概念型器件，如自旋發光二極管，自旋場效應晶體管等。然而在過去的幾十年中，稀磁半導體材料并沒有得到廣泛應用，其中一個主要原因是其居里溫度（TC）低于室溫。所以，探索TC高于室溫，且具有原子尺度均勻替代摻雜的本征稀磁半導體成為半導體自旋電子學領域的一個難點和熱點［5］。寬禁帶氧化物稀磁半導體由于具有高于室溫的TC和自旋與載流子分離調控的特性而受到人們廣泛關注［6―9］，但這些材料仍然存在一些科學問題需要解決，主要有如何獲得穩定的本征氧化物稀磁半導體，如何有效提高半導體自旋注入效率，室溫鐵磁性的來源和產生機制需要進一步探索，自旋在半導體結構中的輸運、壽命和光、電等方法對自旋的操控還不是很清楚，以及以氧化物稀磁半導體為基的自旋電子器件原型還有待于人們去設計和研制等。因此，開展氧化物稀磁半導體本征鐵磁性和自旋注入效率與輸運特性的研究、磁性產生機制的探索以及初步應用模型的設計等非常必要，這將為推動稀磁半導體器件化提供重要的實驗依據和單元雛形。

1非補償p－n共摻氧化物稀磁半導體薄膜的本征鐵磁性

一般來說，過渡金屬元素在氧化物半導體中的溶解度較小，容易形成磁性金屬原子團簇或第二相雜質，因此制備本征氧化物稀磁半導體具有很大的挑戰性。人們嘗試不同的氧化物材料和摻雜方法來研究稀磁半導體的本征磁性，但都很難排除磁性原子團簇和第二相雜質的影響［10］。項目組采用非補償p－n共摻的方法研究了氧化物稀磁半導體，有效克服了磁性原子團簇和第二相雜質的形成，為制備具有本征鐵磁性的稀磁半導體材料開辟了新的途徑。根據熱力學理論，由于p－n離子對之間存在庫侖引力，這使摻雜離子在宿主半導體中形成能較低，從而有效增加了其在半導體中的熱力學溶解度和穩定性。從動力學角度分析，非平衡生長時，p－n對之間的庫侖引力有利于摻雜離子越過形成勢壘，也有利于其在宿主半導體中從間隙位置進入替代位置，從而增加了摻入離子在替代位的濃度。可見，利用非補償p－n共摻可以增大摻雜離子在宿主半導體中的熱力學和動力學溶解度，有效阻止過渡金屬離子的團聚和化合，形成均相稀磁半導體。以ZnO薄膜為例，以Mn為p型摻雜劑，Ga，Cr和Fe為n型摻雜劑對ZnO進行非補償p－n共摻，可以得到均勻單相結構的本征ZnO稀磁半導體。圖1（a）為Mn／Ga共摻ZnO薄膜的高分辨透射電鏡圖，沒有發現任何團簇和第二相雜質。由于摻雜均勻性和替代位離子濃度的提高使其鐵磁性得到明顯加強，如圖1（b）所示［13］。非補償p－n共摻的另一個優點是可以通過控制摻入p型和n型摻雜劑的摩爾比有效調控其載流子類型和濃度，在實現局域自旋的同時調節載流子濃度。所以，非補償p－n共摻的方法既可以降低體系能量，增加過渡金屬元素的摻雜濃度，實現氧化物稀磁半導體的本征鐵磁性，同時還可以調控體系的載流子濃度和磁性大小。

2氧化物稀磁半導體中缺陷和載流子對磁性的貢獻

自從2000年Dietl等預言ZnO基稀磁半導體的TC可以達到室溫以來，人們已經通過各種實驗方法在過渡金屬摻雜的氧化物稀磁半導體中實現了TC高于室溫的鐵磁性。然而，對于稀磁半導體的鐵磁性來源一直沒有形成統一的認識，存在較多的理論解釋，比如載流子誘導磁性理論、束縛磁極子理論［以及電荷轉移鐵磁性理論［17］等。在這些氧化物稀磁半導體磁性來源的理論解釋中，都分別涉及到材料的載流子濃度和缺陷。項目組在結合氧化物稀磁半導體實驗研究的基礎上，通過構建雙磁極子模型，計算了兩個束縛磁極子間隔距離不同時的鐵磁穩定化能，如圖2所示。氧空位缺陷是形成局域束縛磁極子必不可少的，而載流子則扮演著雙重作用，既能增強束縛磁極子的穩定性，又能調控磁極子間產生長程鐵磁相互作用。由此提出了載流子調控束縛磁極子間產生長程鐵磁性的模型，這個模型綜合了載流子誘導和束縛磁極子模型的優點，對進一步闡明氧化物稀磁半導體中磁性產生機制有一定貢獻。

3氧化物稀磁半導體的應用

自從發現具有室溫鐵磁性的氧化物稀磁半導體以來，人們并沒有僅停留在新材料的探索和磁性機制的理解上，還初步設計了氧化物稀磁半導體的器件模型，以促進其在自旋電子器件上的應用。隧道結是研究電子自旋極化、注入與輸運的理想模型，同時也可以在磁性隨機存儲器、磁性傳感器及邏輯器等器件上廣泛應用。人們已經在氧化物稀磁半導體基隧道結中實現了較大的低溫磁電阻效應，并且通過優化稀磁半導體／勢壘層界面以及提高勢壘層結晶質量，使隧道磁電阻效應一直保持到室溫，實現了室溫下電子自旋注入。但由于非彈性隧穿電導的增強，室溫時有效自旋注入效率非常低。項目組在氧化物稀磁半導體實驗和理論研究基礎上，設計并制備出一種特殊“金屬磁性納米粒子核”與“稀磁半導體殼”的核殼結構，這種核殼結構彌散在半導體基質中形成一種復合薄膜，如圖3（a）所示。在這種復合薄膜中獲得高達12．3％的室溫磁電阻率和37．5％的電子自旋極化率，在室溫下實現了有效的自旋注入和探測，如此大的室溫磁電阻效應可能與薄膜中“稀磁半導體殼”的自旋過濾效應有關。這不僅為研究金屬／半導體界面自旋注入指出了新的途徑，而且為新一代室溫半導體自旋器件的實現提供了可能［23，24］。與此同時，在這種復合結構中還可以通過改變薄膜的電阻率調節其室溫磁電阻率，實現自旋注入效率的宏觀調控，并且制備出的一種具有大室溫磁電阻率和高透光率的復合超薄磁性金屬／半導體復合薄膜有望在透明自旋電子器件中得到應用。

4小結

半導體的作用范文第4篇

關鍵詞：半導體制冷 研究現狀 制冷效率 應用與前景

引 言

隨著經濟的發展，全球能耗劇增，能源資源幾近危機，想要降低能耗，實現可持續發展，研究和開發新型的環境友好型技術就成為了必須。半導體制冷起源于20世紀50年代，由于它結構簡單、通電制冷迅速，受到家電廠家的青睞。但是由于當時局限于材料元件性能的不足而沒有普遍使用。近年來，科學技術迅猛發展，半導體制冷器件的各個技術難題逐步攻破，使半導體制冷的優勢重新顯現出來，廣泛應用于軍事、航空航天、農業、工業等諸多領域。

1、半導體制冷國內外研究現狀

從國內外文獻研究來看，半導體制冷技術的理論研究已基本成熟。隨著半導體物理學的發展， 前蘇聯科學院半導體研究所約飛院士發現摻雜的半導體材料 ， 有良好的發電和制冷性。這一發現引起學者們對熱電現象的重視， 開啟了半導體材料的新篇章， 各國的研究學者均致力于尋找新的半導體材料。2001年，Venkatasubramanian等人制成了目前世界最高水平的半導體材料系數2.4。宜向春等人又對影響半導體材料優值系數的因素進行了詳細的分析。指出半導體材料的優值系數除與電極材料有關，也與電極的截面和長度有關， 不同電阻率和導熱率的電極應有不同的幾何尺寸， 只有符合最優尺寸才能獲得最大優值系數的半導體制冷器。

2、半導體制冷的工作原理

半導體制冷又稱熱電制冷，系統僅包括冷熱端、電源、電路等設備。P型半導體元件和N型半導體元件構成熱電對，熱電對兩端均有金屬片導流條。如圖1所示：當電流流經熱電對時，就會發射帕爾貼效應，電流在上端由N流向P，溫度降低形成冷端，從外界吸熱；電流在下端有P流向N，溫度升高形成熱端，向外界放熱。

3、半導體制冷效率的影響因素

半導體制冷的研究涉及傳熱學原理、熱力學定律以及帕爾貼效應， 還要考慮多種因素， 同時影響半導體制冷的各種因素都是相輔相成的， 不是獨立的。所以半導體制冷的研究一直是國內外學者關注的熱點， 但也面臨諸多難點，其中影響其制冷效率主要有兩個基本因素：

（1） 半導體材料優值系數Z

半導體制冷的核心部件是熱電堆，熱電堆的半導體制冷材料熱電轉換效率不高，是半導體制冷空調器效率較低的主要原因。決定熱電材料性能優劣的是優值系數Z 。若要半導體制冷效率達到機械制冷效率水平，制冷材料優值系數必須從3。5×10-3 1/K升高到13×10-3 1/K。如圖2 給出了不同優值Z時，半導體制冷與機械式制冷制冷系數的比較結果。

（2） 半導體制冷裝置熱端散熱效果的影響。

熱電堆熱端的散熱效果是影響熱電堆性能的重要因素。實際應用的半導體制冷裝置總要通過熱交換器與冷、熱源進行不斷的熱交換才能維持工作。而熱端散熱比冷端更為關鍵，如若設制冷器冷端散熱量為Q1，熱端散熱量為Q2，系統工作消耗的電功為W0。

顯然，Q2=Q1+W0

4、提高半導體制冷效率的途徑

制冷效率低成為半導體制冷最大的不足，這限制了半導體制冷的推廣和應用。為了提高半導體制冷的效率，就要從上文所介紹的兩個影響因素入手，找出有效的解決方法。

（1）尋找高優值系數Z的半導體材料：研制功能性非均質材料、方鈷礦的研究、帶量子空穴的超晶格研究。

（2）優化設計半導體制冷熱端散熱系統，以保證熱端的散熱處于良好的狀態。

5、半導體制冷應用與前景

隨著低溫電子學得到迅速的發展， 在多種元器件和設備冷卻上， 半導體制冷有獨特的作用。 采用半導體制冷技術， 對電子元件進行冷卻， 能有效改善其參數的穩定性， 或使信噪比得到改善， 從而提高放大和測量裝置的靈敏度和準確度。 半導體制冷器可以用直接制冷方式和間接制冷方式來冷卻電子器件和設備。

為了解決石油資源匱乏的問題，部分車輛使用天然氣、乙醇作為燃料，但與使用汽油相比，汽車空調運行比較困難。半導體制冷空調冷熱一體，獨立運行，可直接利用車輛直流電源，因而系統簡單，且與車輛具有很好的兼容性，因此半導體制冷在汽車領域內有較好的發展前景。

千瓦級以上的半導體制冷空調成本比壓縮制冷空調成本要高的多。但百瓦級的小型空調裝置的成本與壓縮制冷空調的成本相差不大，且無制冷劑、調控方便、無噪音等特點，用于某些特殊的小型空間非常方便；而十瓦級的微型空調裝置的成本則遠低于壓縮制冷裝置，在電子設備冷卻、局部微環境溫度控制方面，具備壓縮制冷裝置無法替代的優勢，使中小型半導體制冷空調器進入民用領域成為可能。

在半導體制冷技術的應用中，需要因地制宜，根據不用的使用要求，設計出不用的性能，以拓展該技術的應用領域，可以堅信，半導體制冷技術的未來會發展得越來越好，越來越廣。■

參考文獻

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半導體的作用范文第5篇

【關鍵詞】半導體激光發射器；磁性底座；親磁性；移動組合；光學實驗

一、研制的背景

目前中學實驗室中，光的反射折射透鏡成像的激光光學演示儀，氦氖激光器光源固定在示教板的下端機箱內，光線豎直射向上端固定安裝的五塊介質膜分束反射鏡上，靠轉動反射鏡改變出射光線的角度。由于光束出射位置固定，光束位置移動受限，不能靈活地組成各種光路。且一束光線分成五束后，一條比一條暗淡，實驗效果不佳。為改變上述缺點，設計制作了《移動式激光光反射折射透鏡成像演示組合裝置》。

二、組合裝置的結構和工作原理

1.組合裝置的結構

本組合裝置由小型的兩個能發射一束光線的半導體激光發射器（圖1）和一個能發射兩束光線（其中一束光線可任意改變出射角度）的半導體激光發射器（圖2）、反射鏡、三棱鏡、折射塊、透鏡、小孔、單雙縫、劈尖、牛頓環、偏振器等光學組具、光度盤、水平量尺、垂直量尺、親磁性示教板和光屏等組成。半導體激光發射器、各種光學組具和水平、垂直量尺均安裝在磁性底座上，可任意移動放置在親磁性示教板上，例如圖3凸透鏡成像演示實驗。

2.半導體激光發射器的結構和工作原理

由圖4可知，半導體激光發射器由殼體、外接電源插座、激光開關、紐扣電池夾、紐扣電池、電路板、半導體激光管、光斑大小調整部件、柱面鏡、光起點調整伸縮鏡頭、伸縮鏡頭調整鎖緊螺釘、高度調整鎖緊螺釘、環型磁性底座等組成。打開開關，激光從半導體激光管射出，經過激光出口鏡頭內的柱面鏡后，形成與親磁性示教板垂直相交的扇形光束，在親磁性示教板上顯示出光束的徑跡，在光束的徑跡上放置各種光具，便可以做相應的光學實驗。

3.半導體激光發射器的直流恒流驅動電路和工作原理

半導體激光管POT2內部由兩個部分組成。如圖5所示，1腳與2腳內部是激光發射部分，它的作用是發射激光。1腳與3腳內接半導體光敏元件，是激光接受部分，它的作用是監測發出的激光強度。POT2半導體激光管具有體積小、重量輕、耗電低、驅動電路簡單、調制方便、耐機械沖擊以及抗震動等優點，但它對過電流、過電壓極為敏感。流經半導體激光管的電流會隨工作溫度的升高而增大，半導體激光管易因過流而損壞。因此，在使用時，要特別注意不要使其工作參數超過其最大允許值。采用直流恒流源驅動半導體激光管的方法能解決這一問題。圖5是為POT2設計的直流恒流源驅動電路，其工作原理是：流經POT2的1、2腳電流因工作溫度的升高而增大時，激光輸出會隨電流的增大而增加。激光輸出強度的增加，使1、3腳內光敏元件電阻減小，A點電位升高，Q2導通量增大，B點電位下降，Q1集電極電流受控減小，致使流經POT2的1、2腳電流減小，反之亦然。調整可調電阻VR，使流經POT2的1、2腳電流為其典型值35MA。該電路結構簡單、可靠，實際使用效果好。

三、半導體激光發射器調試和使用方法：

1.半導體激光發射器電路安裝好后，在未裝入殼體前，先調整激光光斑。打開電源開關，讓激光射向遠處墻壁，輕輕旋出或旋入光斑調整部件，得到最明亮、大小合適的激光光斑。

2.根據實驗需要，選擇單束或雙束半導體激光發射器，放置在相應的位置上，扭松高度調整鎖緊螺釘，調整半導體激光發射器的高度，以適應不同光具的需要，得到最清晰的光線徑跡，合適后扭緊高度調整鎖緊螺釘。

3.擰松雙束激光發射器上端的發射器轉動鎖緊螺釘，撥動上端的激光發射器，可改變光束的方向。方向確定后，擰緊鎖緊螺釘。

4.扭松半導體激光發射器伸縮鏡頭調整螺釘，調整激光出口伸縮鏡頭進出位置，可調整出射光線的起點位置，合適后扭緊伸縮鏡頭調整鎖緊螺釘。

四、本組合裝置創新點

1.自行設計組裝的磁性底座半導體激光發射器，外形小巧，耗能低，造價低，發射的光束明亮，無須暗室，光束徑跡能清晰地顯示在示教板上，能調整其高度與光束徑跡起點位置，使其能配合各種不同高度的光具；

2.能單獨放置且能發射兩束光線（其中一束光線可任意改變出射角度）的半導體激光發射器和單獨放置能發射一束光線的半導體激光發射器，可移動放置和調整組合發出不同方向的光線，給各種光學實驗提供合適的光源。克服了原實驗室配置的光學演示儀由氦氖激光器發出一束光線后分成五束，一束比一束暗淡且不能隨意移動的缺點；

3.半導體激光發射器和各種光具均安裝在磁性底座上，可任意移動放置在親磁性示教板上，組合成各種光路實驗，克服了原實驗室配置的光學實驗裝置光源固定，移動受限，光具只能懸掛在示教板的橫梁上或固定在示教板中間，不便組合成多種光路實驗的缺點；

4.設置測距、測高的水平、垂直量尺，便于讀取實驗數據；

5.在示教板左側設置可改變方向的光屏，便于觀看光的干涉衍射現象。

五、實驗舉例

1.光的反射定律演示實驗

如圖6所示，將帶磁性底座的光度盤放置在親磁性示教板中間，把帶磁性底座的反射鏡按圖6位置安放在光度盤上。把半導體激光發射器放在合適位置，調整其高度，使光束的徑跡清晰地落在光度盤正中位置，輕轉光度盤，使入射光線以不同的入射角射向平面鏡，讀出反射角，分析對應的入射角和反射角的關系，得出光的反射定律。

2.楊氏雙縫干涉實驗

將擴束鏡安置在帶磁性底座的光具架上，將刻有雙縫的照相片安置在帶磁性底座的夾持架上。把半導體激光發射器、擴束鏡、雙縫的照相片按圖7的位置擺放在親磁示教板上。調整半導體激光發射器的高度和激光發射方向，調節夾持架，使雙縫置于擴束鏡光路中。調節擴束鏡與雙縫距離，使光束正好充滿雙縫。觀察光屏上產生的干涉條紋。變更雙縫間距，比較干涉條紋間距的變化，驗證條紋間距的公式。