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半導體的優勢范文1
【關鍵詞】幼兒；體育；游戲；指導；實踐
大班幼兒身心發展比較穩定，正是活動能力迅速發展時期，對各項動作能夠建立很好的條件反射，可以進行較復雜的動作練習。而該年齡段孩子的最大特點就是合作意識明顯，愿意合作，有著很強的集體榮譽感，對團體獲勝會很興奮，失敗的時候又會很沮喪、失望。通過教師有針對性的開展游戲和指導，幼兒的合作水平也在不斷地進步與提高，各方面能力也能得到全面的提升。
在許多的民間體育游戲中，合作是保證游戲順利開展的基礎。如果沒有合作，許多大班的民間體育游戲根本無法有效地進行和完成。因此，教師要培養幼兒的合作意識，讓游戲能夠順利開展。例如在“兩人三足”中需要幼兒一起行動，一起合作；“老鷹抓小雞”里一連串的小雞每一只都是躲避老鷹的關鍵所在，只要有一只跟不上步伐，游戲就會遭到失敗；“丟沙包”是團隊合作的重要的模范，相互幫助，要讓幼兒充分體會到我們每一個人都是集體中的一分子，我們都可以發揮光和熱。
在民間體育游戲中，教師要善于運用各種策略，全面提高幼兒的合作才能。
一、巧妙選擇民間體育游戲的內容，提升幼兒合作的能力
民間體育游戲種類豐富，有一個人玩的“跳繩”、“踢毽子”等游戲，有小組玩的“跳橡皮筋”、“老鷹抓小雞”等游戲，也可以有很多學幼兒參與的“丟沙包”等游戲。
要提升幼兒的合作能力，提高幼兒的集體意識，教師要選擇符合大班幼兒的游戲項目，要實現個人游戲和集體游戲的結合，設置一些需要合作才能完成的項目，多組織一些競爭性強的內容，合作性多的內容，重視給幼兒獲得更多的成就感，讓幼兒實現團結合作后的活動效率的提升，讓合作成為解決問題的辦法，成為幼兒內心活動時候的一種習慣，一種需要。
民間游戲還有許多能培養幼兒合作意識的方法，例如，在貼墻的游戲中，幼兒可以通過2人手拉手延長距離，這樣幼兒就要相互商量，自主地把手拉手通過走廊變成了游戲的需要，這樣，手拉手就能夠提高了游戲的成功率，能成為游戲的需要。
教師可以創造性地開展游戲項目，例如將兩名幼兒的炒黃豆游戲活動，改編成集體進行的三人炒黃豆或者六人炒黃豆，班級炒黃豆等游戲，幼兒的游戲激情就會被調動出來，幼兒也可以為了游戲的效果，加強合作，共同商討，形成規則，實現全班炒黃豆。這樣，經過多次的反復游戲和探索，合作已經變得那么的自然和默契，而多人合作形式已經成為了幼兒炒黃豆的基礎。
二、引導幼兒參與合作游戲，發展合作能力
1.主動建構游戲規則
教師要介紹游戲玩法，講解游戲規則，教師給幼兒制定游戲規則，讓幼兒成為接受者和執行者，大班的幼兒已經具備游戲規則，個別能力強的幼兒還能制定創造游戲的游戲規則，民間游戲也可以讓幼兒自主制定游戲規則。游戲的規則由孩子們自主建構而成，教師給予適時引導，始終地執行，讓幼兒的合作能力得到提升，幼兒在自主遵守游戲規則的同時，也能成為游戲規則的執行者。
2.提升游戲規則的能力
游戲規則能讓游戲順利開展，幼兒在指定游戲規則的過程中，也能讓幼兒成為規則執行的監督者，讓同伴相互督促，相互提醒，讓游戲規則消化。教師也提升性幼兒合作的能力，為幼兒提供游戲的空間和時間。
在幼兒游戲過程中，教師要教育幼兒遵守游戲規則，重視嚴格執行每一條規則，保證合作游戲的開展，用踏實的品格來讓幼兒游戲，保證幼兒的游戲行為和合作態度。教師也可以來讓大家一起游戲，保證游戲規則的執行，讓幼兒的合作游戲的基礎得到鞏固，提升幼兒的合作能力。
三、恰當運用榜樣的力量，創造合作氛圍
教師要提高幼兒的合作意識，重視提升幼兒的團隊合作意識，提高合作的效果，讓教師成為幼兒的榜樣。例如在“丟沙包”的游戲中，要創造環節，讓幼兒截獲沙包，救出小伙伴。引導幼兒形成既要保護好自己，又要和同伴互幫互助、協同作戰的意識。教師在游戲的時候，有意識地讓幼兒接住沙包，從而贏得營救幼兒回賽場的機會，讓幼兒獲得游戲的情景體驗。同時，教師還可以啟發幼兒進行策略游戲，學會在游戲中運用有效地方式方法進行合作，實現幫助，這樣幼兒就能相互較量，故布疑陣，“你過來一點呀，我給你個機會”。如此一來，游戲會更加有趣和挑戰。教師的點撥和指導，幫助幼兒學會思考進行游戲，從單純的享受游戲的運動快樂到運用智慧情景游戲，享受游戲的趣味性，體驗合作協助帶給游戲的驚奇和情感。
四、科學合理地運用游戲評價來優化幼兒的合作行為
游戲評價包括游戲中的指導和游戲后的評價，游戲評價的時候要表揚幼兒，用合作的品質來鼓勵提高幼兒的合作能力。在“跳長繩”的游戲活動中，幼兒都不喜歡甩繩子，教師發現有幾個女孩子愿意輪流甩繩子，愉快地跳繩子以后，教師就在游戲結束后對這幾個女孩進行了表揚，并告訴幼兒“其實甩繩是一個很重要的角色，是整個游戲中不可或缺的一份子……”教師鼓勵的語言，肯定的眼神，讓幼兒受到積極的鼓勵，讓幼兒知道合作輪流玩游戲是才是玩跳繩的最好方法，也才能將跳繩玩出最高的水平，并進一步強化了幼兒的合作意識，能更多地更好地開展合作行為，這樣幼兒就會發現并不是為了老師而合作，而是為了游戲的更好地開展而合作。
教師通過民間體育游戲，可以提升幼兒的合作能力，并培養幼兒的合作品質，而讓幼兒在進行其他游戲活動的同時也能遷移民間體育游戲中的合作意識，獲得積極的合作體驗，并讓合作成為一種習慣。教師要讓幼兒處在活動當中，讓幼兒受到游戲的熏陶，教育幼兒感受到游戲的快樂，享受游戲的過程，獲得積極的游戲體驗，并通過有效地指導發展幼兒的合作能力，增長幼兒的合作才華。
【參考文獻】
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半導體的優勢范文2
[關鍵詞] 半枝蓮總黃酮； PI3K/AKT/mTOR通路； 自噬； 細胞凋亡
Effect of total flavonoids in Scutellaria barbata in mediating
autophagy in tumor cells via PI3K/AKT/mTOR pathway
CHEN Ming， WANG Jutao*， WU Zhenni， HU Manyan， GAO Huawu
（Department of Pharmacology， Anhui University of Traditional Chinese Medicine， Hefei 230038， China）
[Abstract] To investigate the effect of the total flavonoids in Scutellaria barbata（TFSB） against autophagy in tumor cells in vivo， and further determine whether the mechanism is correlated with the PI3K/AKT/mTOR pathway， which lead to autophagyinduced tumor cell death. Melanomabearing mice were prepared and divided into control group， rapamycin group （Rap 1.5 mg?kg-1）， and high， middle and lowdose TFSB （200， 100， 50 mg?kg-1） groups. The groups were given drugs once a day for successively 11 days. The inhibitory effect of TFSB on the growth of melanoma was determined by measuring tumor volume and tumor inhibition rate. TUNEL method was used to detect the apoptosis of tumor cells to further verify the antitumor activity of TFSB. The protein expressions of LC3Ⅰ and LC3Ⅱ were detected by Western blot， and the relative expression of LC3Ⅱ was calculated based on LC3Ⅱ/LC3Ⅰ. In addition， the effect of TFSB on autophagy of tumor cells， the underlying molecular mechanism of TFSB in inducing autophagy and PI3K/AKT/mTOR pathway marker protein phosphorylation were also studied. According to the results， TFSB effectively inhibited melanoma growth in mice， reduced tumor volume， increased the tumor inhibition rate， and significantly increased tumor cell apoptosis index and the ratio of LC3Ⅱ/LC3I （P
[Key words] total flavonoids in Scutellaria barbata； PI3K/AKT/mTOR pathway； autophagy； apoptosis
半枝蓮是一種唇形科黃芩屬植物的干燥全草，性平、味辛微苦、無毒，古籍記載，具有清熱解毒、散瘀活血、解痙祛痰、利尿消腫、抗癌等功效?，F代醫學研究也表明其具有抗病原微生物、抗腫瘤、抗自由基等多種藥理學活性，單方或復方常用于胃癌、肝癌、肺癌、乳腺癌等腫瘤的治療。關于半枝蓮對于腫瘤細胞自噬的影響，僅在2010年發現其活性成分脫鎂葉綠酸a可通過激活線粒體介導的細胞凋亡和ERK介導的細胞自噬來發揮抗腫瘤作用[1]。但半枝蓮黃酮類化合物對腫瘤細胞自噬的影響，已公開報道的文獻較少。因此，本研究擬從體內角度研究半枝蓮總黃酮對腫瘤細胞自噬的影響，并觀察其對PI3K/AKT/mTOR通路的調控作用，研究其誘導腫瘤細胞發生自噬性死亡的分子機制，為中藥抗腫瘤的作用機制和理論創新可能提供新的思路，具有一定的理論價值與實際意義。
1 材料
1.1 藥品與試劑 半枝蓮總黃酮（the total flavonoids in Scutellaria barbata，TFSB）提取方法：取半枝蓮藥材10 kg，粉碎，加12倍量80%乙醇回流提取3次，每次1.5 h，濾過，濾液合并，減壓濃縮，使每毫升提取液相當于藥材2 g，通過聚酰胺柱色譜分離，依次用水、20%乙醇、70%乙醇洗脫，70%乙醇洗脫液濃縮、干燥，得TFSB（淺黃色精細粉末）0.512 kg，得率5.12%，經紫外分光光度法測定，總黃酮含量達75.6%，4 ℃保存備用，經安徽中醫藥大學王舉濤副教授鑒定。臨用時，用生理鹽水配置成2%，1%及0.5%（分別相當于原藥材含量為391，195，97.5 g?L-1）濃度的混懸液備用。
陽性對照藥（mTOR抑制劑）為雷帕霉素（rapamycin，Rap），購于北京索萊寶科技有限公司，批號104C0316。藥液的配制：將雷帕霉素先用無水乙醇溶解，配成200 mg?L-1，再用生理鹽水稀釋成150 mg?L-1，置于-20 ℃冰箱中保存、備用。
Tunel試劑盒（10279600）購于Roche公司；DAB顯色劑（K136821F）、betaActin（16AV0210）均購于北京中杉金橋生物技術有限公司；預染蛋白Marker（00275697）、ECL超敏發光試劑盒（QE218149）均購于Thermo公司；過硫酸銨（A6761）、甲醇（20160315）、30%丙烯酰胺（ST003）均購于Sigma公司；LC3多克隆抗體（GR1377245）購于Abcam公司；pAKT多克隆抗體（19）購于CST公司；pmTOR多克隆抗體（CN22161）、pPI3K多克隆抗體（CA36131）均購于Bioworld公司。
1.2 儀器 JJ12J脫水機（武漢俊杰電子有限公司）；JBP5包埋機（武漢俊杰電子有限公司）；RM2016切片機（上海徠卡儀器有限公司）；AF10自動制冰機（意大利SCOTSMAN）；EPS 300電泳儀（上海天能科技有限公司）；LX 300微量離心機（海門市其林貝爾儀器制造有限公司）；TS1000水平搖床（海門市其林貝爾儀器制造有限公司）；JEdA801D形態學分析系統（江蘇省捷達科技）；凝膠圖像分析管理系統（北京科創銳新生物凝膠成像系統的分析系統）。
1.3 動物 8周齡C57BL/6J小黑鼠，雌雄各半，體重18～22 g，由上海斯萊克動物中心提供，實驗動物合格證號SCXK（滬）2012002；鼠料由安徽長臨河醫藥科技有限公司提供，合格證號SCXK（皖）2007001；飲水：實驗室自制蒸餾水，高溫高壓滅菌后使用，實驗動物自由進食、飲水，實驗室溫度控制在20～25 ℃，濕度55%～65%。
2 方法
2.1 黑色素瘤細胞的培養 取B16F1黑色素瘤細胞株，用含10%胎牛血清的DMEM培養液，在37 ℃，5%CO2條件下培養，收集對數生長期的細胞，離心、用PBS洗滌、重懸、細胞計數。
2.2 黑色素瘤荷瘤小鼠模型的建立[23] 取C57BL/6小鼠60只，于左側腋下皮下按2×106個細胞/瘤的劑量注射上述B16F1黑色素瘤細胞懸浮液，并于接種后的第5天，用游標卡尺測量腫瘤的直徑，篩選出腫瘤直徑大于2 mm的小鼠50只，進行分組、給藥。
2.3 動物的分組及給藥 取上述荷瘤小鼠50只，按照腫瘤體積和小鼠體重、性別等因素隨機均分為5組：空白對照組、陽性對照組（Rap，1.5 mg?kg-1）、半枝蓮總黃酮（TFSB）高（200 mg?kg-1）、中（100 mg?kg-1）、低（50 mg?kg-1）劑量組[4]（分別相當于原藥材劑量為3.91，1.95，0.975 g?kg-1）。當腫瘤體積達到要求后，開始給藥：陽性對照組腹腔注射150 mg?L-1雷帕霉素10 mL?kg-1體重，半枝蓮總黃酮各劑量組分別灌胃2%，1%，0.5%的溶液10 mL?kg-1體重，空白對照組灌胃等容量的生理鹽水。每天給藥1次，連續11 d[根據美國Institutional Animal Care And Use Committee（IACUC）頒布的Guidelines For Tumor Induction In Mice And Rats （Updated MAY 2013）可知，荷瘤小鼠腫瘤直徑不得超過20 mm，此時對照組腫瘤體積已接近20 mm，且增長速度很快，故須及時處理動物、終止實驗]。
2.4 半枝蓮總黃酮的抑瘤效果觀察 用藥期間，每天觀察腫瘤的生長情況，分e間日稱取小鼠的體重，并用游標卡尺測量各組小鼠腫瘤的長徑和短徑，計算腫瘤體積，根據小鼠體重和腫瘤體積，繪制各組小鼠體重的生長曲線及腫瘤生長曲線。腫瘤體積[3]=長徑×短徑2/2。末次藥后24 h，頸椎脫臼處死小鼠。剝取各組小鼠完整黑色素瘤組織、稱取瘤重，并計算抑瘤率。抑瘤率[3]=（對照組瘤重-藥物組瘤重）/對照組瘤重×100%。
2.5 TUNEL法檢測腫瘤組織細胞凋亡情況 取一部分腫瘤組織，進行冷凍切片，TUNEL分析，觀察腫瘤細胞凋亡情況，方法如下：組織經石蠟切片脫蠟至水、用蛋白酶K修復、破膜處理后，加試劑：取試劑1 TdT 5 μL和試劑2 dUTP 45 μL混合，覆蓋組織，37 ℃水浴60 min，然后將切片放入用甲醇配制的3% H2O2溶液中，室溫避光孵育20 min，以阻斷內源性過氧化物酶，再加試劑3 converterPOD覆蓋組織，37 ℃水浴鍋孵育30 min；DAB顯色：用新鮮配制的DAB顯色液覆蓋組織，于顯微鏡下控制顯色時間，陽性凋亡細胞的細胞核呈棕黃色；復染細胞核：用Harris蘇木素復染細胞核3 min左右，最后用乙醇、二甲苯等試劑將切片脫水，用中性樹膠封片。切片經JEdA801D形態學分析系統觀察腫瘤組織細胞凋亡情況，每張切片隨機選取5個視野于400高倍鏡下觀察凋亡細胞數、并計算細胞凋亡指數（apoptosis index，AI）[3]=（對照組瘤重-藥物組瘤重）/對照組瘤重×100%。
2.6 Western blot法檢測LC3Ⅰ，LC3Ⅱ及pPI3K，pAKT及pmTOR的蛋白表達 剪取100 mg腫瘤組織，用1 mL RIPA細胞裂解液進行裂解，提取組織總蛋白，然后經SDSPAGE凝膠電泳、轉膜、封閉。一抗孵育：LC3抗體按照1∶2 000稀釋，pPI3K抗體按照1∶500稀釋，pAKT抗體按照1∶2 000稀釋，pmTOR抗體按照1∶500稀釋，4 ℃緩慢搖動孵育過夜，加入TBST洗滌3次，每次洗滌10 min。二抗孵育：參考二抗的說明書，按照1∶1萬比例稀釋HRP標記的二抗；最后使用ECL發光試劑盒進行蛋白檢測，凝膠成像系統觀察結果，采用北京科創銳新生物凝膠成像系統的分析系統進行分析。
2.7 數據統計 試驗數據采用SPSS 13.0軟件，結果以±s表示，多組間比較采用單因素方差分析，2組間采用t檢驗，以P
3 結果
3.1 半枝蓮總黃酮對荷瘤小鼠體重及一般狀態的影響 對照組小鼠隨著腫瘤的快速生長，精神狀態不佳，進食、飲水量及活動量明顯減少，但是隨著腫瘤的生長，荷瘤小鼠體重卻迅速增加；雷帕霉素組小鼠精神狀態較好，進食、飲水量及活動量明顯增多，腫瘤體積較小，故體重低于模型組，在用藥第7，9，11天，與對照組有顯著性差異（P
3.2 半枝蓮總黃酮對荷瘤小鼠黑色素瘤體積的影響 對照組小鼠腫瘤組織生長迅速，腫瘤體積在實驗第5日開始迅速增大；雷帕霉素組小鼠腫瘤生長較慢、腫瘤體積較小，于實驗第5日，與對照組比較有顯著性差異（P
3.3 半枝蓮總黃酮對荷瘤小鼠腫瘤質量及抑瘤率的影響 對照組小鼠腫瘤質量較大，雷帕霉素組小鼠腫瘤質量較輕，與對照組比較有極顯著性差異（P
3.4 半枝蓮總黃酮對腫瘤組織細胞凋亡的影響 TUNEL法染色檢測腫瘤組織細胞凋亡情況，經過JEdA801D形態學分析系統分析可知，陽性凋亡細胞的細胞核被染色呈棕黃色。結果顯示，對照組腫瘤細胞凋亡數較少，只見散在零星的凋亡細胞；雷帕霉素組小鼠腫瘤組織內凋亡細胞數較多，鏡下可見大量成塊狀的棕黃色染色的陽性凋亡細胞，其凋亡指數明顯升高，與對照組比較有極顯著性差異（P
3.5 半枝蓮總黃酮對腫瘤組織細胞自噬的影響 LC3是檢測自噬體最常用的標記，LC3Ⅱ于LC3Ⅰ的相對表達量代表著自噬水平的高低。實驗結果顯示：雷帕霉素組小鼠LC3Ⅱ/LC3Ⅰ增加，與對照組比較有顯著性差異（P
3.6 半枝蓮總黃酮對腫瘤組織PI3K/AKT/mTOR通路蛋白表達的影響 對照組腫瘤細胞內pPI3K，pAKT，pmTOR蛋白表達較多，表明此通路處于激活狀態；雷帕霉素組腫瘤細胞內pPI3K，pAKT，pmTOR蛋白表達明顯減少，其相對表達量降低，與對照組比較有極顯著性差異（P
4 討論
半枝蓮黃酮類化合物是半枝蓮中主要的活性成分，目前已分離鑒定的黃酮類化合物近50種，主要包括芹菜素、野黃芩苷、木犀草素和黃芩苷等，具有保護心腦血管、抗菌消炎、抗病毒、抗腫瘤等多種藥理學活性。近年來對半枝蓮黃酮類化合物抗腫瘤活性的研究顯示：半枝蓮總黃酮可通過線粒體途徑誘導MHCC97H細胞的凋亡[5]，并且通過降低MMP和TIMP的表達降低MHCC97H細胞的轉移能力[6]，通過調節VEGF抑制體內外血管新生[7]。半枝蓮中黃酮與順鉑聯用可提高人卵巢癌細胞對化療藥物的敏感性，與順鉑之間產生協同作用[8]。本研究結果顯示，半枝蓮總黃酮對B16F1黑色素瘤細胞小鼠移植瘤具有顯著的抑制作用，使腫瘤體積明顯縮小、瘤重減輕、抑瘤率增加，并且可以顯著升高腫瘤細胞凋亡指數，與空白對照組比較有顯著性差異（P
自噬是作為溶酶體的主要降解途徑之一，使胞內分子和細胞器得以循環利用。研究表明，自噬在[瘤發生、發展及轉移過程中起著既能促進、又能抑制的雙重作用。一方面，自噬可以作為一種防御機制，防止胞質內受損細胞器和代謝產物的堆積，保護受損的腫瘤細胞；另一方面，自噬的活性過強，又會使得溶酶體的降解能力不能滿足降解自噬體的需要，從而誘導腫瘤細胞發生Ⅱ型程序性細胞死亡，與凋亡共同促進細胞死亡[9]。因此，自噬的發生在腫瘤中起著至關重要的作用，并有可能為腫瘤的防治提供新的思路。
LC3是檢測自噬活性最為常用的標志蛋白，LC3Ⅰ為胞質分散型、LC3Ⅱ為膜結合型，當自噬發生時，LC3Ⅰ會轉化為LC3Ⅱ，因此LC3Ⅱ于LC3Ⅰ的相對表達量能大致反應自噬水平的高低[10]。在進行SDS凝膠電泳時，LC3Ⅱ（14 kDa）比LC3Ⅰ（16 kDa）移動得更快，因此可以通過Western blot檢測LC3Ⅰ，LC3Ⅱ的蛋白表達水平。實驗結果顯示，半枝蓮總黃酮各劑量組可以顯著升高LC3Ⅱ/LC3Ⅰ，與對照組比較有顯著性差異（P
PI3K是一種廣泛存在于胞質內的磷脂酰肌醇激酶，能被許多細胞因子受體活化，使得磷脂酰肌醇（PI）在D3 位的磷酸化，促進PIP2轉化為PIP3。AKT則可以接受PI3K的信號，通過調控多種轉錄因子，將信號向下傳遞到mTOR。mTOR可通過AKT直接或間接磷酸化而被激活，磷酸化的mTOR一方面能夠使得細胞周期素上調而加速細胞周期，另一方面，也可以通過清除泛素蛋白從而抑制自噬的發生，由此可見，PI3K/AKT/mTOR信號通路的激活將對自噬起到抑制作用[11]。本研究通過檢測腫瘤組織PI3K/AKT/mTOR通路標志蛋白磷酸化的水平，來考察半枝蓮總黃酮誘導細胞自噬的分子機制，結果顯示：半枝蓮總黃酮各劑量組可顯著抑制pPI3K，pAKT，pmTOR的蛋白表達，與對照組比較有極顯著性差異（P
綜上所述，半枝蓮總黃酮可通過誘導腫瘤細胞自噬、促進腫瘤細胞的自噬性死亡從而發揮抗腫瘤作用，其機制可能與抑制PI3K/AKT/mTOR通路的活化有關。但是，本研究也有一些不足之處，例如只使用了自噬促進劑（mTOR抑制劑雷帕霉素）正面論證了自噬和腫瘤發生的關系，為了更好探討這種關系，最好還要使用自噬抑制劑從反面論證，這部分研究，本課題組將在細胞實驗中完成。
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半導體的優勢范文3
江西省人民委員會人事局：
你局（62）干人二字第632號函已由內務部政府機關人事局轉給我們，茲復于下：
中央“精簡情況簡報”第六十二期“關于‘國務院關于精減職工安置辦法的若干規定’的問題解答”第十一個問題所稱“企業”。包括私營企業。在私營企業單位中工作的職工，其“本企業工齡”可以和調入機關、事業單位的工作年限合并計算，他們退職時可據此計發他們的退職補助費。如果他們退休時，應該按照一九五八年二月《國務院關于工人、職員退休處理的暫行規定》中的有關規定計發他們的退休費。
半導體的優勢范文4
為了分析半導體制冷器工藝設計方法與制冷效率的關系，探討其工作壽命的影響因素，文章通過改進半導體制冷器基板材料，采用新型膠黏劑，并通過實驗來對比分析半導體電偶間不同的銅片排布方式對制冷器制冷性能、壽命的影響。實驗結果表明，連接銅片排布回路形式對制冷性能影響不大，但對產品的使用壽命有一定的影響。銅線排列走向簡單，電阻變化率低，使用壽命相對較長。
關鍵詞:
半導體制冷器;制冷性能;基板;銅片回路
半導體制冷技術因其具有的獨特優點而在各行各業得到了廣泛的應用［1-3］。為提高其性能、增強機械強度和穩定性，國內外有關科技人員進行了很多研究工作。宣向春等［4］提出可在普通半導體電臂對的P型和N型電偶臂之間淀積一層厚度適當的銀膜，提高電偶對的制冷性能。李茂德［5］和任欣［6］等認為，提高制冷系統熱端的散熱強度可以改善半導體制冷器的制冷性能，但制冷性能并不能隨散熱強度的提高無限提高。
YANLANASHIM［7］優化了制冷系統設計方法。此外，GAOMin［8］等指出電偶臂的長度在很大程度上影響半導體的熱電性能。YUJianlin［9］等詳細研究了制冷單元的個數和電偶臂的長度對制冷性能的影響程度。本文主要對半導體制冷器的制造工藝進行了分析，討論了不同的半導體銅片連接回路以及半導體電偶對與基板的黏結性能對半導體制冷器制冷效果及其壽命的影響，并通過實驗進行了性能測試，實驗結果可以為提高半導體制冷器的制冷性能及產品壽命提供較好的依據，具有一定的實際指導意義。
1半導體制冷器設計工藝
半導體制冷器的性能主要包括制冷效率和使用壽命，取決于組成半導體制冷器主體的制冷電偶對的設計制造工藝，半導體材料的熱電優值系數及半導體制冷器系統的結構等［10］。本文僅討論半導體制冷器基板材料以及不同的半導體銅片連接回路對半導體制冷器制冷效果及其壽命的影響。
1．1基板設計工藝半導體制冷器的導熱絕緣層由陶瓷基板構成，由1個放熱面和1個吸熱面組成一組，2個面之間由銅片連接不同型的、相互錯開的半導體顆粒，形成回路，如圖1所示。陶瓷基板材料及基板厚度對半導體制冷器制冷效率有顯著的影響。設計采用了質量分數為96%氧化鋁(Al2O3)的陶瓷基板。同時，為提高半導體制冷效率，通過減薄陶瓷基板厚度(由目前的1．00mm，減薄到0．50～0．13mm)，降低熱阻，提高了傳熱性能，制冷效率COP值得到提高，但成本相應增加;另外，也可以將基板換成氮化鋁(AlN)，氮化鋁熱導率為180W•m－1•K－1左右(20℃環境溫度下測試)，而氧化鋁為22W•m－1•K－1左右(20℃環境溫度下測試)，熱導率提高了約7倍，同樣也可以提高COP值，但是基板成本會更高，約為原來的10倍。
1．2銅片回路連接工藝將半導體電偶對、基板和接線端子用銅片焊接起來，形成通電回路。實驗設計了2種不同回路走線方式A型和B型(CP/127/060/A和CP/127/060/B)，如圖2～3所示，圖中粗線為回路走線路徑。由于基板與半導體顆粒間焊接了銅片，半導體顆粒與基板形成剛性連接，在溫度變化的時候材料的內應力很大。因此生產工藝中將半導體顆粒與瓷片用膠黏劑粘接，用于卸去大部分應力，提高產品的壽命。但由于膠黏劑的導熱性較差，制冷性能會受到一定影響。本文采用了自主研發的一種膠黏劑，粘接層很薄，熱導率相對比較高，使得產品具有一定的市場競爭優勢。
2半導體制冷器性能實驗分析
2．1銅片排布方式對性能的影響實驗現場如圖4所示，實驗原理如圖5所示。實驗材料:A型產品和B型產品各5個。實驗時，將整個裝置放置于真空中，測試儀器中設置好控制溫度Th=50℃，先測試最大溫度差ΔTmax值。在每個產品的基板上分別選擇4個測試點，依次遞增施加不同的測試電壓(16～20V)，得到測試數據ΔT值，擬合曲線，找出極值點。極值點對應的ΔT值就是ΔTmax，其對應的電流就是Imax。然后給產品施加Imax的電流，通過加熱片控制冷熱面的溫度差ΔT=0℃，測定此時的制冷量Qc值即為Qcmax，即加熱片的功率。實驗數據如表1～2所示。由表1～2可知，2種不同銅片排布形式，其溫度差ΔT，制冷量Qc的數據差異均在實驗儀器誤差范圍內，針對ΔT，Qc這兩項來說，銅片回路形式對半導體制冷器制冷效率影響不大。
2．2銅片排布方式對產品壽命的影響對2種回路的制冷器分別進行制冷—制熱循環實驗。實驗條件:1個循環為1min(40s制冷，制冷溫度降到0．0℃，電流4．0A;20s制熱，制熱溫度升到100．0℃，電流4．5A);壓力280±20N，2．4萬次循環實驗結束。每0．15萬次循環測1次電阻，若2．4萬次循環之內，電阻變化率超過10%表示產品失效，實驗結束。實驗樣品選擇CP/127/060/A和CP/127/060/B各2組，實驗結果如圖6所示。由圖6可知，在2．4萬次循環結束時，A型產品2組實驗樣品的電阻變化率分別為1．35%和1．45%，而B型產品2組實驗樣品的電阻變化率均在2．04%左右。實驗數據表明，A型基板的電阻變化率相對較低，壽命趨勢相對較長。
3結論
通過理論分析和實驗研究，得到以下結論:1)陶瓷基板材料及基板厚度對半導體制冷器制冷效率有顯著的影響:氮化鋁(AlN)基板因熱導率高于氧化鋁(Al2O3)，可以提高COP值，但其成本會提高;通過減薄陶瓷基板厚度降低熱阻，可提高傳熱性能，提高制冷效率COP值。2)半導體顆粒與瓷片用膠黏劑粘接，可卸去大部分應力，提高產品的壽命。但由于膠黏劑的導熱性較差，制冷性能會受到一定影響?？刹捎米灾餮邪l的膠黏劑，粘接層很薄，熱導率相對比較高，保證產品在市場競爭上具有一定的優勢。3)通過實驗數據對比分析，溫差ΔT和制冷量Qc的數據差異均在實驗儀器誤差范圍內，針對ΔT和Qc來說，回路形式對半導體制冷器制冷效率影響不大。4)在壽命方面，在2．4萬次循環結束時，A型成品電阻變化率分變為1．35%和1．45%，而B型均在2．04%左右。直觀的數據對比顯示A型基板的電阻變化率相對較低，壽命趨勢相對更長。
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半導體的優勢范文5
關鍵詞:化合物半導體材料;GaAs;GaN;SiC
中圖分類號:TP331文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2010)05-1238-02
On The Compound Semiconductor Materials
HAO Bin, WEN Kai
(Tianjin Polytechnic University, Tianjin 300160,China)
Abstract: Compound semiconductor integrated circuits with ultra-high speed, low power, multi-functional, anti-radiation properties is widely used, GaAs, GaN, SiC as the main application of compound semiconductor materials. This article describes the advantages of compound semiconductor materials, and from GaAs, GaN, SiC formed part of the device.
Key words: semiconductor materials; GaAs;GaN; SiC
目前,半導體器件已被廣泛應用到各個領域中。但是隨著科技的發展,由于硅的電子移動速度使得硅電路傳輸速度慢并且難以改善。因此新型半導體材料由此產生,以GaAs、GaN、SiC為代表的的化合物半導體是目前應用最廣泛、發展最快。
1 化合物半導體材料優勢
化合物半導體集成電路的主要特征是超高速、低功耗、多功能、抗輻射。以GaAs為例,通過比較可得:1化合物半導體材料具有很高的電子遷移率和電子漂移速度,因此,可以做到更高的工作頻率和更快的工作速度。2肖特基勢壘特性優越,容易實現良好的柵控特性的MES結構。3本征電阻率高,為半絕緣襯底。電路工藝中便于實現自隔離,工藝簡化,適合于微波電路和毫米波集成電路。4禁帶寬度大,可以在Si器件難以工作的高溫領域工?，F在化合物半導體材料已廣泛應用:在軍事方面可用于智能化武器、航天航空雷達等方面,另外還可用于手機、光纖通信、照明、大型工作站、直播通信衛星等商用民用領域。
2 化合物半導體器件
GaAs、GaN、SiC為主要應用的化合物半導體材料。以下介紹由這三種材料構成的部分器件。
2.1 GaAs材料
高電子遷移率晶體管(HEMT)器件實在能形成2DEG的異質結上用類似MESFET的工藝制成的場效應晶體管。源漏之間主要由2DEG的導電溝道提供,由勢壘層上的肖特基柵施加偏壓來改變耗盡區的厚度,從而控制溝道2DEG的濃度及器件的工作狀態(如圖1)。對這類器件若VGS=0時溝道中已有電子存在,則器件是耗盡型的;若溝道被耗盡則器件是增強型的。I-V特性為強電場下工作的耗盡型HEMT和增強型HEMT都呈現出平方規律的飽和特性。
AlGaAs/GaAs HEMT的制作基本工序:在半絕緣GaAs襯底上生長GaAs緩沖層 高純GaAs層 n型AlGaAs層 n型GaAs層臺面腐蝕隔離有源區制作Au/Ge合金的源、漏歐姆接觸電極干法選擇腐蝕去除柵極位置n型GaAs層淀積Ti/Pt/Au柵電極。(如圖2)
圖1 GaAs HEMT中2-DEG圖2 GaAs HEMT基本結構圖3 PHEMT的基本結構
隨后發現由于n-AlGaAs層存在一種所謂DX中心的陷阱,它能俘獲和放出電子,使得2-DEG濃度隨溫度而改變,導致閾值電壓不穩定。為了解決這個問題,采用非摻雜的InGaAs代替非摻雜的GaAs作為2-DEG的溝道材料制成了贗高電子遷移率晶體管。InGaAs層厚度約為20nm,能吸收由于GaAs和InGaAs之間的晶格失配(約為1%)而產生的應力,在此應力作用下,InGaAs的晶格將被壓縮,使其晶格常數大致與GaAs與AlGaAs的相匹配,成為贗晶層。因為InGaAs薄層是一層贗晶層且在HEMT中起著 i CGaAs層的作用,所以成為“贗”層,這種HEMT也就相應地成為贗HEMT。
2.2 GaN材料
2.2.1 GaN基HEMT
目前GaN基HEMT器件的主要結構是基于AlGaN/GaN異質結的HEMT器件。由于極化效應,AlGaN/GaN異質結很容易出現2DEG,因此有常見工藝生長的絕大部分HEMT器件是屬于耗盡型的。在盡量提高溝道2DEG濃度且保持其遷移率和速度,同時又不引起勢壘應變弛豫的原則下,應用于HEMT器件的AlGaN/GaN異質結的結構參數已經優化到一個范圍(勢壘層的Al含量為0.2~0.3,厚度為20~30nm)。除此之外GaN基HEMT的器件還有以下特性:1) 緩沖層漏電小即緩沖層呈高阻態且缺陷密度小形成高的輸出阻抗;2) 高的擊穿電壓,對提高器件的輸出功率和功率開關的電壓承受能力非常重要;3) 跨導高且和柵壓保持良好的線性關系,這與器件的頻率特性和開關速度相關;4) 好的夾斷特性; 5) 較高的截止頻率;6) 良好的散熱能力。GaN基HEMT的主要工藝為臺面刻蝕、肖特基接觸和歐姆接觸。
2.2.2 GaN基HBT
異質結雙極性晶體管器件具有寬帶隙發射區,大大提高了發射結的載流子注入效率;基區可以高摻雜(可高達1020cm-3),基區電阻rb可以顯著降低,從而增加 fmax ;同時基區不容易穿通,從而厚度可以做到很薄,即不限制器件尺寸縮小;發射結濃度可以很低(約1017cm-3),從而發射結耗盡層電容大大減小,器件的 fT 增大。GaN基HBT可研發為微波功率放大器件或高壓開關器件,其目標特性為高射極注入系數、長的少子壽命、短的基區渡越時間、高擊穿電壓。
2.3 SiC材料
SiC基結型場效應晶體管(JFET)和肖特基柵場效應晶體管(MESFET)
SiC基MESFET和JFET的溝道載流子的等效遷移率比較高,因此SiC基MESFET主要被開發為微波功率器件,而JFET則是高壓功率開關器件。SiC基MESFET可以用于X波段以下的微波頻段,其性能優勢為線性化程度比較理想,輸出阻抗高,從而大大降低對匹配網絡的要求,降低了制作和設計成本。SiC基JFET具有超低RSP,也能在較高和較低溫度以及較高頻率下工作。
3 結束語
化合物半導體集成電路和普通半導體集成電路相比具有明顯的優勢,適合于高頻高速電路的要求。并且化合物半導體可以發光,可以實現光電集成。因此化合物半導體有更廣泛的發展空間。
參考文獻:
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半導體的優勢范文6
光纖通信系統的特點
要想對其半導體光放大器在光纖通信系統中的應用進行認真的分析研究，那么就要首先對其整個光纖通信系統具有的顯著特點進行分析，這樣才能基于光纖通信的基礎之上來更好的對其半導體光放大器進行很好的研究。光纖通信系統是一個具有自身顯著特點的通信系統，其具有的特點主要有以下六點：第一，光纖通信具有容量大的特性。光纖在通信技術中能夠得到如此之快的發展主要原因就是光纖能夠在通信容量方面發揮顯著的優勢作用，具有較大的信息傳輸量。比如單根光纖在單方向傳輸的過程中所傳輸的信號的容量可以達到Tb／s，最高有望可以達到10Tb／s。目前在對其光纖的容量方面各個國家還在進行著不斷的研究。第二，光纖通信具有長距離輸送信號的特性。光纖通信除了上述具有傳輸容量大顯著特點之外，還具有長距離傳輸信號的特點。光纖通信長距離傳輸的功能，不僅使得進行在陸地上越州之間的通信而且還可以進行穿越海洋的通信。第三，光纖通信在光纖方面的特點。光纖通信系統中的光纖針對的是色散平坦的單模光纖來說的。在近些年的研究中已經充分的驗證，要想發揮光纖的顯著特點那么就要在對其長距離通信的光纖線路中選擇具有足夠寬度的波段以此來保證光纖在通信中的作用以及功能。第四，光纖通信的波分多路的特點。要想保證光纖通信系統在傳輸的過程中具有更大的信號傳輸容量，那么就要對其光纖的通信中的線路進行增加。因此這項技術研究對于提高信息的傳輸容量方面是非常有必要的。第五，光纖通信具有光放大的特點。光纖被應用到通信技術中的一個較為關鍵的原因就是光纖在通信的過程之中具有對其光進行放大的作用。第六，光纖通信在電的通信信號方面也具有顯著的特點。
半導體光放大器在光纖通信中的具體應用
上述兩節對其半導體光放大器在光纖通信系統之中應用的必要性進行分析以及為了更好的研究半導體光放大器在光纖通信系統中的應用對其光纖通信系統具有的六個顯著特點進行了分析。下面將對其半導體光放大器在光纖通信系統中的具體應用進行分析研究，主要從光脈沖的放大、光脈沖的壓縮與整形兩個具體的應用方面進行分析。半導體光放大器應用于光纖通信系統之中主要是因為半導體光放大器具有光學線性以及非線性兩個特點。同時半導體光放大器在其價格以及使用壽命方面有著顯著的優勢。
1．半導體光放大器在光脈沖放大方面的應用。半導體光放大器在光脈沖放大方面的應用主要是運用半導體光放大器具有的光學非線性的特點。半導體光放大器在對其光脈沖進行放大的過程之中，基于載流子濃度方面不斷變化的特點，在某種程度上導致半導體光放大器在其折射率方面有所變化，正因為折射率的便面當光脈沖信號穿過半導體光放大器之后其波形就會發生變化與未通過半導體光放大器之前的波形有著本質的區別。半導體光放大器在理論方面的模擬模型是Ols－son以及Agrawal兩個人最早提出來的。隨著科學技術的繼續向前不斷發展以及人們對其認識的不斷增加，那么將會在原有理論模擬模型的基礎之上會對其半導體光放大器在光纖通信光脈沖放大方面的功能進行不斷的改進與完善。
2．半導體光放大器在光纖通信光脈沖壓縮與整形技術之中的應用。光脈沖的壓縮與整形這項技術在OTDM整個系統之中起著至關重要的作用。當OTDM在對其傳輸速率方面有較高的要求的時候，那么光脈沖的寬度就會要求的越來越嚴格。但是一般情況下光脈沖信號產生的脈沖是比較寬的，顯然在要求較高的時候不能很好滿足要求，因此光脈沖壓縮與整形技術得到了廣泛的關注與應用?，F階段對其脈沖的寬度方面進行有效控制就是利用半導體光放大器這個元件進行的。當脈沖信號輸入到半導體光放大器之后，從半導體光放大器出來的光信號的波長就會變窄滿足一定的技術要求，并且經過半導體光放大器出來的光脈沖信號具有很好的對稱性。因此這就使得半導體光放大器起到了對光脈沖信號的壓縮與整形的作用。