李建偉

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淺談半導體電子器件的應用注意事項

李建偉

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作為現(xiàn)代信息社會基礎(chǔ)的半導體材料和器件有著相當重要的地位，半導體電子器件本身就具有很多不錯的優(yōu)點，不管是在在工業(yè)上，還是在電力設(shè)備當中，半導體電子器件的應用被采用的越來越多?？墒?，半導體電子器件也是存在著或多或少的不足之處的，再加上自身的特點，所以在設(shè)計使用的時候要注意。本文就針對半導體電子器件在應用時應該要注意的問題事項提出探討。

半導體電子器件；注意事項；問題

前言：

現(xiàn)在的電子器件的發(fā)展很多都是離不開半導體的發(fā)展的。半導體電子器件的產(chǎn)品使用范圍相當?shù)膹V泛，其中包括了平常到處都可以看見的電子設(shè)備，比如說：個人電腦啊、移動電話啊、電視和音響等家電設(shè)備，在這些方面可以說技術(shù)都是成熟的，質(zhì)量也是相當可靠的。可是相對于一些有比較特殊要求的行業(yè)領(lǐng)域，比如說航空航天技術(shù)、燃燒控制技術(shù)、運輸、交通、各種保護裝置或者是一些醫(yī)療設(shè)備等等，技術(shù)的發(fā)展還有待成熟。電子器件的發(fā)展可以分為三個階段：第一是真空電子管；第二是固體晶體管；第三是單電子晶體管。

1 半導體電子器件的發(fā)展與未來

隨著科學技術(shù)的相當快速的發(fā)展，電子器件的功能也就越來越強大了。人類的發(fā)展對器件的需求也推動了半導體器件的發(fā)展，而半導體的發(fā)展又帶動了器件的發(fā)展。

1.1 真空電子管

關(guān)于真空電子管的意思是指把電子引導進入真空的環(huán)境之中，用加在柵極上的電壓去改變發(fā)射電子陰極表面附近的電場從而控制陽極電流大小，由此來把信號放大。真空電子管的材料有鎢、鉬、鎳、鋇鍶鈣氧化物等等，再以真空電子學為理論依據(jù)，利用電子管制造工藝來完成工作。

1.2 固體晶體管

固體電子管具有檢波、整流、放大、開關(guān)、穩(wěn)壓、信號調(diào)制等多種功能。固體晶體管作為一種可變電流開關(guān)，能夠基于輸入電壓控制輸出電流。與普通機械開關(guān)不同，固體晶體管利用電訊好來控制自身的開合，而且開光速度可以非常快，實驗室中的切換速度可達100GHz以上。

2 半導體串聯(lián)與并聯(lián)以及元件安裝的各種選擇

半導體的串聯(lián)與并聯(lián)必須要有耐高壓和抗電流沖擊能力強以及反應迅速等特性。

2.1 串聯(lián)

晶體管在串聯(lián)的時候必須考慮均壓的問題，每一個元件的參數(shù)不同使得元件受壓不同，電壓過高很可能導致元件被擊穿。

2.2 并聯(lián)

元件在并聯(lián)的時候的要求要比串聯(lián)的時候要簡單，只要開閉電壓降及開閉時間等動態(tài)特性一致就好了。為了讓負載電流均勻地分配于各個元件上，一般來說采用的是在元件上串聯(lián)均流電阻（用于小容量系統(tǒng)中）或者串聯(lián)電桿（用于大容量系統(tǒng)中）等方法。

2.3 半導體元件安裝各種選擇

半導體元件工作的時候產(chǎn)生的熱量是不是能夠有效的向周圍介質(zhì)中放散，和能不能充分發(fā)揮半導體元件的能力關(guān)系很大。半導體元件的安裝位置應該要盡量的避免周圍的熱源和可能出現(xiàn)的外來高溫影響，防止溫度超過設(shè)計規(guī)定要求，從而致使元件惡化。安裝在窗口旁邊的裝置應該要注意防止陽光直射，避免塵埃。控制柜等結(jié)構(gòu)因考慮電源部分的散熱或者柜內(nèi)良好的熱對流，經(jīng)常選用的是頂部多孔板型式，可是這種結(jié)構(gòu)一點都不防塵，這是需要考慮一下安裝環(huán)境和防塵措施的，還有要加強日常的檢查，經(jīng)常去清潔外部的環(huán)境。

半導體在運輸?shù)臅r候也要注意，因為半導體器件和內(nèi)嵌的元件等運輸都必須要遵循和其他電子元件一樣的注意情況。用于運輸?shù)娜萜骱蛫A具必須是不會因運輸中的晃動等而帶有電或者產(chǎn)生靜電，使用導電的容器和鋁箔等是最有效的措施。為了防止因為人體衣服所帶的靜電產(chǎn)生的損壞，在處理的過程中必須要通過高電阻讓人體接地，從而更好的釋放靜電。在移動安裝了半導體器件的印刷電路板的時候，必須采取防靜電的措施。還有在使用傳送帶移動印刷電路板時，為了避免傳送帶的橡膠等帶電，也要做防止靜電的處理。在運輸半導體器件和印刷電路板的時候，要注意減少機械的晃動和沖擊。

3 防止危害

半導體電子器件在開閉動作中會產(chǎn)生高次諧波的電壓電流。高次諧波是會造成電力電容器和電抗器等過負荷和過熱，嚴重的會燒損；還會讓繼電保護動作失誤；會對通信電話和電視等產(chǎn)生干擾。因此有效的防止半導體電子器件在應用時產(chǎn)生高次諧波的危害不能輕視。

而作為防止危害發(fā)生，建議可以采取的措施有，增加整流回路的相數(shù)；設(shè)置高次諧波濾除器；避免過大的相位控制；由大容量電源系統(tǒng)供電等等。目前國外正在考慮采用的有源濾波器和高次諧波補償裝置等防止措施。

半導體電子設(shè)備的防干擾和防靜電的能力都是比較差的，因為很容易引起錯誤，所以說，必須要認真對待。涂抹一些帶電的防止劑，混連入帶電防止劑，改變高分子聚合物的表面層材質(zhì)，改為含有導體的復合材質(zhì)，調(diào)整相對的濕度等等。

4 結(jié)束語

在提高器件的性能的時候和采取防止靜電損壞的對策的時候，必須要做好的是權(quán)衡利弊的事。對于最大的額定值和工作電源電壓的相關(guān)范圍，放熱的特性和安裝條件已經(jīng)其他的條件，要在長電的規(guī)定保證范圍之內(nèi)使用。如果是在使用的時候超過了規(guī)定的保證值數(shù)，那樣造成的故障很多企業(yè)是不會對其負責的。

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[3]王太宏.納米器件與單電子晶體管[J].微納電子技術(shù)，2012，39（2）：12.

As the basis of modern information society, semiconductor materials and devices have a very important position. Semiconductor electronic devices have a lot of good advantages. Whether in industry or in power equipment, the application of semiconductor electronic devices is adopted. more and more. However, semiconductor electronic devices also have more or less deficiencies, coupled with their own characteristics, so pay attention when designing and using. This article will discuss the issues that should be paid attention to in the application of semiconductor electronic devices. The

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10.19551/j.cnki.issn1672-9129.2017.10.056

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