《半导体论文（最新6篇）》由精心整编，希望在【半导体论文】的写作上带给您相应的帮助与启发。
【关键词】电子信息材料；低碳经济；发展应用；集成电路和半导体材料
进入新世纪以后，节能环保的概念开始在全世界范围内普及，作为低碳环保的一项有效途径，低碳经济的发展可以有效地促进整个社会的节能环保活动。低碳经济指的就是依托于低能耗、低污染、低排放的“三低要求”来作为核心的节能环保经济模式，这是人类文明的又一伟大壮举。目前，我国在“可持续发展”的理念的指导下，在社会中大力采用“低碳经济”的生产模式，成功的实现了经济效益和环保效益的双丰收。众所周知，二十一世纪是电子信息的时代，人类社会对电子信息材料的需求量也是与日俱增，如何有效的实现电子信息材料的低碳经济，已经成为了电子信息行业发展的一项重大课题。
一、简要介绍各种可以用于低碳经济发展模式的电子信息材料
目前，在世界的电子信息行业里面，可以用来作为电子信息材料的主要材料有以下几种：光电子材料、纳米材料、宽禁半导体材料等等。目前，为了响应电子信息材料的低碳经济发展，可以根据这些原料的特性研制出以下这些电子信息材料：
1、电子信息材料中的光电子材料
电子信息材料的光电子材料主要指的是液晶材料。目前，液晶材料已经在电子信息行业得到了广泛应用，在电子信息行业里面，液晶材料绝大部分被应用于电子显示屏等高新技术范围之内。液晶材料的特性之一便是“光线扭曲向列型”，这种特性可以使液晶材料在有电流经过的时候通过对电流的改变来实现对电子显示屏上面的液晶序列的排列顺序的改变。与此同时，再有电流经过电子显示屏的液晶材料的时候，外面的光线是不能够直接穿过电子显示屏的液晶材料的，这就使得液晶材料有成为低碳经济的特性。与传统的其他电子显示屏材料相比，液晶材料具有很多优良的特性，液晶材料的能耗低已经精确的准确性以及迅捷的反应，再加上柔和的调色功能。除此之外，液晶材料还是一种很有效的非线性光学材料，液晶材料的状态一般是维持在软凝聚的状态。因此，液晶材料可以有效地实现光折变效应，可以在电子仪器在很低的电流供应下，发挥出强劲的性能，具有很高的开发潜力。另外，根据光学原理之中的光的干涉效应，可以利用光线对液晶材料的干涉作用，使得液晶材料在反射类的光学器件里面得到广泛的应用。综上所述，一系列优良的特性使得液晶材料已经逐步成为应用最广泛的电子显示屏使用材料。
2、电子信息材料中的集成电路和半导体材料
目前，世界上的电子信息材料中的集成电路和半导体材料的最基础的原材料大部分都是多晶硅原料，目前最广泛采用的制作电子信息材料中的集成电路和半导体材料的技术则是经过改进的西门子法。经过改良的西门子法制作多晶硅材料的集成电路和半导体材料的原理如下所述：使用盐酸和工业使用的纯硅粉在一个规定的温度之下发生合成反应，最终生成三氯氢硅材料，然后再采用分离精馏的手段，对已经制得的三氯氢硅材料进行进一步的分离提纯工作，最后把提纯后的三氯氢硅放置进入氢还原仪器里面经行相关反应操作，最后制得高纯度的多晶硅，再进一步加工就成为了日常所使用的电子信息材料中的集成电路和半导体材料。
通过改良的西门子法提炼出来的电子信息材料中的集成电路和半导体可以有效地改进目前国际上的光伏零件问题。
二、简述电子信息材料在低碳经济中的发展应用思路
目前，根据节能环保和低碳经济的相关要求，电子信息材料在低碳经济中的发展应用的主体模式应当找寻出新型的发展趋势，其总体趋势应当是朝向电子信息材料的尺寸扩大化、电子零部件的智能化设计、电子材料的多功能作用趋势、电子材料功能的高度集中化的趋势发展。
1、发展集成电路类的电子信息材料
随着电子科学与技术的不断增长，目前的半导体材料和集成电路的主要材料已经成为了环氧模塑料，通过这样的原材料设计，可以有效地使得电子信息材料可以满足低碳经济的节能环保的要求。
2、发展光电子材料类的电子信息材料
随着电子科学与技术的不断增长，作为一种非常有效的信息传输类型的电子信息材料，光电子材料在近几年来得到了快速发展的机会，这将很有效使得电子信息材料可以满足低碳经济之中电子材料的多功能作用趋势、电子材料功能的高度集中化的要求。
3、发展新型元器件材料类的电子信息材料
随着电子科学与技术的不断增长，作为一种非常有效的降低环境污染，并可以有效的降低电子信息材料能量消耗的材料，新型元器件材料正在逐渐成为电子信息材料的重点研究项目之一，其可以有效的满足电子信息材料发展的电子信息材料的尺寸扩大化、电子零部件的智能化设计要求。
三、结语
目前，电子信息材料的低碳发展已经成为了电子信息行业要攻克的主要课题之一，随着科学技术的不断发展，越来越多的电子信息材料已经可以很好的完成节能环保的要求。在本文中，笔者将结合对低碳经济概念的解读，并简要的描述了几种新型的节能环保的电子信息材料，并通过这样的方式，具体的谈了谈研究了电子信息材料在低碳经济中的发展应用思路。但是，由于本人的知识水平有限，因此，本文如有不到之处，还望不吝指正。
参考文献：
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[2]谢广超，杜新宇，韩江龙。环氧模塑料在半导体封装中的应用[J]，中国集成电路，2013，（106）：64～69
[3]侯明，衣宝廉。燃料电池技术发展现状[J]，电源技术，2012，32（10）：649～654
[4]苏维。多晶硅生产的节能减排措施[J]，有色金属加工，2013，37（2）：57～59
作者简介：
论文关键词：《万有引力理论的成》就教学设计
1、了解万有引力定律在天文学上的重要应用。2、掌握应用万有引力定律计算天体质量的两种方法。3、理解并运用万有引力定律处理天体问题的思路和方法。（二）过程与方法1、通过万有引力定律推导出计算天体质量的公式。2、了解天体中的知识。（三）情感、态度与价值观体会万有引力定律在人类认识自然界奥秘中的巨大作用，让学生懂得理论来源于实践，反过来又可以指导实践的辩证唯物主义观点
教学重点
根据已知条件求天体质量。
教学难点
根据已有条件求中心天体的质量及解决天体运动的思路与方法。
教学方法
教师启发、引导，学生自主阅读、思考，讨论、总结规律。
教学过程
知识回顾：
1、物体做圆周运动的向心力公式是什么？分别写出向心力与线速度、角速度以及周期的关系式。
2、解决匀速圆周问题的一般思路是什么？
3、万有引力定律的内容是什么？如何用公式表示？
4、重力和万有引力的关系？
引入新课
师：阿基米德在研究杠杆原理后说了一句振奋人心的话：“给我一个支点，我可以撬起地球！”同样给你一个天平，能否称出地球的质量呢？
生：不能。
师：地球的质量不能用天平直接称量，那么用什么办法才能称出地球的质量呢？
新课教学
一、科学真是迷人--------称量地球的质量
1、教材上提供了一种称量地球质量的方法，我们一起去看看是如何称量地球质量的？
引导学生阅读教材完成下面问题
（1） 推导出地球质量的表达式初中物理论文，说明卡文迪许为什么能把自己的实验说成是“称量地球的重量”？
（2）表达式成立的依据是什么？
2、思考：利用万有引力的知识还有没有其他方法能够计算出地球的质量？
帮忙：（同学讨论完成）
某同学根据以下条件，想要计算地球的质量。已知引力常量G，月球绕地球公转的半径为 r ，月球绕地球公转周期为T ，你能帮助他计算出地球的质量吗？
提示：（1）月球在做什么运动？
（2）解决这类运动的思路是什么？
3、总结：求解地球质量的方法：
方法1：若不考虑地自转的影响，地面上物体的重力等于地球对它的引力。
方法2：若已知地球一卫星的轨道半径和线速度、角速度或周期其中之一，也可求得地球的质量。
练习1：
算地球的质量，除已知的一些常数（G,g)外还须知道某些数据，现给出下列各组数据，可以计算出地球质量的有哪些组：
A. 已知地球半径R
B. 已知卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径r和线速度v
C. 已知卫星绕地球做匀速圆周运动的线速度v和周期T
D. 地球公转的周期 及运转半径
通过对上题D项的分析引导学生实现知识的迁移中国知网论文数据库。从而把求解地球质量的方法推广到求解其他天体的质量。
4、知识迁移：
受到地球质量求法的启发，能否求出太阳、月亮等其他天体的质量呢？如果能求，需要哪些已知条件？如何求？
学生讨论完成上面问题。
5、小结：求解中心天体质量的方法：
方法1：表面重力加速度法：
若已知天体表面的重力加速度与天体的半径，可利用万有引力与重力的关系求得。
方法2：环绕天体法：
若已知天体一卫星的轨道半径和线速度、角速度或周期其中之一，可利用万有引力与向心力的关系求得。
提醒：
1.利用上述方法求天体质量时，只能求中心天体的质量，不能求环绕天体的质量。
2.在求天体质量时，地球的公转周期、地球的自转周期，月球绕地球的运行周期可做为已知条件用。
练习2：
A、B两颗行星，质量之比为MA/MB=p半径之比为RA/RB=q初中物理论文，则两行星表面的重力加速度为（ ）
A、p/qB、pq2 C、p/q2D、pq
练习3：
某一绕月卫星的轨道半径为r，周期为T，月球的半径为R，求
（1）月球的质量M为？
（2）月球的密度ρ为？
（3）若该卫星贴近月球表面飞行，则月球的密度ρ为？
二、发现未知天体
学生通过阅读教材，阐述海王星、冥王星的发现过程。
三、考题回顾
宇航员站在一星球表面上的某高处，沿水平方向抛出一个小球。经过时间t，小球落到星球表面，测得抛出点与落地点之间的距离为L.若抛出时的初速度增大到2倍，则抛出点与落地点之间的距离为 L.已知两落地点在同一水平面上。
求（1）该星球表面的重力加速度g。
（2）若该星球的半径为R，万有引力常数为G，求该星球的质量M和密度ρ
四、课堂小结：
1、如何求解天体的质量。
2、运用万有引力定律解决天体问题的一般思路是什么。
五、作业：
1、完成教材课后习题。
2、完成练习册23、24页习题。
六、板书设计：计算天体的质量（只能计算中心天体的质量）
（1）表面重力加速度法
万有引力理论的成就（2）环绕天体法
发现未知天体：海王星、冥王星的发现
关键词 半导体物理学 课程探索
中图分类号：G642.421 文献标识码：A 文章编号：1002-7661（2016）02-0001-01
信息技术的基础是微电子技术，随着半导体和集成电路的迅猛发展，微电子技术已经渗透到电子信息学科的各个领域，电子、通信、控制等诸多学科都融合了微电子科学的基础知识。《半导体物理学》是微电子技术的理论基础，是电子科学与技术、微电子学等专业重要的专业基础课，其教学质量直接关系到后续课程的学习效果以及学生未来的就业和发展。但是，《半导体物理学》具有理论性强、教学模式单一、教学内容更新慢等特点，使得学生在学习过程中存在一定的难度。因此，本文从课堂教学实践出发，针对目前教学过程中存在的问题与不足，对微电子专业的《半导体物理学》课程进行探索。
一、教学内容的设置
重庆邮电大学采用的教材为电子工业出版社刘恩科主编的《半导体物理学》，该教材具有知识体系完善、涉及知识点多、理论推导复杂、学科交叉性强等特点，需要学生有扎实的固体物理、量子力学、统计物理以及数学物理方法等多门前置学科的基础知识。另外，我们开设的学生对象为微电子相近专业的学生，因而在课程内容设置时有必要考虑学生知识水平及其知识结构等问题。虽然微电子学相近专业开设了大学物理等课程，但是大部分专业未开设量子力学、固体物理及热力学统计物理等前置课程，学生缺少相应的背景知识。因此，我们在《半导体物理学》课程内容设置上，需要将部分量子力学、固体物理学及统计物理学等相关知识融合贯穿在教学中，避免学生在认识上产生跳跃。
从内容上，依据课程大纲《半导体物理学》主要分为两大部分，前半部分着重介绍半导体的电子状态及对应的能带结构，电子有效质量、杂质和缺陷能级、载流子的统计分布，半导体的导电性与非平衡载流子，在此基础上进一步阐述了费米能级、迁移率、非平衡载流子寿命等基本概念；后半部分对典型的半导体元器件及其性能进行了深入分析。基于以上分析，半导体物理课程对授课教师要求较高，需要教师采用多样化的教学手段，优化整合教学内容，注重理论推导与结论同相关电子元器件的实际相结合，使学生较好地理解并掌握相关知识。
二、教学方法与教学手段
为了让学生能较好地掌握《半导体物理学》中涉及的理论及模型，需要采用多样化的教学方法和手段。基于《半导体物理学》课程的特点，在传统黑板板书基础上，充分利用PPT、Flash等多媒体软件，实物模型等多种信息化教学手段，模拟微观过程，使教学信息具体化，逻辑思维形象化，增强教学的直观性和主动性，从而达到提高课堂教学质量的目的。
三、考核方式的改革
为了客观地评价教学效果和教学质量，改革考核方式是十分必要的。针对《半导体物理学》课程特点，对考核方式作如下尝试：（1）在授课过程中，针对课程的某些重点知识点，设计几个小题目，进行课堂讨论，从而增强学生上课积极性及独立思考能力；（2）学期末提交针对课程总结的课程论文，使学生在对课程有更深入了解的同时激发学生的创造积极性。
《半导体物理学》是微电子技术专业重要的专业基础课，为后续专业课程的学习打下理论基础。要实现《半导体物理学》这门课的全面深入的改革，还有待与同仁一道共同努力。
参考文献：
[1]汤乃云。微电子专业“半导体物理”教学改革的探索[J].中国电力教育，2012，（13）.
日本四团体共同制定的《照明用白色LED测光方法通则》为目前唯一针对照明用白光发光二极管(LED)所制定的测量标准，本文将对其内容进行介绍及分析，以供读者及有关产、学、研部门参考。 白光LED标准出炉 随着LED研发技术的突飞猛进，已被许多人视为充满潜力的新世代主要照明光源，然而LED具有与传统照明光源截然不同的空间发光特性，使原本适用于传统光源光学特性测量的方式未必适用于LED，如光通量(Luminous Flux)、光强度(Luminous Intensity)及色度(Chromaticity)测量，否则LED的测量精度及准度都将成问题。因此，全球各大标准协会均修订或是新增LED测量标准，但由于LED封装种类繁多，性能也各不相同，所以也有协会针对不同用途的LED制定新的测量标准以国际照明委员会(Commission Internationale de l'Eclairage；CIE)为例，其在2007年大幅修订原有的LED测量技术文件CIE-127，但因诸多争议，仍有诸多测量问题待解决，而由美国能源部(DOE)所主导，其配合固态照明产品的推广进程，由美国国家标准学会(ANSI)与北美照明学会(IESNA)所组成的标准制定小组，正在进行固态照明灯具相关测试标准的制订，（本报上期B7版文章已经对此进行介绍），其中包括旋光性量测、色度量测以及寿命评估等标准，但这些标准的特点在于其内容是将固态照明灯具视作一整体来评价，也就是说，LED单体无法由这些标准的规范来作测量。 我国近年来也致力于半导体发光器件标准的推动，在政府的支持下，已推出半导体发光器件测试方法，而其它相关标准也正在进行审议中。 然而在照明用白光LED标准的推动方面，进展最快的国家是日本，其中日本照明学会(JIES)、日本照明委员会(JCIE)、日本照明器具工业会(JIL)以及日本电球工业会(JEL)在2011年已订出四团体共同标准《照明用白色LED测光方法通则》，成为目前唯一针对照明用白光LED所订定的测量标准，其在初版时就已率先制订数项未曾规范过的项目，如标准LED之制造、小型模块光强度的测量法以及寿命评估方式等。 有鉴于LED的测量方式有所进展且标准的内容仍有扩充空间，四团体于2006年3月公布此标准的修订版，增加且修订原先的标准内容，在色度学的量测以及光通量的量测方式等作出更详细的规范。然基于谨慎的心态，有许多部分仍然是被放在附属部分而非实际标准的一部分，不过，其在相关规范的说明仍十分详细，就现阶段国际所能查到的LED标准文献，此标准可说是内容最完整的规范。在目前产业界仍然缺乏适当的通用LED测量规范情况下，该标准将会是一个非常重要的参考依据。下面重点介绍此标准的重要规定，以及修订版的增补部分。|中华勵志网|| 适用范围限于照明用白光LED 该标准在一开始的标题上，就已宣告适用范围仅限于照明用白光LED，其认为将测量目标限定于照明用白光LED，以限定与标准LED比较的测量方法能有效提升测量精度，且对于标准LED的内容作出很详细的规定。在光强度的测量部分，则依照国际照明委员会所规定的标准条件进行测量；在光通量的测量部分，则一律使用积分球(Integrating Sphere)测量，并在修订版中增加色度、相关色温(Correlated Color Temperature；CCT)、显色性指数(Color Rendering Index；CRI)等的测量方法，且原则上使用积分球作为其入射光学系统。 本标准主要是针对单体LED制定的规范，但其对于小型的LED模块光强度的测量也纳入规范，对于小型LED模块而言，其不一定适用于CIE标准条件所规定的平均LED光强度的测量方法。
【关键词】电力系统；通信站；防雷技术；改造
1引言
随着近年来的建设发展，越来越多的通信站点坚固了山东电力通信网架结构，同时，就这些站点开展的整体防雷整治工作，也取得了显著的效果，改善了过去通信设备在雷雨天气受到破坏较严重的问题。但是，现在的防雷整治工作中仍存在着一些问题，导致整体的防御工作水平需要进一步提升。因此，论文对电力系统通信站防雷技术改造工作的必要性以及改造工作的途径和工作内容进行探讨。
2通信站防雷工作水平现状
对于通信站来讲，主要有3种途径导致日常运营时遭受雷电侵袭：第一个途径是高塔或者是一些高层建筑物，将直击雷引入；第二个途径，则是一些周边的其他地区受到雷击时出现了间接感应雷；第三个途径主要是电力系统通信站的供电线路以及信号线路受到直击雷或者是感应雷的侵袭。在进行雷击防制的过程中，根据综合治理工作原则，对这3种雷电侵入途径进行了一些基础性的改造工作以及通信站的技术改造。首先是对当前电力系统通信站的地网进行了整治以及改善，将站体以及铁塔和电源这3个地网部分进行整体性的连接，然后以地网为参考电位平台对上方的建筑防雷框架以及机房环形闭合接地母线进行了整体连接，从而实现整体性的防雷以及避雷。其次则是对当前的电力系统、通信站通信以及电气设备接地系统进行整治以及改造，将当前通信站内部的所有设备，包括一些不带电的金属构件和门窗等在地网整体化的基础之上进行低阻抗连续接地系统的构建。再次主要是以接地系统为核心，然后进行全面的屏蔽，以及均压和限幅等技术应用，对接地工作进行统一规范，并对电位参考节点进行科学设置，使整个通信站在受到雷电干扰以及侵袭的过程中能够处于同一电位水平，降低在通信站受到雷击时雷电流的二次效应影响。最后，对于一些特殊的通信站和电力调度大楼来讲，需要在改造的过程中就防止雷击以及线路来雷技术等进行改造。例如，可以在通信站以及电力调度大楼的微波天线铁塔上增加半导体少长针消雷器，然后也可以在电源系统当中增设配电电源过电压保护装置等。对于电力通信站来讲，所应用的防雷技术措施，在达到了相应的规程要求之后，能否完全针对雷电进行防护还不能全面肯定，但是在通信站进行防雷技术应用的过程中，整体防卫工作水平具有了非常大程度的提高，而且设备的安全性在使用过程中也具有了较强程度的增长。在大量的实践过程中，已经充分证明，通过上述技术措施来进行电力系统通信站防雷技术改造所取得的实际效果是非常明显的。但对于电力从形态上来讲，整体的防雷技术仍然处于比较低的水平，所以还有待进步。
3通信站防雷技术应用存在的问题
首先是对于一些基于微波天线铁塔所引入的有馈线避雷针，不能够很好地发挥防雷保护作用。对于当前的一些微波通信站和调度大楼建设来讲，在进行防雷建设的过程中，都是按照统一的规程标准去进行建设的，所以都有避雷针对直击雷进行防护。但是对于避雷针来讲，工作原理也是通过金属尖端将电场进行畸变，从而使雷电能够打在避雷针上，而所谓的壁垒是对保护范围内的保护对象而言的，但是在实际工作过程中为了能够获得同样的效果，不可能在微波通信站建造一个比微波天线塔更高的避雷针，所以大多数时候都是将避雷针在微波天线铁塔上进行安装，和铁塔一起发挥作用。这就已经影响了避雷针的功能发挥，避雷针所要保护的对象已经成为当前引导雷电进行雷击的对象，因为在雷电击中微波塔避雷针时，这些产生的极高的电位会由馈线导入机房内的通信设备当中，同时还会通过塔灯电源线导入配电设备当中，而在此过程中所产生的强脉冲雷电流会出现高强度的电磁干扰以及二次雷电效应对于微波设备的正常运行会产生严重影响。其次则是在进行防雷技术应用的过程中，如果只在微波站，配电变压器高低压侧增加避雷器，是在通信电源入口处安装少量的氧化锌压敏电阻器，对供电线路深入通信电源及机架电源盘板的固定电压保护效果发挥是非常微弱的。最后则是在电力通信网建设过程中，电力线载波通信仍然是重要的建设内容以及组成部分，相比较于微波站防雷改造工作来讲，电力通信网当中的电力线载波通信所拥有的一些薄弱环节要更多。主要就是在出现雷电活动时，载波通信系统当中的电源系统以及与电源系统有关联的电源盘板会在雷击作用下产生严重损坏。在此过程中，如果电力线载波通信系统受到了220kV以上的累积，就会导致整个通信站的通信以及自动化设备电源系统被破坏，所以电力调度进行事故处理的过程中，会面临通信以及自动化信息被迫中断的局面。
4防雷新技术及新设备的应用
在通信站进行防雷技术改造的过程中，如果只是在过去防雷技术规程的基础之上采取相应的措施，那么整体的技术改造，仍没有脱离过去传统的防雷技术以及改造工作水平。因为对于技术改造来讲，在进行改造的过程中，最主要的特征就是需要在现有的技术水平上进行提升以及突破，所以就新的防雷技术以及设备应用是非常重要的。在大量实践过程中，已经充分证明，拥有显著防护效果的新技术以及设备应用能够在当前的防雷技术改造工程当中进行大规模普及，但是需要注意的是，因为通信类弱电设备本身的防雷技术和工作理论仍然处于不断研究以及深化的过程中，所以在实际改造的过程中，一些防雷技术的应用仍然存在争议，但这也是非常正常的。对于一些设备厂商来讲，在进行生产的过程中，以商业利益角度为出发点，在进行产品生产时，过于夸大自身产品的生产技术水平以及先进性，虽然这些做法对于厂家来讲是无可厚非的，但是在进行防雷技术改造的过程中，这些设备的应用仍需要进行严格的审核，这样才能够使设备的应用真正发挥作用。当前，半导体少长针消雷器在防雷工作中具有更加优越的使用性能以及更加安全的保障。但是对于消雷来讲，本身也并不是能够完全对所出现的雷击进行消除，所以在各种防雷设备研发以及应用的过程中都拥有一定的局限性，需要根据不同的保护对象选择不同的防雷设备，这样才能够发挥更好的防护效果。所以对于防雷设备来讲，如果称其具有多功能和全方位的特点，那么这种说法本身就是不成立的，属于一种非常明显的商业行为。因此，在进行分类技术以及新设备应用的过程中，需要慎重对待以及冷静考虑，通过实践检验和调查研究来进行技术以及设备的应用，才能够真正保障整个防雷技术改造工程，实现防雷水平的提升。
5结语
综上所述，对于电力通信站的防雷技术改造工程来讲，是基于当前防雷技术整体发展水平以及电力系统通信站的工作需要，急需进行的一项工作。虽然在过去的发力技术改造过程中所取得的工作成果也比较显著，但是并没有完全实现防雷技术水平的革新与提升，所以需要就当前电力系统通信站的防雷技术改造工作进行进一步加强。
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关键词：课程思政；半导体物理；实践方法
2016年，在全国高校思想政治会议上提出“使各类课程与思想政治理论课同向同行”[1]。自此，课程思政的重要性逐渐凸显，围绕课程思政的教学研究犹如雨后春笋般不断涌现。各高校围绕课程思政加快改革步伐，不断创新工作举措。具体的举措包括课程思政教学工作坊的建设、课程思政示范专业建设、课程思政建设项目的开展。这些举措实施的着力点就是将课程思政与高校的专业课有机融合[2]。关键是既要保证课程思政教学的有序开展，又要确保专业知识教学的通畅性、连贯性。本论文以半导体物理这门课程为例，探索半导体物理与课程思政的有机结合。半导体物理是工科类专业的一门基础课程，通过本课程的学习，学生能够掌握半导体的基本概念和基础理论。主要包括掌握半导体晶格结构的分类及其价键的结合性质，半导体的电子状态及其能带结构，半导体中载流子的分布、迁移、复合特性，pn结的物理特性，金属和半导体的接触特性。显然，这门课程专业性非常强，如果机械地将其与思政元素结合，那么思政教学与专业课教学就会格格不入。因此，我们有必要采用多种方法，多维度地将课程思政元素融入课程，实现二者的无缝对接。围绕立德树人的主线，采用的思政教学方法由浅入深、循序渐进，使学生将专业知识和思政理论融会贯通。第一种方法是在半导体物理课程的知识点中发掘思政元素，多个知识点协同开发，达到以点带面的效果。第二种方法是从我国目前亟待解决的难题出发，在本课程的教学内容中寻找突破口，从而将本门课程从单一的理论性课程发展为理论与国家发展的现实性相结合的课程。第三种方法是将哲学问题引入课堂，鼓励学生积极发言探讨，激发学生的学习兴趣。第四种方法是介绍我国半导体行业的发展简史以及半导体领域大师的成长经历。那么，我们就从这四个方面阐述半导体物理中的课程思政教学：
1半导体物理知识点中的课程思政元素
在“原子的能级”这一小节中，从“电子的共有化运动”这个知识点可以挖掘出思政元素。电子的共有化运动的物理意义是某一原子的核外电子不仅可以在原有的轨道上运动，而且可以迁移到相邻原子的电子壳层上运动，那么电子可以在晶体内运动[3]。从中我们可以看出，原子的电子壳层不仅可以容纳本身的电子，还可以容纳相邻原子的电子。这与我国开放共享发展的理念是契合的，中国未来会更加开放包容地与其他国家共同参与世界经济的发展。同样，在生产生活中要学会共享、敢于共享，打破行业壁垒，实现信息的互联互通。载流子的俄歇复合本质上反映的是两个电子（或空穴）之间能量的传递，其物理意义是当一对电子-空穴发生复合的同时，另一个电子（或空穴）会被激发至能量更高的能级，这个电子（或空穴）往低能级跃迁的同时释放出声子。我们传授这个知识点的时候，可以引入中国一句古语“近朱者赤，近墨者黑”。那么这句古语和俄歇复合的关联在哪里呢？空穴传递能量给相邻的空穴，能量往更正的方向传递，这使我们联想到国家大力弘扬正能量，与“近朱者赤”是关联的。正能量可以使人们积极乐观地工作、生活，社会的风气变得更好，人们互帮互助、传递美德、弘扬正义。电子传递能量给相邻的电子，能量往更负的方向传递，这与“近墨者黑”是相关联的。如果一个人自己的负能量太多，整天浑浑噩噩、不思进取、怨天尤人，那么他传递给身边人的也是负能量，这样对他人、对社会都是不利的。pn结是半导体物理中非常重要的一个章节，这种结构是晶体二极管必备的结构[4]。pn结具有单向导电性，当pn结的两端加上正向电压时，pn结呈导通状态，而且正向电流的密度随着正向电压的增大呈指数级增长。当pn结的两端加上反向电压时，pn结呈截止的状态，反向电流密度非常小，且随着反向电压的增大电流密度变化非常小。针对pn结加上正向电压引起的电流密度的变化，我们可以类比政策对生产力的影响，只要选择好正确的发展政策，那么国民经济与社会就会得到跨越式发展。我国坚持社会主义制度，改革开放的决策落地之后，我国经济迅速发展，人民生活水平不断改善。我国社会现阶段的主要矛盾已经不再是人民日益增长的物质文化需要同落后的社会生产之间的矛盾，而转化为人民日益增长的美好生活需要和不平衡不充分的发展之间的矛盾。这说明我国的改革开放发展政策取得了举世瞩目的成就，其重要性不言而喻。然而，当我们制定了错误的发展政策时，社会经济的发展必然受到制约，甚至会停滞不前，这正好与pn结加上反向电压后呈截止状态的道理类似。以半导体物理中电子的共有化运动、俄歇复合和pn结的单向导电性三个知识点为例，我们分析了如何在已有的知识点中挖掘思政元素，找出知识点和思政元素之间的内在关联性，使二者形成一个有机的整体。
2半导体物理与国家经济社会发展中的问题相结合
将我国经济社会发展亟待解决的问题引入课程，鼓励青年学生积极从事相关行业，为国家的发展积累人才。目前，我国天然气探明的储量不到全球总量的1%，人均天然气资源远低于世界平均水平，排名在100位以后；我国石油资源约为1040亿吨，虽然总量排在世界第6位，但是我国大多数石油开采难度极大，可勘探的石油储量并不高，人均石油资源只占世界平均水平的五分之一；我国煤炭资源排在世界第3位，但是人均煤炭占有量还不及世界平均水平。显然，我国的三大资源相较于其他资源大国还是非常匮乏的，这严重影响了我国的能源安全。因此，有必要开发新型可再生能源来替代传统的化石能源。太阳能是全球储量巨大、分布广泛的可再生能源。目前，能够有效利用太阳能的途径主要是光热转换和光电转换。其中，光电转换的研究方向主要有太阳能电池、光电化学分解水制氢等。光电转换所用到的材料就是半导体，半导体吸收光子产生光生载流子（电子和空穴），这些载流子驱动了光电反应，产生光电流。因此，学习半导体的相关理论基础是非常必要的。半导体物理这门课程详细介绍了半导体的电子状态、能带理论、非平衡载流子等理论，学生掌握这些理论就能对光电转换的机理有深刻的理解，只有真正理解掌握才能突破创新。目前，芯片产业几乎被日本和欧美等发达国家瓜分，我国每年需要进口3000多亿美元的芯片，芯片的自产能力不足使我国的经济发展难以得到坚实的保障。我国急需相关的仪器设备和技术，最紧缺的就是芯片相关产业的人才。硅基半导体是生产芯片的必备材料，而硅是一种非常重要的半导体，是半导体物理必须要教学的内容，半导体物理正是芯片人才必须要掌握的一门课程[5]。本课程解析了硅的能带结构，给出了硅导带等能面示意图、硅中导带底电子的有效质量和价带顶空穴的有效质量，使学生从基本结构上对硅有深刻的理解。通过本征半导体的载流子浓度和杂质半导体的载流子浓度这两部分内容的学习，学生可以掌握本征硅和掺杂硅的载流子浓度与温度之间的关系。在硅基芯片的生产和使用过程中，可以应用温度和载流子浓度的关系筛选出芯片高效运行的温度区间，使器件稳定工作。
3半导体物理中的哲学问题
课程中的部分教学内容涉及一些哲学思想，通过这些哲学思想引导学生充分思考，使学生的思想得到熏陶和升华。例如，硅在砷化镓中既可以作为施主杂质取代镓，又可以作为受主杂质取代砷，表现出双性行为。这里面反映的哲学思想是事物是有两面性的，所有的事物并不是非黑即白的，我们要善于观察、清晰判断。对于中华传统文化，我们要取其精华、去其糟粕。再比如，pn结的击穿中就可以发掘一定的哲学思想。pn结的击穿是指当反向偏压增大到一定数值时，反向电流密度突然迅速增大的物理现象。我们知道，当pn结外加反向偏压时，pn结是截止状态的，但是当外加偏压突破了极限，pn结就会被击穿，瞬间形成非常大的反向电流。这个概念蕴含的哲学思想是“月满则亏，水满则溢”，其哲学意义是当事物发展到极端之后，就会产生溢出效应，甚至往相反的方向发展。
4我国半导体行业发展简史以及半导体物理领域的著名科学家
教师应在课程中增加对中国半导体的发展和领域内大师级科学家的介绍。1953年，京东方的前身———北京电子管厂建成，为中国的晶体管生产提供了保障。1956年，黄坤、谢希德联合撰写了经典著作《半导体物理学》，为中国半导体的研究提供了理论支撑。1958年，谢希德从麻省理工学院毕业归国并入职复旦大学，自此开启了中国半导体物理学科的发展进程。1960年，中科院半导体所和河北半导体所正式成立。1985年，中兴半导体有限公司在深圳成立，后来发展为中兴通讯。1987年，华为公司成立，并筹备了集成电路设计中心（海思半导体的前身）。随后，中芯国际成立，开启了国产半导体晶圆代工之路。2016年，武汉长江存储成立，开启了我国自主生产存储芯片的道路。紧接着，合肥长鑫存储成立，壮大了存储芯片的生产队伍。2018年，强调，要提高半导体等关键核心技术创新能力。我国半导体领域著名科学家罗晋生教授一生致力于半导体学科的发展，他在半导体表、界面，半导体材料合成，半导体器件、导体的椭偏光分析等研究方向上都取得了突破性的进展。他为了半导体学科的发展奉献了毕生的精力，即使在年近古稀时依然坚守在一线，为半导体学科做出了巨大的贡献。
5结语