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材料与人类文明材料与人类文明核心选修课材料与人类文明论文——半导体材料，世界因你而改变姓名：刘肖飞班级：计算机01学号：10055015摘要半导体材料的优良性能使之在各个领域大显身手。我们也因此进入了信息时代。本文主要对半导体材料对军事、航空航天、计算机、通信等领域的影响进行论述，并结合生活中例子来进一步说明半导体材料对世界的改变。关键字：半导体材料，军事，航空航天，计算机，通信正文：上半世纪中叶，单晶硅和半导体晶体管的研制成功，以及集成电路的迅速发展，促使人类对信息的处理能力大幅提升，从而进入了信息时代。而计算机作为20世纪最伟大的发明之一，也标志着人类的计算能力进入了前所未有的高度，在此基础上，各种集成芯片和半导体材料的发展再结合计算机系统的应用，促使人类在航天、医疗、军事等领域取得了质的飞跃，人类文明也因此进入了一个崭新的时代。1什么是半导体材料半导体材料是导电性能介于导体与绝缘体之间的一种物质；它是一类具有半导体性能、可用来制作半导体器件和集成电的电子材料，其电导率在10（U-3）～10（U-9）Ω/cm。半导体材料可按化学组成来分，按照这样分类方法可将半导体材料分为化合物半导体、有机半导体、固溶体半导体、元素半导体。化合物半导体分为二元化合物半导体和多元化合物半导体；有机半导体分为有机分子晶体、有机分子络合物、和高分子聚合物，一般指具有半导体性质的碳-碳双键有机化合物，电导率为10-10~102Ω·cm；固溶体半导体是由两个或多个晶格结构类似的元素化合物相融合而成，有二元系和三元系之分，如ⅣA-ⅣA组成的Ge-Si固溶体，ⅤA-ⅤA组成的Bi-Sb固溶体。原子排列短程有序、长程无序的半导体成为非晶态半导体，主要有非晶硅、非晶锗等；元素半导体大约有十几种，在元素周期表的ⅢA族—ⅦA族的金属与非金属元素交界处，如Ge，Si，Se，Te等。①2半导体材料的广泛应用半导体材料以硅为主，但是往往会在纯净的硅晶体中掺杂Ge、Se、Te等少量元素来形成各种不同性能的材料。由于半导体材料的优良性能，它们在生活中应用相当广泛，人们的家用电器80%以上都离不开硅材料。从电视机到手机，再到家用电脑，一块小小的集成芯片就为我们提供了极大的便利。半导体在未我们的生活提供便利的同时，它同样活跃在高新技术领域，比如航空航天用到的太阳能电池板、宇航服、计算机系统等等；医学中用到的核磁共振成像。不仅如此，半导体在军事领域也有着战略性的地位。因此在下文中着重讨论半导体在军事、航空航天、计算机、通信等领域的影响，而这些恰恰是我们触手可及的，切身感受得到的，我们会发现，不起眼的半导体有着开启世界之门的正能量。正是这一块小小的半导体却在深刻地影响和改变着世界，世界因“小”而改变。2.1半导体之于军事2003年的伊拉克战争，当美国用信息技术摧毁了萨达姆的指挥系统之后，以迅雷不及掩耳之势攻占了伊拉克，而伊军此时还是用钢甲铁板的坦克去对付来犯之敌，而他们却发现，炮弹对美军无丝毫作用，是因为美军躲在了“比特”的后面，这场战争也因此成为了现在信息战的鼻祖，这也是一场硅对钢的胜利。众所周知，美国的信息技术发展很快，这得益于他们半导体材料制作工艺的成熟，在当时已经可以制作超大规模的集成芯片，而我国当时还得进口他们的芯片才能使我们自己的计算机运行1+1这样简单的程序。尤其是再结合纳米技术，人类已经到了能够操作分子、原子、中子的地步，此时各种新型的、大规模杀伤性武器屡见不鲜，正因为这些武器和技术的出现改变了世界战争的格局。现在战争讲究信息战，开张之前实施电子对抗，真正达到“不战而屈人之兵”。因此一个国家的半导体制作技艺和研究水平在某种程度上决定了它的国防力量。我们不能再以小米加步枪为荣了，必须大力发展半导体材料武器装备，才能在未来的战争中立于不败之地。尤其是激光技术在现代战争中的广为利用，各种新型光学武器层出不穷，而它们都是以半导体材料为基础，结合现代高科技制备而成，有智能化、远程化、小型化、复合化等优点，在现代国防军事领域有着无可替代的作用。综上所述，我们可以看出半导体材料已经成了一个国家军事力量的物质基础，如若再忽视它，那后果无异于自毁长城。2.2半导体之于航空航天从人类第一颗人造卫星升天，到有了第一艘载人飞船，再到国际空间站的建立，人类对外天空的探索取得了骄人的战绩，我们不再对太空感到神秘，我们开始在天空中寻找我们的起源于出路。然而这其中半导体http:///news/55B5BC15C11206C7.html材料可谓功不可没，没有它，我们不可能这么跳出地球引力，去翱翔更大的“天空”。半导体材料在航天航空中的应用我们可能一开始就想到卫星已进入太空就打开的太阳能电池板，利用硅晶制作的太阳能电池板在为卫星源源不断地输送着电能，从而保证一切系统的正常工作。除了这一点，其实半导