电子器件及其发展论文

电子器件及其发展论文

本学期选修了电子器件及其发展这门课程，作为一个文科生，对这方面的知识了解的不多，好多专有名词根本就没听过，学起来有些吃力。但因为对电子比较感兴趣，所以就选修了这门课程。老师讲得很细致，加上课下在网上、书上看了些这方面的知识，因此对本门课程也有了很深的了解。

综述

电子器件是用于电能变换和电能控制电路中的大功率电子器件，又称功率电子器件。20世纪50年代的电力电子器件主要是汞弧闸流管和大功率电子管。60年代发展起来的晶闸管由于工作可靠、寿命长、体积小、开关速度快，在电力电子电路中得到广泛应用。到70年代初期，晶闸管已逐步取代汞弧闸流管。电力电子技术的发展，不仅要求提高电力电子器件的控制功率容量和工作频率，而且要求降低器件的功率损耗，缩小器件及其控制电路的体积。半导体技术的新成就，为此提供了必要的物质基础。电力电子器件及其应用技术是电力电子学的基础，人们通常说的电力电子器件是指的电力半导体器件。电力半导体器件已经走过了50年概念更新、性能换代的发展历程。自80年代中后期起，电力电子器件有两个智能化发展方向：一个是以智能功率模块为代表的功率集成模块方向，已广泛应用；另一个是功率集成电路方向，目前仍处于发展中，主要用于汽车电子领域。有人认为智能化电力电子器件的成功是第二次电力电子革命即将到来的标志。

工厂在生产加工时改变了分子结构的器件称为器件。器件分为：1、主动器件，它的主要特点是：(1)自身消耗电能 (2)还需要外界电源2、分立器件，分为1、双极性晶体三极管2、场效应晶体管3、可控硅 4、半导体电阻电容。

电子器件发展史

电子元器件发展史其实就是一部浓缩的电子发展史。电子技术是十九世纪末、二十世纪初开始发展起来的新兴技术，二十世纪发展最迅速，应用最广泛，成为近代科学技术发展的一个重要标志。电力电子器件正沿着大功率化、高频化、集成化的方向发展。

一、电子管。第一代电子产品以电子管为核心。真空管和放电管均称为电子管。作为第一代电子器件，在20世纪前半页对人类社会产生了难以估量的作用，电子学取得巨大成就，譬如收音机、电视、雷达、计算机的发明等。电子管是沿

着二极管→三极管→四极管→五极管的顺序发明出来的。

二、晶体管。四十年代末世界上诞生了第一只半导体三极管，它以小巧、轻

便、省电、寿命长等特点，很快地被各国应用起来，在很大范围内取代了电子管。

晶体管的发明将电子学推向一个新阶段，这项发明首先要归功于半导体物理学的

研究。从60年代到70年代初期，以半控型普通晶闸管为代表的电力电子器件，

主要用于相控电路。这些电路十分广泛地用在电解、电镀、直流电机传动、发电

机励磁等整流装置中，与传统的汞弧整流装置相比，不仅体积小、工作可靠，而

且取得了十分明显的节能效果平均节电。20世纪70年代中期出现的全控型可关

断晶闸管和功率晶体管，开关速度快，控制简单，逆导可关断晶闸管更兼容了可

关断晶闸管和快速整流二极管的功能。它们把电力电子技术的应用推进到了以逆

变、斩波为中心内容的新领域。些器件已普遍应用于变频调速、开关电源、静止

变频等电力电子装置中。1956年巴丁、布拉单和肖克利因发明晶体管而获得诺

贝尔物理奖。

三、集成电路。五十年代末期，世界上出现了第一块集成电路，它把许多晶体管等电子元件集成在一块硅芯片上，使电子产品向更小型化发展。80年代初期出现的MOS功率场效应晶体管和功率集成电路的工作频率达到兆赫级。集成电路的技术促进了器件的小型化和功能化。这些新成就为发展高频电力电子技术提供了条件，推动电力电子装置朝着智能化、高频化的方向发展。集成电路从小规模集成电路迅速发展到大规模集成电路和超大规模集成电路，从而使电子产品向着高效能低消耗、高精度、高稳定、智能化的方向发展。功率集成电路指在一个芯片上把多个器件及其控制电路集合在一起。其制造工艺既概括了第一代功率电子器件向大电流、高电压发展过程中所积累起来的各种经验，又综合了大规模集成电路的工艺特点。这种器件由于很大程度地缩小了器件及其控制电路的体积，因而能够有效地减少当器件处于高频工作状态时寄生参数的影响，这对提高电路工作频率和抑制外界干扰十分重要。集成电路发明以来许多特性发生了数量级的变化，集成度取得惊人的提高。

四、纳米电子学。纳电子学是在特征长度为0.1-100nm的纳米器中勘测、识别与控制单个量子，少个量子或量子波的运动规律，研究原子、分子人工组装和自组装而成的器件。

电子器件的发展前景

概述：世纪五十年代未第一只晶闸管问世以来，电力电子技术开始登上现代电气传动技术舞台，此为基础开发的可控硅整流装置，是电气传动领域的一次革命，使电能的变换和控制从旋转变流机组和静止离子变流器进入由电力电子器件构成的变流器时代，这标志着电力电子的诞生。进入70年代晶闸管开始形成由低电压小电流到高电压大电流的系列产品，普通晶闸管不能自关断的半控型器件，被称为第一代电力电子器件。随着电力电子技术理论研究和制造工艺水平的不断提高，电力电子器件在容易和类型等方面得到了很大发展，是电力电子技术的又一次飞跃，研制出自关断全控型第二代电力电子器件。而以绝缘栅双极晶体管为代表的第三代电力电子器件，开始向大容易高频率、响应快、低损耗方向发展。而进入90年代电力电子器件正朝着复台化、标准模块化、智能化、功率集成的方向发展，以此为基础形成一条以电力电子技术理论研究，器件开发研制，应用渗透性，在国际上电力电子技术是竞争最激烈的高新技术领域。

电力电子器件发展趋势：90年代电力电子器件的研究和开发，已进入高频化，标准模块化，集成化和智能时代。从理论分析和实验证明电气产品的体积与重量的缩小与供电频率的平方根成反比，使用这样工频的电气设备的体积与重量就能大大缩小，使电气设备制造节约材料，运行时节电就更加明显，设备的系统

性能亦大为改善。故电力电子器件的高频化是今后电力电子技术创新的主导方向。

在21世纪初国家发展中，技术创新将要变成企业工作的主导内容，而发展与建立适合中国国情的电气工业的技术创新机制，通过电力电子技术长足进步推动新型电气工业不断升级和进步进而走向世界。电力电子技术虽然它具有微电子技术的许多共同特征，如发展变化都非常迅速，透力和创新表现十分突出，生命力格外旺盛，处于阳光产业地位，并与其它学科相互融合和发展产生新的机遇，而电力电子技术还有其自身一些独具特色的地方，如高电压、大容量及控制功率范围大，因此技术的创新难度在于必须跨越高电压大功率这一关卡，及其技术的综合难度，如材料工业和制造工艺，而电力电子器件工作的可靠性是其极其重要的一个技术指标。为此电力电子技术的创新是与多种学科相互渗透并对各种工业领域有着极强的渗透性。因此电力电子技术与国家的基础产业关系密切，并与国家发展的各项方针及产业政策相配台的要求在21世纪会显得越来越强烈。电力电子技术又称为能流技术，因此电力电子技术的发展与创新是21世纪可持续发展战略纲领的重要组成部分。在21世纪初加快现代电力电子化转化的力度，必将形成一条朝阳的高科技产业链，推动工业领域的技术创新。（参考文献：《电力电子技术的发展与创新电子学》）

我国应该如何做

电力电子产业是我们中国重要的支撑产业之一，其产业水平直接影响我国整体的产业技术水平。要使电力电子产业有一个大的发展、全面的发展以及要走向一个良性的循环发展，那么我们必须主动地采取一些措施，影响政府甚至引起社会对这个产业的关注，只有这样我们的电力电子这个新兴的产业才能够快速健康的发展，同时对我们整个国民经济的发展起着重要的作用。因此我们要顺应世界的发展潮流，政府给与科研部门财政支持，鼓励科技创新，组建技术联盟，产学研相结合，加强高校对应方面的教育，加强信息交流，广泛引用新技术新器件，加强自主创新能力，争取独立开发新品种，形成产业化发展，从而造福人民，推动人类发展。

感受

生活在如今科技迅猛发展日新月异的时代，电子产品无时无刻不伴随在你我左右，成为生活必不可少的东西，丰富了我们的生活，提高了我们的生活质量，感谢一代一代科学家的辛苦探索。我有一个猜想，如今电子产品尤其是计算机上病毒盛行，难以遏制。假如以后电子器件的发展中，能在电路中介入一种东西，当病毒被产生时就能够辨别出来，及时遏制其的传播，使其无法传播就好了。

学习电子器件及其发展这门课程，让我收获很多，知道了电子器件的发展过程，各时期各电子器件的优缺点，了解了电子器件的发展趋势。接触到自己本专业以外的新知识，让我更加充实！