半导体与导体的区别十篇

发布时间:2024-04-25 18:20:52

半导体与导体的区别篇1

关键词:半导体 电阻率 电子 pn结 二极管

中图分类号:tmi 文献标识码:a 文章编号:1007-3973(2010)011-089-02

LeD(LightemittingDiode)是中文发光二极管的英文缩写,LeD发光二极管是由元素周期表中的Ⅲ-Ⅳ族化合物,如Gaas(砷化镓)、Gap(磷化镓)、oaasp(化镓)等半导体制成的,其核心是pn结,它是一种固态半导体器件,是否可以直接把电能转化为光能?要弄清该问题,首先要理解半导体的导电原理。还要弄清晶体二极管pn结的导电特性。

1 半导体及其分类

何谓半导体?半导体(semiconductor),指常温下导电性能介于导体(conductor)与绝缘体(insulator)之间的材料。自然界中,我们通常把导电和导热性差的材料,如金刚石、陶瓷、塑料等称为绝缘体。把导电、导热性都比较好的金属如金、银、铜、铁、铝等称为导体。而把导电、导热性能介于导体和绝缘体之间的材料称为半导体。

半导体室温时电阻率介于金属和绝缘体之间(约为10-5~107欧・米)并有负的电阻温度系数,温度升高时电阻率随之减小。

半导体材料很多,按化学成分可分为元素半导体和化合物半导体两大类。除上述晶态半导体外,还有非晶态的玻璃半导体、有机半导体等。

2 半导体的晶格完整性与导电能力的关系

本征半导体:不含杂质且无晶格缺陷的半导体称为本征半导体。在极低温度下,半导体的价带是满带,受到热激发后,价带中的部分电子会越过禁带进入能量较高的空带,空带中存在电子后成为导带,价带中缺少一个电子后形成一个带正电的空位,称为空穴。导带中的电子和价带中的空穴合称电子,空穴对,均能自由移动,即载流子,它们在外电场作用下产生定向运动而形成宏观电流,分别称为电子导电和空穴导电。这种由于电子,空穴对的产生而形成的混合型导电称为本征导电。导带中的电子再落入空穴,电子一空穴对消失,称为复合。在一定温度下,电子,空穴对的产生和复合同时存在并达到动态平衡,此时半导体具有一定的载流子密度,从而具有一定的电阻率。温度升高时,激发电子跃迁会产生更多的电子-空穴对,载流子密度增加,电阻率减小。无杂质、无晶格缺陷的纯净半导体的电阻率极大。

杂质半导体:通过扩散工艺,在本征半导体中掺入少量合适的杂质元素,可得到杂质半导体。杂质半导体中的杂质原子取代了本征半导体晶格中的原子后,杂质原子干扰了原本征半导体晶格的周期性势场,使能级发生了改变。因掺aⅦ族与V族杂质元素的不同,而分为p型和n型半导体,微量杂质对半导体电阻率的影响非常大。

n型半导体:在纯净的四价元素锗或硅晶体中掺入微量五价元素(如磷、砷、锑等),少许杂质原子取代了晶格中锗或硅原子的位置,就形成了n型半导体。n型半导体中,杂质原子的五个价电子中有四个与周围的锗(或硅)原子形成共价结合,多余的一个电子被束缚于杂质原子附近,该多余电子能级位于禁带上方靠近导带底附近,因此该多余电子很易被激发到导带成为电子载流子即自由电子。n型半导体中自由电子的浓度大于空穴的浓度,称为多数载流子,空穴为少数载流子。n型半导体靠自由电子导电,掺入的杂质越多,自由电子的浓度就越高,导电性能也就越强。

p型半导体:在纯净的锗或硅晶体中掺入微量三价杂质元素(如硼、铝、镓等),使之取代晶格中锗或硅原子的位置,杂质原子与周围四个锗或硅原子形成共价结合时尚缺少一个电子,因而存在一个空位,形成p型半导体。p型半导体中,杂质原子近处的电子空位的能量状态通常位于禁带下方靠近价带处。价带中的电子很易激发到杂质原子近处电子空穴能级上填补这个空位,使杂质原子成为负离子。价带中由于缺少一个电子而形成一个空穴载流予。因三价杂质原子的存在,在价带中形成空穴载流子所需能量比本征半导体形成空穴要小得多。半导体掺杂后其电阻率大大下降。p型半导体空穴的浓度大于自由电子的浓度,称为多数载流子,自由电子为少数载流子。p型半导体靠空穴导电,掺入的杂质越多,空穴的浓度就越高,导电性能也就越强。

显然:半导体中多数载流子的浓度决定于杂质元素浓度;少数载流子的浓度决定于温度。

3 pn结与二极管

p型半导体与n型半导体相互接触时,其交界区域称为pn结。p区中的自由空穴和n区中的自由电子要相向扩散(如图1),造成正负电荷在pn结两侧的积累,形成电偶极层(如图2)。电偶极层中的自建电场(方向n区-p区)会阻止扩散的进一步进行,当由于载流子密度不等引起的扩散作用与电偶极层中电场的作用达到平衡时,p区和n区之间形成一定的电势差,称为接触电贽差。由于p区中的空穴向n区扩散后与n区中的电子复合,而n区中的电子向p区扩散后与p区中的空穴复合,导致电偶极层中自由载流子数减少而形成高阻层,故电偶极层也叫阻挡层,阻挡层的电阻值往往是原来p型n型半导体原有阻值的几十倍乃至几百倍。晶体二极管就是由p型半导体和n型半导体形成的pn结,简称二极管(diode)。当pn结的外界加有正向电压时,外界电场与自建电场互相产生抑消作用――导致阻挡层变薄,使载流子的扩散作用增强形成正向电流。当外界加有反向电压时,外界电场与自建电场方向相同,等于进一步加强了自建电场(导致阻挡层变厚),使载流子的扩散严重受阻,在一定反向偏置电压范围内,反向偏置电流几乎为零。所以,pn结具有单向导电性。当外加的反向偏置电压高到一定程度时,pn结空间电荷层中的电场强度达到临界值发生载流子的倍增过程,产生大量电子空穴对,会形成数值很大的反向击穿电流,称为二极管的击穿现象。

4 LeD的发光原理

LeD发光二极管不但具有一般pn结的电学特性,即正向导通,反向截止、击穿特性。此外,在一定条件下,它还具有发光特性。

LeD加正向电压后,电子由n区注入p区,空穴由p区注入n区。进入对方区域的少数载流子(少子)一部分与多数载流子(多子)复合而发光,如图3所示。就能源源不断地从相对的方向将大量的多数空穴载流子与大量的多数电子载流子分别注入pn结,大量的空穴,电子载流子在pn结中复合时会把多余的能量以光的形式释放出来,从而把电能直接转换为光能。这种利用注入载流子的电致发光原理制作的二极管叫发光二极管,通称LeD。当电流从LeD阳极(p区)流向阴极(n区)时,半导体晶体就发出从紫外到红外不同颜色的光线,光的颜色与LeD的晶体材料种类有关,光的强弱与电流强度有关。

半导体与导体的区别篇2

1.Sno2的晶体结构

Sno2晶体属于四方晶系点群,是一种极性半导体,具有金红石结构。金红石结构的Sno2晶胞为体心正交平行六面体。每个晶胞中包含有两个Sn原子,分别位于2a(0,0,0)和(1/2,1/2,1/2)位置;四个位于4f±(u,u,0;u+1/2,1/2?u,1/2),且u=0.30561位置的o原子。每个Sn原子是由六个组成近似的八面体o原子包围,并且组成矩形基底面的4个o原子离Sn原子的距离(2.06a°)要比位于顶点的2个o原子距离(2.05a°)稍微长些,而每个o原子是由三个构成等边三角形的Sn原子包围,形成6:3配位结构。其晶格常数为a=b=4.7374a°,c=3.1864a°且c/a=0.672。

2.Sno2薄膜的材料特性

Sno2是一种宽禁带直接半导体材料,室温下禁带宽度为3.6eV,属n型氧化物半导体。当沉积温度为300-500°C时,Sno2薄膜的电阻可达35-40Ω/,可见光透过率高达90%,且薄膜的电学与光学性质与结晶情况和结构有密切的联系。膜的结晶性越高,其导电率越强,随着晶体的细化,其透过率也会显著的提高。Sno2薄膜还具有较稳定的化学特性和较强的耐腐蚀特性,只能被盐酸与锌反应生成的初态氢所腐蚀且通过化学键与玻璃或者陶瓷基底结合有很强的附着力(200kgfcm-2)。

3.Sno2薄膜的气敏传感特性

气敏传感器的工作原理是指被检测气体与传感器的表面发生物理吸附或者化学吸附,引起表面某种性质的变化(如:电阻、电导、电压、阻抗等),然后将这种变化转变为电信号,通过对电信号的分析,即可以得到有关气体浓度、组分等的信息。当某种有毒气体的浓度超过一定值时会自动报警,安全可靠。Sno2薄膜是目前应用最广泛的一种气敏材料,它具有n型半导体特征。具有如下特性:(1)物理、化学稳定性好,耐腐蚀性强;(2)可靠性较高,机械性能良好;(3)电阻随浓度变化一般呈抛物线变化趋势;(4)对气体检测是可逆的,吸附、脱附时间短,可连续长时间使用;(5)节省能耗;(6)禁带宽度虽较宽,但施主能级是适度浅能级,容易获得适宜的电学特性;(7)费用较低。因此以Sno2为主体材料制备的气体传感器,在金属氧化物半导体电阻式气体传感器中处于中心地位。

4.Sno2薄膜的发光特性

透明导电薄膜要求材料既具有较高的导电性,又具有对可见光有好的透过性和对红外光有强的反射性。透明导电薄膜材料主要分为金属膜和氧化物半导体膜两大类。由于金属膜中存在着大量的自由电子,所以当金属薄膜很薄时仍然具有很好的导电性,但是当其厚度小于20nm时,薄膜对光的透射性和反射性都比较小,常见的金属透明导电薄膜有:金、银、铝等。而氧化物半导体薄膜是近年来发展应用最多的材料,它要求半导体的禁带宽度为3ev以上,且可以通过掺杂获得高载流子浓度进而实现高导电率。目前应用最广的透明导电薄膜为Sno2薄膜材料,Sno2薄膜属于宽禁带半导体,禁带宽度为3.6eV,理论上为典型的绝缘体。但是由于存在氧空位或者间隙Sn原子,在禁带内形成eD=0.15ev的施主能级从而表现为n型半导体;此外它还具有较高的可见光透过率和红外反射率、较稳定的化学特性和优良的膜强度等优点,近年来被广泛的应用于透明电极,液晶显示器及光电子器件等领域。

Sno2的直接带隙约为3.6-4.3eV左右,大于可见光光子的能量(3.1eV),故在可见光照射下不能引起Sno2本征激发,所以它在可见光区是透明的,Sno2薄膜在可见光区的透过率高达90%以上;同时,由于其高载流子浓度,Sno2在红外光处(等离子边约为3.2μm)具有较强的反射率;因此,利用其在可见光处高透过率和红外光处高反射率的性质,可以广泛用于光伏器件、显示器器件、发光器件等领域。而对于高载流子浓度的Sno2薄膜,尤其是掺杂薄膜,其直接带隙会随载流子浓度的增大而变大,在Sno2薄膜中载流子存在moss-Burstein移动。

moss-Burstein移动是由泡利不相容原理引起的。在掺杂材料中,由于费米能级进入导带或价带,从而使导带底或者价带顶的能量已经被占据,最后造成薄膜光学带隙展宽。通常情况下,Sno2是一种很好的掺杂基质,有较宽的禁带宽度和较高的激子束缚能,能够激发其掺杂物质发光。

5.Sno2薄膜的电学特性

Sno2薄膜属于宽禁带n型半导体材料。价带最高点位于布里渊区г3,导带最低点位于布里渊区г点,为典型的直接带隙半导体材料。由于其带隙较宽,所以在理想情况下电子很难从价带跃迁到导带,表现为高阻材料。但是由于在制备薄膜材料过程中,Sno2薄膜不可能为完全纯的化学计量比金红石结构,其中存在一些化学计量比偏差,即在晶格内存在间隙Sn4+和o空位,而o空位在Sno2禁带中可以形成距导带底分别为0.03eV、0.15eV的两个施主能级,从而表现为n型半导体。

在Sno2晶格中,我们采用紧束缚近似确立了一系列非过渡金属金红石结构的氧化物参数,Sn原子和o原子分别属于Ⅳ、Ⅵ族元素,外层电子结构分别为5s25p2和2s22p4。导带主要由Sn5s和Sn5p态组成,并伴有少量的o2p态。-17eV能级主要是由o2s态组成,并有少量的Sn5s和Sn5p态构成;-9eV~-5eV是由于Sn5s与o2p态轨道耦合而成;而-5eV~-2eV是由o2p态和一小部分Sn5p轨道耦合而成;-2eV~0eV是由o2p态孤立电子构成,它对化学键结合的作用很小,与其他轨道耦合作用也较弱;而价带是Sn5s和Sn5p以及o2p的混合态。

半导体与导体的区别篇3

未来成长性超越其它终端应用

随着半导体技术的进展,数据运算与处理效率日益提高,让各车厂得以推出更智慧化、更先进的车辆,符合车主对安全性、舒适性、便捷性的追求,以及降低社会大众对能源消耗和环保的疑虑,种种因素带动车用电子控制系统或者是车载电子设备的需求,全球第三大车用电子厂商SiemenSVDo预测到2010年电子将占新车制造成本的35%,如图1。

当电子产品占新车制造成本的比例越来越高的同时,车用半导体的市场也随之扩大。将GartnerDataquest的数据(如表1)摊开来看,车用半导体的市场规模将从2004年的157.64亿美金,成长到2010年的284.92亿美金的规模。

若再将各应用领域于2010年的市场规模及2004-2010年的年复合成长率勾勒出如图2的X-Y散布图,再以车用半导体为中心点,更可以清晰看出,车用半导体在未来几年内,年复合成长幅度最高,达10.4%,远远高于次高成长率的无线通信(7.5%)。且到2010年,市场规模更将仅次于信息(1,058.15亿美金)、无线通信(634.69亿美金)、消费性(521.39亿美金)。这些数据显示出,车用半导体的潜在市场规模以及高成长性,的确不容忽视。

图二

更进一步,将车用半导体市场与扣除掉车用半导体市场(避免统计学上的自我相关系数,autocorrelation)的整体半导体市场成长趋势相比较,如图3所示,两者之间的相关系数(correlationcoefficient)仅有0.59(+1表示完全正相关;-1表示完全负相关;若相关系数值接近零,则表示无关连性)。而且当全球半导体产业随着总体经济景气的起舞时(因淡、旺季而呈现出剧烈的波动幅度),车用半导体却可因汽车产品为耐用品(DurableGoods)的特性,以及持续不断新兴的车用电子产品出现,因而具有特殊的利润增长点,得以稳定成长。

图三

就各半导体器件部份,根据GartnerDataquest的统计数据,以micro的市场规模最大,2004年达到52.01亿美金,主要是因为这是不管车载电子设备或是车用电子控制系统中,都需要的核心元器件,单价自然也相对来的高。平均来说,一般汽车至少都需要20颗mCU/mpU以上,豪华轿车如Bmw已超过100颗,显示出汽车电子化已是必然的趋势。另外,作为汽车的触觉系统,能够迅速测量温度、压力、位置、转速、加速度和震动等变化并传递至微控制器/微处理器的传感器,则是因为数量急剧增加,是2004年中市场规模扩张速度最快的器件。目前,一辆普通轿车大约安装近百个传感器,豪华轿车上的传感器更多达200个。随着车用电子的进一步发展,车体越来越人性化的同时,毫无疑问地布满车身里外的传感器将逐渐增多,以满足驾乘者的舒适与安全要求。

图四

车用半导体厂商特性

面对快速成长的车用半导体,国际大厂无不用尽心力抢夺一杯羹。表3依据GartnerDataquest的统计资料,以营收列出全球前20大半导体厂商,其中只有从摩托罗拉(motorola)独立出来的Freescale,在2004年占全球市场超过一成,达11%,大部分厂商的市占率都低于5%。辅以产业经济学中计算产业集中度的赫佛因德指数(Herfindahlindex,HHi),加总主要厂商销售市占率的平方,无论是以前20大厂商或是以前5大计算,所得出来的HHi指数都相当低,显示出市场集中度相当低。

表二

不同于一般消费性电子产业,市场集中度低意味着厂商之间竞争激烈,车用半导体之所以会有低市场集中度,主要是因为其属于利基型产业,且各厂商都各自拥有独特的研发能力与产品,以及因地缘关系而发展出稳定的客户关系等因素。

图五

it半导体大厂盘旋在门外

相较于3C产业的庞大市场规模,甚至从此而延伸出来的数字家庭的应用,一直以来都是半导体厂商专注的领域。而且由于车用电子半导体技术门坎在于数字与模拟科技整合的技术,加上车用电子要求10-15年的寿命、温度介于-40℃~125℃、最高抗震与晃动度与百万分之一(1ppm)的零件故障率,因此从表3的2004年全球半导体厂商排名与表2比较可以发现,以传统数字技术见长的it半导体厂商,如intel、Samsung、micro与amD等,较少涉足车用电子领域。

需与车厂紧密配合

异于汽车产业的中卫体系,汽车制造商只与第一层厂商(tier1Suppliers)接触,较少深入到第二层厂商(tier2Suppliers),但是因为半导体器件,尤其是微控制器/微处理器和传感器,牵涉到车用电子系统的开发,欧、美、日各大主要车厂会要求半导体厂商就近支持。而且,在彼此信任的基础下,半导体厂商需告知车厂和系统厂商关于其未来的制程能力和产品规划,以便车厂能够更顺利设计下一代车款。Freescale早在motorola时代就与Gm集团建立长久的策略关系;infineon在2004年中,将执行长的职位指派给曾经从事过汽车业的主管,并在其底特律办公室增聘45名员工就近支持当地汽车半导体业务;RobertBosch自mercedes-Benz创建时便开始合作,是一从传统的汽车元器件制造商跨足车用电子领域的典范例子。

图六

崛起的中国是未来的市场重心

也因为半导体厂商与车厂之间密不可分的关系,间接带领车用半导体产业的群聚效应,全球主要的车用半导体厂商几乎是分布于欧、美、日三大区域。这三个区域长久以来也对车用半导体有强劲需求,尤其是欧洲,根据iC-insight的数据显示(如图8),在2004年就占了38.1%的市场,到2010年还有37.0%。欧洲之所以对车用半导体需求特别高,主要原因是欧洲各车厂皆相继投入智能车辆的研发,提高操控性、安全性与舒适性,来维持消费者对品牌的认同度。

表三

北美地区的新车消费比率占全球的比率在未来几年并不会有太大的改变,但是车用半导体的市场占有率却下滑,主因是北美3大车厂的获利能力受到亚洲车厂的威胁,不得不采取全球采购的策略,将一些成熟的车用电子产品外包至成本较低的地区。

随着以中国为首的新兴国家开始主导全球汽车消费市场,间接牵动全球车用半导体的版图。预估2008年全球其它地区(Restofworld,Row)的车用半导体市场将超越美国与日本,成为全球第二大市场,仅次于欧洲地区。值得注意的是,这些新兴国家并不像欧系车厂之间进行的技术竞赛,所激起需求,而是因为汽车销售量大所产生。

图七

在供应端方面,正准备将车用电子打造成第五大“明星”产业的台湾地区,部分iC设计公司(如:威盛、盛群、安茂、义隆、普诚等),皆对车用微处理器展开布局。威盛与工研院共同开发telematics平台;盛群切入仪表板和方向灯等微控制器,2004年贡献营收约1亿新台币;安茂从模拟iC着手,陆续获得VoLVo、奥迪、通用及绅宝等欧美系车商仪表板订单;义隆在车用微控制器上耕耘,应用在汽车双向防盗系统的芯片已量产出货;普诚则是往车用影音发展。还有主板厂商华硕于2004年年初成立团队,计划iC设计切入车用电子领域。

图八

晶圆代工龙头台积电为台湾地区首家通过iSo/tS16949:2002验证的半导体企业;DRam业者如钰创和力晶等也看好内存在汽车产品如mp3和DVD等应用;封测业者如日月光也积极朝向车用电子iC领域布局,显见台湾地区半导体产业上、中、下游已展开车用电子总动员,建立完整的供应链。

结语

如今电子系统在汽车领域获到了越来越广泛的应用,市场潜力值得期待的同时,身为车用电子器件的供应商面临更多新的挑战。除了要以高可靠性、高品质的产品来克服汽车本身严苛的使用环境外,如何整合各半导体元器件,突破有限车体空间的限制,也是一个关键的技术议题。而且,在计算机或通信产业,标准化的软硬件和接口已是常态,但是在汽车产业中,各汽车制造商为了建立竞争优势及市场区隔,需要半导体厂商提供客制化的应用功能,因此也拉长开发时间。厂商若没有兼顾成本效益及技术性的实质解决方案,恐怕很难配合。

全球汽车主要消费地区长期以来都是集中在欧、美、日三个区域,也因为车厂与其协力厂商密不可分的亲密关系,间接促成当地半导体厂商垄断市场的局面。不过,随着中国大陆、印度等新兴市场兴起,虽然世界主要汽车集团皆已完成布局与卡位,但各国政府对元器件国产化的限制以及成本考量下,车用半导体厂商的势力范围将有可能重新洗牌。所以,与其花更多的时间、精力、金钱远征对车用半导体需求最大的欧洲市场,与具有丰沛资源和坚固合作关系的国际大厂相抗衡,倒不如思考要如何把握新兴市场,积极投入开发具区域市场特色的产品。

另外,因为北美三大车厂遭遇到困境,纷纷祭出降价手段来挽回流失的市占率,迫使其合作厂商外包元器件给具成本竞争力的厂商。所以较低端的周边iC的商机已慢慢浮现。

CirrusLogic模数转换器CS5343/44为消费和汽车应用提供高品质音效

创新iC可极大简化产品设计并缩小产品体积

CirrusLogic公司为进一步扩大其模拟和混合信号音频转换器集成电路产品线,新近推出了两款面向各种消费和汽车音频产品,诸如机顶盒、数字电视、DVD刻录机、音频/视频接收机、车内娱乐及服务系统和乐器等应用的立体声模数转换器(aDC)。

CS5343和CS5344这两款新型10引脚模数转换器可为原始设备制造商提供业内尺寸最小(小于15平方毫米)的优质音响立体声音频aDC。

半导体与导体的区别篇4

〔关键词〕innography;专利检索;专利分析;专利情报;高功率半导体激光器

Doi:10.3969/j.issn.1008-0821.2015.10.024

〔中图分类号〕G25553〔文献标识码〕a〔文章编号〕1008-0821(2015)10-0128-06

ResearchonHighpowerSemiconductorLaserBasedon

innographypatentRetrievalandanalysisplatformHaoYiwangDaizunDaiLei

(instituteofScientificandtechnicalinformationofJilin,Changchun130033,China)

〔abstract〕Basedoninnographypatentretrievalandanalysisplatform,thepaperretrievedhighpowersemiconductorlaserpatents,andproceededcorepatentanalysis,visualizedanalysisandcitationanalysisonobtainedresults,whichenabledtoacquirethedevelopmentandresearchsituationofglobalhighpowersemiconductorlaser.thepaperaimedtoprovidereferencestocounterparts.

〔Keywords〕innography;patentretrieval;patentanalysis;patentintelligence;highpowersemiconductorlaser

高功率半导体激光器以其广阔的应用前景和巨大的潜在市场而成为各国竞相追逐的热点。目前高功率半导体激光器所面临的主要问题是激光器的低性能,即激光器的输出光功率和转换效率偏低,可靠性和稳定性、一致性差等问题,这在很大程度上限制了其实际应用。高功率半导体激光器的性能除跟外延材料有关以外,还跟激光器的散热、封装有关。要获得高稳定性、高可靠性、高功率半导体激光器就必须设计制作高质量激光阵列条和高效散热结构,同时为了便于广泛应用,封装结构必须简单、高效、低成本。然而我国的高功率半导体激光器(大于200w)的研制一直无法达到国际先进公司(Jenoptik、nlight、SDL等)的技术水平。本文以促进高功率半导体激光器国产化水平为出发点,分析了高功率半导体激光器的专利发展态势。

1innography专利检索与分析平台概述

innography是Dialog公司旗下最新的专利检索与分析平台,可检索和获取包含90多个国家和地区的同族专利、法律状态和专利全文;收录了超过8000多万件全球专利数据;同时还包括了邓白氏商业数据、美国专利诉讼数据和美国商标数据[1]。innography实现了专利检索和商业智能分析工具高度整合,其简单明了地为用户展现了技术全景图和对其中专利强度的自动标引,使技术领域的竞争情报更加可视化的呈现在用户的面前,在专利信息的利用过程中发挥了重要的作用。innography专利检索与分析平台的功能主要包括:全球首创专利强度(patentStrength)指标能快速分离出高价值专利;同时对专利气泡图、热力图、专利聚类分析等图的创新,能让科研人员快速有效地了解技术差距和发展方向;另外,innography还可以进行专利无效检索与侵权检索以及独创的诉讼专利检索与分析。

2高功率半导体激光器专利分析

本文以高功率半导体激光器为研究对象,在innography专利平台进行检索与分析研究。从innography[2]数据库检索到高功率半导体激光器极其相关专利2379件,由438个组织机构、2969个发明人完成,涉及到了75个ipC小组,专利申请在33个国家和组织内实施,检索时间为2015年1月17日,检索式为:(@title(″semiconductorlaser′~4oR″laserdiode″~4or″diodelaser″~4oR″semiconductordiode″oR″junctionlaser″))and(@title(highpower)or(highbright*)or(highefficiency)orwaveguideoRpassivationoRpackagingoRbondingoR″beamshap*″oR″beamcombination″oR″beamtransform″)。

2015年10月第35卷第10期现?代?情?报Journalofmoderninformationoct,2015Vol35no102015年10月第35卷第10期基于innography平台的高功率半导体激光器专利分析oct,2015Vol35no1021基于专利强度的核心专利分析

专利强度是innography独创的专利评价新指标[3],是innography的核心功能之一,其来自于加州大学伯克利分校及乔治梅森大学的最新研究成果。其作用是帮助用户快速有效地寻找核心专利。

图1专利强度分析图

图1显示了大功率半导体激光器专利强度各个指标所占的比重,industries(工业值)最大,表明大功率半导体激光器市场发展前景很大,而Life(专利年龄)、Cites(后引)、和Litigation(诉讼)值相对较小,则说明该领域的大部分专利比较新,法律纠纷较少,整个领域的处于新技术研发状态,发展前景很大。

22专利信息可视化分析

221竞争对手分析

图2显示了该领域主要竞争对手情况,展示了行业中排在前20位的机构专利申请与收入情况,其中的横坐标包括专利的数量、专利所跨的技术分类和专利引证;纵坐标为公司年收入、在全球的分支机构以及专利诉讼数量,通过以百分比的统计计算为基础,进行了主要竞争对手势力分析。可以看出,美国、日本和韩国是高功率半导体激光器主要的专利申请国家,排在前三位的机构分别是美国的诺斯罗普、日本的日亚化学和韩国的三星集团,其中美国诺斯罗普是全球最大的军工集团之一,该公司的激光器由7个15千瓦的激光模组组成,达到105千瓦,为战术激光武器的发展提供了新的方向[4],但其年收入与韩国三星相差较大,主要是其产品多半涉及军事,有一定的保密性质,而三星的产品遍布全球各地。值得一提的是我国的西安炬光科技有限公司排在第4位,申请专利54件。该企业专门从事高功率半导体激光器研发与应用,并且已经拥有一定的市场,对国内外其他企业产生了一定的威胁,具有一定的竞争优势。

为了更加清晰地显示图2的数据,通过innography提取表1,作为图2的补充参考,清晰明了的显示了申请机构的年收入情况。图2主要竞争对手实力分析

表1排在前20位主要公司的专利申请情况

序号机构名称申请专利数年收入(美元)1美国诺斯罗普(northropGrumman)6424661000000002日本日亚化学(nichiaCorp)583052760000003韩国三星(SamsungGroup)58172500000000004西安炬光(XianFocuslight)540005美国康宁(Corningincorporated)477819000000006德国西门子(SiemensaG)4289423900000007中国科学院半导体所(SemiconductorChineseacademyofSciences)400008日本三菱电子(mitsubishielectric)3935065418720009日本夏普(SharpCorp)37243645003800010美国相干(Coherent,inc).3681013000000

222优先权年分析

图3主要国家优先申请专利情况

图3显示了优选权年的情况,可知大功率半导体激光器按照年度主要国家优先申请专利情况,可以看出,美国、日本和中国是专利申请最多的国家,1995年,美国专利授权量为14件,1999年达到最大授权量35件,此后除了2002年和2006有明显增加外,其余均呈现出下降的趋势。美国专利的申请量与授权量的走势相似,2002年达到最高峰,申请量为32件。同样,日本专利的申请量总体走势也是呈现出下降的趋势,2000年,年申请量为最大值21件,2007年之后,逐年递减。

相反,中国专利的申请量却是呈现递增的趋势,1995年申请量为2件,之后呈现出交替递增的趋势,尤其是在2009年,突飞猛进地增长,申请量比2008增加了10件,2013年申请量达到高峰,为40件专利。虽然,我国对高功率半导体激光器的研发与应用起步较晚,但是近些年却取得了很大进展,并逐步赶超发达国家,尤其是在高功率半导体激光器封装、耦合和光束整形等方面。

表2主要国家优先申请专利情况件

年份美国授权量日本申请量中国申请量美国申请量年份美国授权量日本申请量中国申请量美国申请量19951415202005131016191996251820200623716261997278072007713111219982282220085611111999352021320091162114200029213242010932811200114152142011603782002329932201231365200317151117201300402200412121118201400220

223主要专利发明人分析

图4主要发明人专利申请情况

图4显示了该行业专利的主要发明人,2377件专利中,共有2968位发明人,其中355%的专利集中在前5位发明人手中。从排名前20位的发明人来看,主要集中在中国和德国,中国有7位发明人占总数的391%,主要来自山西飞虹微纳米光电科技和中科院长春光机与物理研究所,专利涉及的技术均为高功率半导体激光器耦合方面;德国有5位发明人占总数的239%。

224全球专利发明人分析

从图5和表4中可以看出,区域越大申请的专利数量越多。美国的发明人申请专利数量最多,609件,可见该技术的研发主要集中在美国;其次为日本和中国排在第二和第三位,分别申请专利476件和473件,中国与日本不相上下。

表3主要发明人专利申请情况列表

序号〖〗发明人专利数量专利主要涉及技术所属公司1toshiakiFukunaga29高功率半导体激光器有源区、波导区日本日亚化学2LiUXinGSHenG24高功率半导体激光器制备、加工西安炬光3wanGLiJUn22高功率半导体激光器耦合中科院长春光机所4wanGZHiYonG18高功率半导体激光器耦合、光束整形山西飞虹微纳米光电科技5CaoYinHUa17高功率半导体激光器耦合、光束整形山西飞虹微纳米光电科技6paulCrump17高效率的大功率半导体激光器德国马克斯・玻恩非线性光学和短时间光谱学研究所7Hanswenzel17高效率的大功率半导体激光器德国马克斯・玻恩非线性光学和短时间光谱学研究所8LiUYoUQianG16高功率半导体激光器耦合、光束整形山西飞虹微纳米光电科技9GoetZeRBeRt15高效率的大功率半导体激光器德国马克斯・玻恩非线性光学和短时间光谱学研究所10DirkLorenzen13高功率半导体激光器的巴条德国耶拿光学

图5全球发明人分布情况

表4全球发明人分布情况

序号发明人国家或地区专利数量序号发明人国家或地区专利数量1美国(UnitedStates)6096台湾(taiwan)752日本(Japan)4767瑞士(Switzerland)503中国(China)4738英国(UnitedKingdom)334韩国(SouthKorea)3209法国(France)155德国(Germany)21310罗马尼亚(Romania)15

225专利在全球研发分布

图6专利在全球研发分布情况

本文检索到的2377项专利,主要分布在全球20个国家或地区中,图6和表5显示了在该国申请专利的数量。可以看出,各国家在中国申请的专利数量与中国发明人(表4)申请的专利数量相比,明显增多。这说明,各个国家或地区都加强了在华专利的保护,对我国的技术发展形成了严重的壁垒。德国则比较注重专利在全球的保护,德国发明人(表4)共申请专利213件,而德国专利的申请量(表5)则为90件,这表明德国至少是有123件专利在其他国家申请的,形成了较好的技术保护。

226关键技术分析

以高功率半导体激光器在专利引证、专利权、专利数量、专利分类号、专利诉讼等因素百分比的统计计算为基表5专利在全球研发分布情况

序号专利产出国家或地区专利数量1美国(UnitedStates)6742中国(China)5173日本(Japan)3884韩国(SouthKorea)2085欧洲专利局(epo)1966世界知识产权组织(wipo)1117德国(Germany)908台湾(taiwan)549加拿大(Canada)4810澳大利亚(australia)40

础进行专利强度分析,通过专利强度的文本聚类分析,可以判断其关键技术主要分布在激光二极管(LaserDiode)、高功率(Highpower)、有源区(activeLayer)、光波导(opticalwaveguide)、光纤(opticalFiber)、激光芯片(LaserChip)以及光束整形(BeamCombination)等28个类别。具体详见图7和表6。

图7高功率半导体激光器主要技术聚类

表6高功率半导体激光器主要技术聚类列表

序号专利聚类专利数量1LaserDiode(激光二极管)8712Highpower(大功率)4253activeLayer(有源层)4044opticalwaveguide(光波导)3225opticalFiber(光纤)2156LaserChip(二极管芯片)2377BeamCombination(光束耦合)828SemiconductorLaserStack(半导体激光二极管堆)759wireBonding(引线接合)5810ServiceLife(使用期限)39

23专利引证分析

专利引证分析可以通过专利的引用和被引用情况,推测一个行业的发展趋势。innography引证图是将引用专利和被引专利按优先权时间和ipC分布进行分析,呈现引证过程中的技术应用分布[5]。在专利强度为90~100的专利中,选取专利号为US7288086B1的专利,该专利是有关效率高侧面泵浦半导体激光器系统的专利。如图8所示,横坐标代表年份,纵坐标代表专利的技术分类,图中的竖线为该专利的申请时间,为2008年左右,竖线左侧的区域为该专利申请时所引用的专利,竖线右侧区域为该专利被引用的情况,可以看出,该专利不是基础专利。

3结论

本文通过innography专利检索和分析平台,利用各种可视化的图表,对高功率半导体激光器专利进行分析,结果显示:

31发达国家为主要申请国家

美国、日本和韩国为高功率半导体激光器主要申请国

图8专利引证分析家,尤其是美国的诺斯罗普、日本的日亚化学和韩国的三星集团这三家机构,在高功率半导体激光器的研究中占据领先地位,其产品的市场化带动了整个半导体激光器产业的发展。

32我国起步较晚,但发展较快

虽然我国的高功率半导体激光器的起步较晚,但是发展较快,尤其是近几年,专利申请量出现较大增幅,排名前5位的省份主要集中在北京、陕西、上海、吉林及江苏,其中北京专利申请量最高达89件,陕西、上海、吉林紧随其后,其他省份申请量相差甚远。申请机构主要为西安炬光和中科院长春光机与物理研究所,而主要技术则涉及有源区、光波导以及半导体激光器的芯片和光束整形方面,这些也是提高半导体激光器功率的主要方法。

33主要技术以提高功率为主

通过对高功率半导体激光器专利的技术聚类分析,可以归纳出高功率半导体激光器主要从光束、光纤、耦合等方面进行功率的增大,尤其是我国的西安炬光和山西飞虹微纳米光电科技这两家机构,近些年在高功率半导体激光器的研发方面有所突破。

34专利申请数量目前呈上升趋势

为了满足21世纪信息传输宽带化、信息处理高速化、信息存储大容量以及军用装备小型、高精度化等需要,半导体激光器的发展趋势主要在高速宽带LD、大功率LD、短波长LD、量子线和量子点激光器、中红外LD等方面。所以在1999-2014年期间,在这些方面取得了一系列重大的成果,专利申请数量增加很多。

参考文献

[1]杨志滨,王栋,程瑾,等.基于innography数据库的抗抑郁药专利挖掘与分析[J].中华医学图书情报杂志,2015,(3):18-22.

[2]innography[eB/oL].http:∥innography.corn/index.aspx,2015-01-17.

[3]法雷,张延花,杨婧.innography专利检索与分析平台的运用[J].产业与科技论坛,2014,(14):43-45.

[4]姚立华.半导体激光软钎焊技术研究[D].南京:南京航空航天大学,2006,(3).

半导体与导体的区别篇5

关键词:得失观;模拟电子技术;课程教研

中图分类号:G642.4文献标志码:a文章编号:1674-9324(2014)42-0189-03

得与失,得多少失几何,得失之间产生一种现象、状态、结果,不断融入在人们现实生活的思考与权衡中,是人们潜在的本能行为。模拟电子技术知识内容的教与学隐含了得失道理,这样,把得失理念贯穿在教学中,就可以把一个个抽象的知识点现实化、通俗化、直观化。

模拟电子技术知识点的细、繁、杂、广,以及教学课时的吃紧,带来了对这门课程学习的很大难度。如何在有限的时间里理解并掌握模拟电子技术课程的基本内容,是每一个致力于电子应用技术人员以及任课教师试图回答的命题。在模拟电子技术课程教学中,把模拟电子技术许多知识点的理解映射到现实生活中的得失观,有助于知识的理解、消化与掌握。

一、杂质半导体的得与失

本征半导体掺杂后就是杂质半导体,非四价原子与四价原子在形成共价键中,得到电子成为负离子,失去电子成为正离子。n型半导体就是本征半导体掺入施主杂质所形成的,一个施主杂质原子在形成一个自由电子过程中变成了一个固定而不能移动的正离子,电子则为多数载流子,而本征激发产生的空穴只是少数载流子。相反,p型半导体则是本征半导体掺入受主杂质形成的,一个受主杂质原子在形成一个空穴过程中变成了一个固定而不能移动的负离子,空穴则为多数载流子,而本征激发产生的电子只是少数载流子。

正是本征半导体掺杂后的得与失,使得杂质半导体的载流子数量有了量以及性质的改变,相对本征半导体的导电能力有了一定的提高,但并没有带来质的改变,所以,一般不会作为普通导体应用。

二、pn结的失与得

pn结就是得与失的产物。p型半导体与n型半导体的交界面因多子极型以及浓度差别,形成多子扩散运动,n区的电子扩散到p区,p区的空穴扩散到n区,在交界区域原有的电中性被破坏,p区失去空穴留下了不能移动的杂质负离子,n区失去电子留下不能移动的杂质正离子。这些不能移动的带电粒子集中在p区与n区交界面附近,形成空间电荷区。空间电荷区的逐步建立削弱了多子的扩散,而增强了少子的漂移。当多子扩散运动与少子漂移运动保持一种动态平衡时,交界面形成稳定的空间电荷区,即pn结。

两种不同极型的杂质半导体在交界面失去多子的过程,得到了一种导电性能独特于杂质半导体导电能力的介质,带来了半导体导电能力质的突变,这就是pn结的单向导电性,即正向偏置导通,反向偏置截止。

复合的pn结,在制作工艺上的差别,分别有双极型晶体管与单极型晶体管。晶体管在合理偏置下导电性能表现了特有的控制性能,即电流控制型的双极型晶体管和电压控制型的单极型晶体管。

三、放大电路的得与失

晶体管器件在“合理偏置以及顺畅的交流通道”原则下就可以构建一个放大电路,一个微弱的输入信号从输入端引入,在输出端得到一个幅值足够的输出信号,表现了小幅度的模拟量通过放大电路后得到了大幅值的模拟量,淋漓尽致地表现出信号幅值放大的概念。殊不知,这种放大电路的“放大”理解是表面的,是片面的,只看到“得”的现象,而没看到“失”的本质。

在放大电路中,工作电源不仅仅只是提供合理的偏置,更主要担负着能源作用。放大电路仅仅只是一个信号幅值变换的平台,微弱的输入信号能源通过晶体管的控制作用改变着工作电源在输出负载上的能量消耗。最常见的一个事例就是人们日常使用的收音机,收音机就是一个典型的放大电路。手持式收音机没有电池,不可能发声,装上电池后就可以接收电台信号,伴随听的时间与音量的大小,电池的消耗程度或使用时间就会不同。没有收音机,人们不可能感受到空中的电磁波能量,有了收音机而没有电源也听不到悦耳的音乐,电池能耗使用殆尽了也享受不了。所以,严格意义上的放大电路是一个能源控制电路,放大电路的本质是弱小能量对大能量的控制。

放大电路表面上得到了信号的幅值增大,实质上消耗了电源电能。

四、差分电路的失与得

单级放大电路的放大能力是有限的,总期望多级放大。多级放大电路是由若干级单级放大电路所组成,这样单级放大电路之间就存在耦合关系,直接耦合是多级放大电路的典型结构形式,直接耦合的多级放大电路最突出的弊端就是零点漂移,零点漂移最核心的表现形式就是温漂,解决零点漂移最有效的手段就是差分电路。

差分电路由两个特性完全一致的单级放大电路复合而成,表现在晶体管的特性一致,晶体管偏置电路器件参数一致。差分电路从理论到实用经历了三个演变,即基本式差分电路、长尾式差分电路、带恒流源的差分电路,这三个演变唯一不变的就是基本结构不变。通过电路分析不难得出结论,差分放大电路的差模增益与单级放大电路的增益是一样的,然而,差分电路的共模增益接近零,有较大的共模抑制比,可以很好地抑制温漂,而单级放大电路就无法解决温漂问题。第一级放大电路温漂决定了多级放大电路的温漂,所以,集成运放的第一级总是差分输入级。

可见,差分电路通过“失去”硬件(增加结构等价的电路,增大电路成本),得到了对共模信号的抑制能力,而并不改变对差模信号的放大能力。

五、带宽增益积的得与失

考核放大电路的性能表现在增益、峰峰值、输入电阻、输出电阻、带宽、失真度、输出功率与效率等参数中,它们取决于放大电路组态、晶体管特性、电源以及应用的方式。在放大电路的时域分析过程中,总是期望放大电路的放大倍数越大越好,一级放大能力不够就采取多级放大,以提高放大增益;在放大电路的频域分析过程中,总是期望放大电路有很小的下限频率和很大的上限频率,频率响应范围越宽越好,即带宽值越大越好。带宽是上限频率与下限频率的差值,提高带宽的有限手段就是尽可能提高放大电路的上限频率值。通过电路的频域分析可以发现,提高上限频率与提高放大电路的增益是矛盾的,一旦当放大电路的晶体管选定之后,带宽与增益之积是一个常数,放大电路的放大倍数增大几倍,相应地该电路的带宽就会减小几倍,实际中,既要提高放大电路的增益又要扩展放大电路的带宽,总是选取基区体电阻小、发射结与集电结电容效应小的高频放大管。

可见,放大电路带宽增益积概念表现了得与失的理念,欲想得到较大的增益,必然失去频率响应的范围。

六、反馈放大电路的得与失

反馈是自动控制的一个重要概念,反馈放大电路是提高放大电路放大性能的重要手段,在电子技术应用中运用极为普遍。

负反馈放大电路中,输出信号部分或全部反送到输入端削弱输入信号,使得闭环增益相对开环增益减小了反馈深度倍,表面上损失了放大电路的增益,然而,对放大电路的其他性能技术指标得到了极大的改善,表现在增益的稳定性得到了提高;环内的噪声干扰抑制能力以及非线性失真得到了改善;电路的带宽得到了扩展;输入电阻与输出电阻得到了相应的改善。如电压串联负反馈放大电路,增大了输入电阻,有助于电压输入信号的放大;减少了输出电阻,有利于输出电压的稳定性。

正反馈放大电路中,输出信号部分或全部反送到输入端增强输入信号,闭环增益相对开环增益进一步增大,这是信号发生电路扰动起振的必然要求。信号发生器不会有输入信号或者说就是一个零输入电路,电路接通电源瞬间形成电路换路情形,通过正反馈选频网络(RC或LC选频网络)把输出端的信号有频率选择性地反送到输入端不断放大,这种无止境的放大也必然带来输出信号的非线性失真,所以在电路中为了防止输出信号的非线性失真,总是需要设置输出稳幅网络。可见,信号发生电路由放大电路、正反馈选频网络、稳幅网络三部分组成。稳幅的有效措施就是负反馈,所以,信号发生电路必须维持正反馈特性与负反馈特性的动态平衡。

负反馈放大电路失去了增益,得到了电路性能技术指标的改善;正反馈放大电路得到了增益的“膨胀”,失去了输出信号的线性度,实际中为了挽回这种“失”,再次引入负反馈特性。

七、桥式整流的得与失

小功率直流稳压电源中整流的任务就是把交流电转换成直流电,衡量整流电路性能的主要参数表现在两个方面:(1)表征整流电路质量的参数,有输出电压和脉动系数;(2)表征整流电路对整流元件要求的参数,有正向工作电流和反向峰值耐压。半波整流输出电压低,脉动系数大;全波整流输出电压高,脉动系数小。然而,全波整流不仅需要降压变压器的副边引出中间抽头,更主要对整流元件的反向耐压提出了苛刻的要求,它是半波整流对整流元件反向耐压值要求的两倍。实际中,既要提高整流输出电压并减少纹波系数,又要对整流元件反向耐压的要求不苛刻,有效的技术手段就是桥式整流,桥式整流相比全波整流,在电路结构上只是增加了两个整流元件,但输出效果等同于全波整流电路的整流;桥式整流电路对整流元件的要求等同于半波整流电路对整流元件的要求,把半波整流与全波整流各自的优势整合在一个应用电路中。

可见,桥式整流电路通过“失去”硬件(增加电路成本),得到了优于半波与全波整流电路的整流性能。

在模拟电子技术知识内容中还有许多知识点都隐含着“得失”思想,可以不断挖掘,本文仅仅想达到抛砖引玉的目的。《模拟电子技术》课程教学,内容抽象、枯燥,不仅理论性较强,而且实践性更强;不仅专业名词概念繁多,而且各专业术语之间的联系性很紧密,环环相扣;不仅局限于教本的学习,而且要有更多应用电子线路的捕猎。所以,无论是应付考试学习,还是立志电子技术应用技能的提高,重在课程知识点的理解,变抽象为具体,化枯燥为趣味,变被动为主动。人们自身的得失观是潜在而主动的,模拟电子技术知识点的理解隐含或潜在着得失理念,二者有机结合,在模拟电子技术课程教学中就可以起到画龙点睛、事半功倍的成效。

参考文献:

[1]康华光,陈大钦,张林.电子技术基础模拟部分(第五版)[m].北京:高等教育出版社,2013.

半导体与导体的区别篇6

本征半导体掺杂后就是杂质半导体,非四价原子与四价原子在形成共价键中,得到电子成为负离子,失去电子成为正离子。n型半导体就是本征半导体掺入施主杂质所形成的,一个施主杂质原子在形成一个自由电子过程中变成了一个固定而不能移动的正离子,电子则为多数载流子,而本征激发产生的空穴只是少数载流子。相反,p型半导体则是本征半导体掺入受主杂质形成的,一个受主杂质原子在形成一个空穴过程中变成了一个固定而不能移动的负离子,空穴则为多数载流子,而本征激发产生的电子只是少数载流子。正是本征半导体掺杂后的得与失,使得杂质半导体的载流子数量有了量以及性质的改变,相对本征半导体的导电能力有了一定的提高,但并没有带来质的改变,所以,一般不会作为普通导体应用。

二、pn结的失与得

pn结就是得与失的产物。p型半导体与n型半导体的交界面因多子极型以及浓度差别,形成多子扩散运动,n区的电子扩散到p区,p区的空穴扩散到n区,在交界区域原有的电中性被破坏,p区失去空穴留下了不能移动的杂质负离子,n区失去电子留下不能移动的杂质正离子。这些不能移动的带电粒子集中在p区与n区交界面附近,形成空间电荷区。空间电荷区的逐步建立削弱了多子的扩散,而增强了少子的漂移。当多子扩散运动与少子漂移运动保持一种动态平衡时,交界面形成稳定的空间电荷区,即pn结。两种不同极型的杂质半导体在交界面失去多子的过程,得到了一种导电性能独特于杂质半导体导电能力的介质,带来了半导体导电能力质的突变,这就是pn结的单向导电性,即正向偏置导通,反向偏置截止。复合的pn结,在制作工艺上的差别,分别有双极型晶体管与单极型晶体管。晶体管在合理偏置下导电性能表现了特有的控制性能,即电流控制型的双极型晶体管和电压控制型的单极型晶体管。

三、放大电路的得与失

晶体管器件在“合理偏置以及顺畅的交流通道”原则下就可以构建一个放大电路,一个微弱的输入信号从输入端引入,在输出端得到一个幅值足够的输出信号,表现了小幅度的模拟量通过放大电路后得到了大幅值的模拟量,淋漓尽致地表现出信号幅值放大的概念。殊不知,这种放大电路的“放大”理解是表面的,是片面的,只看到“得”的现象,而没看到“失”的本质。在放大电路中,工作电源不仅仅只是提供合理的偏置,更主要担负着能源作用。放大电路仅仅只是一个信号幅值变换的平台,微弱的输入信号能源通过晶体管的控制作用改变着工作电源在输出负载上的能量消耗。最常见的一个事例就是人们日常使用的收音机,收音机就是一个典型的放大电路。手持式收音机没有电池,不可能发声,装上电池后就可以接收电台信号,伴随听的时间与音量的大小,电池的消耗程度或使用时间就会不同。没有收音机,人们不可能感受到空中的电磁波能量,有了收音机而没有电源也听不到悦耳的音乐,电池能耗使用殆尽了也享受不了。所以,严格意义上的放大电路是一个能源控制电路,放大电路的本质是弱小能量对大能量的控制。放大电路表面上得到了信号的幅值增大,实质上消耗了电源电能。

四、差分电路的失与得

单级放大电路的放大能力是有限的,总期望多级放大。多级放大电路是由若干级单级放大电路所组成,这样单级放大电路之间就存在耦合关系,直接耦合是多级放大电路的典型结构形式,直接耦合的多级放大电路最突出的弊端就是零点漂移,零点漂移最核心的表现形式就是温漂,解决零点漂移最有效的手段就是差分电路。差分电路由两个特性完全一致的单级放大电路复合而成,表现在晶体管的特性一致,晶体管偏置电路器件参数一致。差分电路从理论到实用经历了三个演变,即基本式差分电路、长尾式差分电路、带恒流源的差分电路,这三个演变唯一不变的就是基本结构不变。通过电路分析不难得出结论,差分放大电路的差模增益与单级放大电路的增益是一样的,然而,差分电路的共模增益接近零,有较大的共模抑制比,可以很好地抑制温漂,而单级放大电路就无法解决温漂问题。第一级放大电路温漂决定了多级放大电路的温漂,所以,集成运放的第一级总是差分输入级。可见,差分电路通过“失去”硬件(增加结构等价的电路,增大电路成本),得到了对共模信号的抑制能力,而并不改变对差模信号的放大能力。

五、带宽增益积的得与失

考核放大电路的性能表现在增益、峰峰值、输入电阻、输出电阻、带宽、失真度、输出功率与效率等参数中,它们取决于放大电路组态、晶体管特性、电源以及应用的方式。在放大电路的时域分析过程中,总是期望放大电路的放大倍数越大越好,一级放大能力不够就采取多级放大,以提高放大增益;在放大电路的频域分析过程中,总是期望放大电路有很小的下限频率和很大的上限频率,频率响应范围越宽越好,即带宽值越大越好。带宽是上限频率与下限频率的差值,提高带宽的有限手段就是尽可能提高放大电路的上限频率值。通过电路的频域分析可以发现,提高上限频率与提高放大电路的增益是矛盾的,一旦当放大电路的晶体管选定之后,带宽与增益之积是一个常数,放大电路的放大倍数增大几倍,相应地该电路的带宽就会减小几倍,实际中,既要提高放大电路的增益又要扩展放大电路的带宽,总是选取基区体电阻小、发射结与集电结电容效应小的高频放大管。可见,放大电路带宽增益积概念表现了得与失的理念,欲想得到较大的增益,必然失去频率响应的范围。

六、反馈放大电路的得与失

反馈是自动控制的一个重要概念,反馈放大电路是提高放大电路放大性能的重要手段,在电子技术应用中运用极为普遍。负反馈放大电路中,输出信号部分或全部反送到输入端削弱输入信号,使得闭环增益相对开环增益减小了反馈深度倍,表面上损失了放大电路的增益,然而,对放大电路的其他性能技术指标得到了极大的改善,表现在增益的稳定性得到了提高;环内的噪声干扰抑制能力以及非线性失真得到了改善;电路的带宽得到了扩展;输入电阻与输出电阻得到了相应的改善。如电压串联负反馈放大电路,增大了输入电阻,有助于电压输入信号的放大;减少了输出电阻,有利于输出电压的稳定性。正反馈放大电路中,输出信号部分或全部反送到输入端增强输入信号,闭环增益相对开环增益进一步增大,这是信号发生电路扰动起振的必然要求。信号发生器不会有输入信号或者说就是一个零输入电路,电路接通电源瞬间形成电路换路情形,通过正反馈选频网络(RC或LC选频网络)把输出端的信号有频率选择性地反送到输入端不断放大,这种无止境的放大也必然带来输出信号的非线性失真,所以在电路中为了防止输出信号的非线性失真,总是需要设置输出稳幅网络。可见,信号发生电路由放大电路、正反馈选频网络、稳幅网络三部分组成。稳幅的有效措施就是负反馈,所以,信号发生电路必须维持正反馈特性与负反馈特性的动态平衡。负反馈放大电路失去了增益,得到了电路性能技术指标的改善;正反馈放大电路得到了增益的“膨胀”,失去了输出信号的线性度,实际中为了挽回这种“失”,再次引入负反馈特性。

七、桥式整流的得与失

小功率直流稳压电源中整流的任务就是把交流电转换成直流电,衡量整流电路性能的主要参数表现在两个方面:(1)表征整流电路质量的参数,有输出电压和脉动系数;(2)表征整流电路对整流元件要求的参数,有正向工作电流和反向峰值耐压。半波整流输出电压低,脉动系数大;全波整流输出电压高,脉动系数小。然而,全波整流不仅需要降压变压器的副边引出中间抽头,更主要对整流元件的反向耐压提出了苛刻的要求,它是半波整流对整流元件反向耐压值要求的两倍。实际中,既要提高整流输出电压并减少纹波系数,又要对整流元件反向耐压的要求不苛刻,有效的技术手段就是桥式整流,桥式整流相比全波整流,在电路结构上只是增加了两个整流元件,但输出效果等同于全波整流电路的整流;桥式整流电路对整流元件的要求等同于半波整流电路对整流元件的要求,把半波整流与全波整流各自的优势整合在一个应用电路中。

半导体与导体的区别篇7

关键词:减数分裂;染色体;同源染色体;减半

传统的减数分裂教学,教师往往是利用挂图或多媒体动画一边播放,一边讲解,学生只知其表象,却没能真正理解其实质,更感受不到生物学的魅力所在。所以本节教学我大胆地进行了新的尝试,取得了非常好的效果,简要介绍如下:

【新课引入】播放受精作用视频,提出问题:和卵细胞是以什么方式产生的?

探究一:、卵细胞的产生方式

问题:仔细观察“问题探讨”中果蝇的体细胞和配子中染色体有什么区别?(染色体数减半)能否通过有丝分裂形成配子?(此时,可引导学生复习有丝分裂特点。)从而引出减数分裂。设计意图:设置问题情境,通过学生观察发现问题——染色体数减半。从而引起学生认知冲突,激发学生的探究热情。

探究二:减数分裂染色体数为何减半?

学生阅读课本16页第一段文字,弄清减数分裂染色体减半的原因,并总结减数分裂的概念。培养学生的阅读和归纳总结能力。

探究三:减数分裂减少怎样的一半染色体?

出示右图,通过问题引导学生总结同源染色体的概念:问题:受精卵内染色体从形态、大小看有何特点?形态、大小相同的这两条染色体从来源上看有何特点?从而引导学生总结出同源染色体、非同源染色体的概念。和卵细胞中的染色体与受精卵中的染色体有什么区别?这说明减数分裂减少了怎样的一半染色体。

设计意图:将同源染色体和非同源染色体的概念提前,以分散难点,也便于之后完整、流畅地演示、探讨减数分裂过程中的染色体行为。

猜想:请你猜想减数分裂的过程

根据以上分析,请你猜想减数分裂怎样进行才能实现配子染色体数目减半?并要求学生用手中不同颜色电线模拟演示自己的猜想以培养学生的分析推理能力。(准备多组不同颜色电线:红色4根(2长2短)、绿色4根(2长2短)

揭开迷雾:减数分裂如何实现染色体数减半?

播放形成过程的完整动画,学生观察并与自己的猜想进行比较,思考其合理性。

分步演示减数第一次分裂动画,教师精讲减数第一次分裂过程中发生的现象,包括:精原细胞中染色体复制;初级精母细胞中的同源染色体联会,四分体形成,同源染色体分离,并适时指导学生用手中电线模拟这些时期。思考:次级精母细胞与初级精母细胞的染色体有什么区别?导致次级精母细胞染色体减半的原因是什么?从而总结出减数第一次分裂实质就是同源染色体的分离。

演示减数第二次分裂动画,学生观察,描述各时期特点。思考:减数第二次分裂与有丝分裂有何相似之处?又有什么区别?

设计意图:播放减数分裂动画,为学生揭开谜团;动画,使抽象的知道具体化;教师精讲,使学生掌握各时期的实质;并适时地配以模型模拟,深化学生的理解。

模型构建一:构建减数分裂染色体行为的物理模型

学生四人一组,利用不同颜色电线完整地模拟减数分裂过程中染色体的行为变化,构建减数分裂物理模型。设计意图:训练学生的动手能力、思维推理能力,加深学生对减数分裂的理解。

模型构建二:构建减数分裂染色体、Dna、染色单体数量变化的数学模型

该部分是学生的薄弱环节,教师可出示下图,引导学生弄清其关系,为目标达成奠定基础。

染色体数1条1条2条

染色单体数0条2条0条

Dna数1个2个2个

学生四人一组,以所构建物理模型为依据,分析各时期染色体、Dna、染色单体数,并填入下表:

减数分裂染色体、染色单体和Dna的数量变化:

(注:以精原细胞中含4条染色体为例进行分析)

在学生分析过程中,教师要及时纠正学生出现的问题,并进一步指导学生利用上表数据画出曲线图,构建减数分裂过程中染色体、Dna数量变化的数学模型。

小组展示学习成果,讨论得出正确的数学模型。

设计意图:利用学生手中的电线作为载体分析染色体、染色单体和Dna数,可使抽象的内容直观化,易于学生掌握,从而突破难点。同时也培养学生获取信息、处理数据的能力。

探究五:卵细胞形成与形成过程有何差别?

播放卵细胞形成过程动画,提示学生特别注意观察染色体行为和子细胞分开的方式,找出其与形成过程的异同。设计意图:培养学生的观察能力、发现问题的能力、总结能力和语言表达能力。

探究六:如何鉴别减数分裂和有丝分裂细胞分裂图像?

教师大屏幕显示有丝分裂、减数第一次分裂和减数第二次分裂各时期的三组图像,请学生比较三组图像的最根本的差别在哪里?然后引导学生制作细胞分裂图像的检索表,并交流学习成果。设计意图:培养学生发现问题和解决问题的能力。

课堂作业:以两对染色体为例,画出如图基因型为aaBb的精原细胞减数分裂各时期的细胞图像。

学生绘图,教师巡视指导,并展示成果,谈学习心得(看有无学生找出等位基因分离、非等位基因自由组合与减数分裂的联系)。

设计意图:复习减数分裂过程并进行绘图,培养学生绘图能力,并与遗传定律相联系,使知识得到升华。

参考文献:

[1]伍晓静.有丝分裂和减数分裂的教学研究.中学教学参考》理科版2010年第1期

[2]雷晓哲.高中生物“减数分裂”教学设计.《教育实践与研究》中学版2010年第5期

半导体与导体的区别篇8

康宁公司总裁兼首席执行官魏文德说:“这一即将建造的工厂将有力地见证我们对不断发展的中国tFt-LCD行业的坚定承诺。在我们为这个国家最重要的行业之一提供支持的同时,与我们的客户共同发展也是康宁公司战略的一个关键部分。”

市场分析人士认为,2005年全球的LCD玻璃基板需求增长了约60%,越来越多的阴极射线管(cRt)屏幕正逐渐被LCD所替代,而用于生产桌面电脑显示器以及电视屏幕的平面显示器的市场占有率也正不断扩大,所有这些因素都推动着对玻璃基板需求的增长。液晶电视正在为越来越多的消费者所接受,2005年液晶电视在全球电视市场上占据了11%的份额。

中国目前拥有3亿台左右的电视机,随着LCD平板显示器价格不断下降,越来越多的用户将转向购买LCDtV。康宁新工厂满足中国大陆本地市场需求并面向全球供货,而新工厂毗邻京东方、中芯国际等上下游客户,也将形成一个较为完整的LCD显示器生态链。

microchip向林洋电子交付第50亿颗piC单片机

microchiptechnologyinc.(美国微芯科技公司)近日将其第50亿颗piC单片机交付给中国电表制造商江苏林洋电子有限公司,microchip于去年9月交付了第40亿颗单片机,仅相隔一年即再传捷报,交付了第50亿颗型号为piC18LF8720-i/pt的单片机。此举证明microchip的piC单片机一直深受业界青睐,成为嵌入式控制设计中首选的高性能、高成本效益解决方案,特别是在发展迅猛的中国市场不断受到客户的肯定。

microchip总裁兼首席执行官SteveSanghi表示:“第50亿颗piC单片机的交付是一件非常令人鼓舞的重大成就。microchip于1996年在上海成立了首家中国办事处,在进入中国市场十周年之际,microchip将这颗极具代表性的单片机交付给一家中国客户,可谓意义深远。十年来,microchip在中国的业务一直稳步增长,相信这个强劲势头必将继往开来。时至今日,microchip在中国已开设了11家办事处,并不断对社会进行其他方面的投资,例如开展全面培训及大学课程,为中国工程界培养栋梁之材出一份力。”林洋电子是中国最大的电表制造商之一,在全国设有22业务机构,员工超过1600人,该公司2006年电表销售额预计可高达10亿元人民币,两个旗舰产品――DDStl单相电表及DDSF71单相多费率电表均获得了国家认证,DDS71更于2003年通过了荷兰Kema认证。

nXp半导体中文定名为“恩智浦半导体”

nXp半导体(飞利浦半导体前身)正式宣布将以“恩智浦半导体”为其中文品牌名称,在大中华地区进行相关的市场营销与运营活动。除原有的英文品牌名nXp之外,恩智浦半导体希望借此进一步其新品牌与大中华地区客户的沟通,进而提升品牌知名度。

恩智浦半导体大中华区高级副总裁兼区域行政官李耳先生表示:“目前,恩智浦约有35%的业务来自于大中华地区,因此,我们特别重视大中华市场的发展及客户经营。我们将以中文名称‘恩智浦’传递企业经营的全球化视野,以及本地化的价值;同时彰显恩智浦对大中华市场长期耕耘的决心。”

恩智浦公司解释说,名称中蕴含着“新的体验”(nextexperience)的意义,禀承英文品牌的精神,中文名称中的“浦”字,强调恩智浦累积过去在飞利浦53年以来的珍贵经验与丰富资源。恩智浦禀承坚实的消费者研究基础、延续可观的研发投资并以世界级产业伙伴为后盾,透过nXp的产品技术,让终端产品可以进一步提升消费者的感官体验无论是色彩鲜明的图像,质地清晰的音乐,消费者都可以随时随地在家中,汽车和移动设备之间分享讯息。恩智浦的产品技术与解决方案应用于以下五个市场领域汽车电子、智能识别、家庭娱乐、手机及个人移动通信以及多重市场半导体等。

actel推出针对HicrotCa市场的系统管理FpGa方案

可编程逻辑器件供应商actel公司宣布,该公司成为首家制定全面涵盖微型电信运算架构(microtCa)发展蓝图的半导体供货商,利用现场可编程门阵列(FpGa)技术针对系统管理提供免费和经测试的平台。这些全新参考设计充分发挥了actel的单芯片混合信号Fusion可编程系统芯片(pSC)的优势,当中包括实现完整解决方案所需的软件、硬件和知识产权(ip),能够满足今天系统设计人员对成本、板卡空间、灵活性、安全性和可靠性的要求。

microtCa是由piCmG(pCi工业计算机制造组织)全力推动的新兴全球标准,以advancedtCa(atCa)规格为基础,旨在降低应用设备的成本和外形尺寸、提高可靠性和灵活性,并同时缩短开发时间。根据业界估计,到2010年microtCa的市场总值将达35亿美元。

actel亚太区总经理赖炫州称:“作为市场上较小型及较低价位的产品选项,许多人相信microtCa拥有庞大的潜力,足以替代一些成功的标准如CompactpCi和Vme等,成为首选的平台。随着越来越多的电信oem厂商选择microtCa,actel可协助他们通过以Fusion为基础的免费参考设计,提升与现时micmtCa及系统管理应用相关的成本和占位空间,并且增加系统可靠性。”

atmel和melexiis在非接触读码器和nFC领域合作

atmel和melexismicroelectronicintegratedSystems宣布,将为l3.56mHz无线射频识别(ReiD)读取器和近距离无线通信(nFC)设备开发创新的解决方案,为护照和身份确认、非接触支付、交易及对等信息交换等应用提供更强有力支持。

在巴黎举行的Cartes上,atmel和melexis展示了一款护照读取器以及一款基于双芯片解决方案的nFC应用产品,这些展品采用了atmel功能强大的at90USBaVR(R)微控制器以及melexis的mLX90131RFiD/nFC收发器。atmel的at90USB是一款aVRRiSC微控制器,以16mipS/16mHz、全速USB、64KB闪存和低功耗为特征。得益于中央处理器(cpU)能力及较大的片上闪存,该微控制器非常适合非接触应用。melexis的mLX9012113.56mHzRFiD收发器ic颇受欢迎,而新的mLX90131则是该收发器ic的新一代。这两款均能处理幅度键控(asK)、移频键控(FsK)及移相键控(psK)副载波解调。在直接模式下,它们的模拟前端电路可能独立使用。mLX90121符合iSo/ieCl4443a/B和iSo/ieCl5693标准,并为不兼容iSo/ieC的应用提供支持。mLX90131将增加高数据率(848kBaud)并符合iSo/ieC18092+(nFC)标准。

普及单片机应用,飞思卡尔举办mCU王争霸

飞思卡尔半导体公司(Feescal0Semiconductor)日前公布,其面向嵌入式产品开发商的“飞思卡尔mCU王争霸”培训奖励活动延长其三个阶段的培训期、扩展培训平台和增加在线直播以满足更多mCU/DSC爱好者的需求。同时,参加在线座谈的学员将有更多机会获得各个阶段的丰富奖品,参加全部三个阶段的培训,即参加飞思卡尔RS08内核和mC9RS08Ka系列产品、数字处理器56F8037在开关电源和电机上的应用,以及飞思卡尔32位微控制器ColdFire在以太网络上应用的在线培训(参加任何一场直播或录播),并顺利完成测试将有机会赢取活动的最终大奖一宝马轿车Bmw320i一辆。

飞思卡尔半导体汽车及标准产品业务亚太区行销总监关永祺(allenKwan)表示,mCU产品在嵌入式设计中得到广泛应用,嵌入式控制系统通过器件集成、更高存储容量以及优化设计工具和软件,得以帮助实现产品设计差异化。作为大奖的宝马轿车无疑是本次活动的一个令人瞩目的亮点,嵌入式汽车电子产品为顶级轿车宝马带来核心控制技术,使其成为高科技和时尚的完美融合。本次活动得到顶级分销商安富利电子(avnet)的大力支持,安富利科技香港有限公司部门董事丁群芳(Belindating)表示,安富利电子在大陆地区拥有强大的技术支持团队和服务机构,愿意为来自各个行业的客户提供最有力的支持。

安捷伦科技关注中国winaX未来应用

安捷伦科技(agilent)中国通信业务部(CCo)总经理GailHeck-Sweeney女士在全球wimaX高峰论坛会议上表示,wimaX技术的日趋全球化(特别是在中国等发展中国家)标志着技术具有长远的吸引力。迄今为止,全球共建成超过117个wimaX网络,另有200多家运营商计划部署wimaX网络。目前,已经有许多国家和地区基于固定wimaX网络开通了商用业务。Gail女士认为,wimaX的实际成功将在很大程度上得到新兴802.16e移动通讯市场的推动。Gail女士将列举出驱动该市场发展的动力,并对wimaX的未来进行展望――预计将包括信息设备和娱乐设备之间,以及人与人之间的连通性。目前wimaX已取得一系列辉煌成就,特别是最近在全球频谱分配和标准化、产品和研发等方面佳音频传。中国以其众多的人口和广阔的地域,有潜力成为wimaX最大的市场之一。安捷伦副总裁兼信号分析部总经理GuySene称:“我们向市场上不断推出创新的解决方案,从而一次又一次地证明了这种领先地位。我们最先提供用于固定和移动wimaX应用的符合标准的802.16设计和测试工具,最先帮助在802.16-2004物理层上工作的射频和基带工程师创建和分析信号以及对信号进行故障诊断。最近,我们将解决方案扩大到制造领域。这一领先地位有助于确保当前的工程师们获得所需的工具,来创建基于wimaX的下一代通讯。”

安森美半导体展示高效电源解决方案

在刚刚结束的第十二届中国国际电源展览会(CpSexpo2006)上,安森美半导体(onSemiconducter)展示其丰富创新的电源解决方案和产品。该公司全方位电源解决方案涵盖各种应用包括高能效液晶电视、显示器,台式电脑atX交流一直流电源、办公室设备电源转换、消费类低功率电源及直流-直流控制、适配器、手机、LeD等;同时也将展示多种新品包括低VfH系列肖特基整流器、emi滤波器、eSD保护器件、音频放大器、tSpD晶闸管防雷专家、模拟开关、低Vce(sat)晶体管、以及小信号器件封装趋势等。

在展会期间举办的2006高效节能电源技术论坛上,安森美半导体亚太区电源管理产品经理蒋家亮做题为“应用于固态(半导体)照明(SSL)的高亮度LeD”的主题演讲,与与会者一同分享安森美半导体在高亮度LeD领域的先进技术和应用解决方案。

中国的“十一五计划”大力推动SSL的研发,正由于LeD照明已被确认为一项重要的节能技术,安森美半导体将为大家介绍驱动LeD带来的独特挑战以及驱动LeD的恒定电流驱动电路解决方案。该公司不断提供能够满足客户需求及世界各地电源规范标准的新解决方案,提高能效,降低待机能耗,与中国中标认证中心一同组织了主题为“迈向1瓦待机目标”的中国首届“1瓦论坛”。

Cadence与SmiC合作,共同面对无线设计挑战

Cadence设计系统公司与中芯国际(SmiC)宣布进行一项新的合作,把CadenceRFDesignmethodologyKit(射频设计方法学“锦囊”)投入中国射频iC设计市场。SmiC将开发支持CadenceRFDesignmethodologyKit的工艺设计锦囊(pDK),并将于2006年年底在测试芯片中验证此pDK。通过该项合作,中国的无线芯片设计师可获得必要的工具,通过确保硅片性能达到设计意图,来获取更短、更具可预测性的设计周期。作为他们共同努力的一部分,两家公司也将提供应用培训和研讨。

半导体与导体的区别篇9

认真总结上半年工作,这次全会的主要任务是认真贯彻市委九届八次全会精神。布置下半年工作,统一思想,振奋精神,坚定信心,进一步增强加快发展的紧迫感和责任感,动员全区广大党员干部和群众,以更加昂扬的斗志,更加务实的作全力以赴的做好下半年工作,风。确保全面完成今年的各项工作任务。

受区委常委会委托,下面。向全会作报告,请予审议。

一、正确掌握形势。

认真贯彻落实区委十一届二次全会和经济工作会议精神,今年是振兴鞍山老工业基地的开局之年。市委、市政府的领导下。突出发展重点,狠抓工作落实,分税制压力增大、不稳定因素增多等有利条件下,经过全区各级党组织和广大党员干部群众的不懈努力,全区呈现出经济平稳增长、中央商务区建设起步顺畅、四区”同创全国先进和各项社会事业全面推进、社会基本坚持稳定的发展态势。

经济发展速度加快。全区国内生产总值完成万元,经济平稳增长。上半年。为年计划的同比增长,高于全市个百分点,五年以来同期最好水平。销售总收入完成亿元,为年计划的同比增长;地方财政收入完成万元,为年计划的同比增长;经济发展后劲增强。全区固定资产投资完成亿元,为年计划的同比增长,增幅高于全市个百分点,高于全省个百分点,高于全国个百分点。全区开工建设的亿元以上项目个,万元以上项目个,万元以上项目个。中央商务区的核心项目投资亿元的景子街”改造项目进展顺利,拆扒动迁全部结束,近日即将开工建设。投资亿元的世纪广场项目的规划、土地征用、立项已经批准,年内有望开工建设;实际利用外资和入口创汇增势明显。上半年实际利用外资万美元,为年计划的同比增长,入口创汇完成万美元,为年计划的同比增长倍;楼宇经济初见效果。区科技守业中心新增企业户,实现技工贸收入亿元,上缴税金万元。继街道之后,又有站前、园林、和平、钢城、常青、新兴等六个街道的守业中心挂牌运营,有户企业入驻;上半年新增民营企业户,新增个体工商户户。

绿地认养质量明显提高,社会各项事业全面推进。春植任务超计划完成。个旧小区改造施工已近尾声,清扫、保洁管理机制形成良性循环,城区人居环境进一步得到改善。所小学和所中学达到级学校目标;创建省信息技术实验区目标如期实现,具有全省一流水平的铁东区教育信息中心进入施工阶段;与香港美仕国际集团合作,引进国家教育部留学服务中心与英国苏格兰教育监管局进行的国际高中教育合作项目,胜利地创办了华育(国际)高中,结束了区没有高中的历史。新建处健身广场,新安装件健身器材,举办了项大型群众性体育竞赛,承办了中国象棋锦标赛和辽宁省“风光杯”围棋赛,中小学校体育场地面向社区开放的做法在全国得到推广,区文化馆被国家文化部命名为国家一级馆。拥军优属保证基金会、军人维权中心相继建立,驻军参与全区大型公益性义务劳动制度和认养绿地协议得到全面落实,军威一角”国防教育基地开始建设,区第三次被评为全省双拥模范区。老龄工作争创全国先进申报待批。深入开展了振兴老工业基地与铁东发展”打造诚信铁东,培育诚信市民”共铸诚信、创建学习型城区、加强未成年人思想道德教育、大力开展群众性精神文明创建等五大类主题教育活动,市民文明素质和城区文明水平进一步得到提高,区再次被省委、省政府评为精神文明建设标兵城区。上三级计委和民政部门的大力支持下,从国家发改委争取到社区建设国债资金万元,新建、扩建的处“一站四室”顺利完工,社区求助三级联网建设不时完善,社区实现了社区服务智能化,星级社区”竞赛达标活动全面开展。就业模式在全市推广,上半年实现新开发就业岗位个,技能培训人,兴办就业企业个。社会平安基金征收创历史新高,上半年完成了万元,占年计划的同比增长,低保工作实现了应保尽保。卫生医疗系统进一步理清发展思路,区医院引进的准分子激光项目和美国的老花眼治疗仪项目、中医院引进美国眼设备开展眼底病治疗等专科医院建设效果显著。此外,工会、共青团、妇联、残联、科协、司法、审计、统计、计生、环保、民兵等工作也取得了新的成果。

制定了深入推进经济发展环境专项工作和开展“环境建设年”活动的实施方案》深入学习贯彻《中华人民共和国行政许可法》以建设“服务型”政府为重点,发展环境进一步优化。从整治行政、市场、法制和人文环境入手。大力加强区行政服务中心建设,大幅度减少行政审批事项和工作程序,进一步完善了一站式办公、一条龙服务、一个窗口收费”服务体系建设,全区依法行政环境得到进一步改善。全区行政执法机关、各行业和居民中开展以“规范服务、文明服务;诚信兴业、诚信守业;诚信做事、老实做人”为主题的三项教育活动。坚持区级领导接待日制度,严把稳定关口,疏通渠道,及时化解隐患,维护了社会稳定。公安、检察、法院、司法各单位,以建设“平安铁东”为重点,建立快速预警和反应机制,落实群防群治措施,完善“打、防、控”一体化的工作

重特大刑事案件发案率和治安案件发案率明显下降。依法严厉打击“组织非法活动,机制。加强未成年人思想道德建设的做法,代表辽宁省在全国反警示教育工作会议上介绍经验;打击非法传销活动取得了阶段性效果。认真落实劳动平安、消防平安、食品平安责任制,强化各项措施的落实力度,实现了重大火灾事故和重大平安事故为零。

切实解决铁东区经济和社会事业发展中的重点、难点问题,各级党组织的凝聚力、发明力和战斗力进一步增强。为了加强和改善党对经济和社会事业各项工作的领导。围绕中央商务区建设、发展楼宇经济与建设专业市场超市、推进鞍钢与地方融合、招商引资与发展民营经济、四区”同创全国先进、优化经济发展环境,区委成立了六个重大专项组,区委、人大、政府、政协建立了领导牵头、部门参与、左右关联、上下衔接的工作推进机制。各专项推进组深入实际,调查研究,各负其责,有力地推进了重点工作的进展。针对月份全区地方财政收入只完成年计划的严峻形势,调整完善了财政体制,调动了个街道财政增收的积极性,动员个街道和各税务分局大干月份。经过大家的艰苦努力和积极配合,月份当月完成地方财政收入万元,当月收入占年计划的比月正常进度提高了个百分点,取得了大于“阶段性效果。以居民区党组织为基础、社区党员为主体、社区内各类党组织共同参与,相互作用的一体化”社区党建工作做法,得到省委组织部充分肯定,并被推荐到中央组织部,为我区创建社区党建全国先进发明了条件。区非公有制党建工作在全市做典型经验介绍,天兴百盛党委、府兴楼党支部被评为全市非公有制优秀党委和党支部;全区各级党组织深入学习贯彻两个《条例》严格落实“两个务必”四大纪律和八项要求”认真落实党风廉政责任制,加大对违纪违法案件的查处力度,进一步提高了全区各级党组织的凝聚力、发明力和战斗力。

基本上做到时间过半,从上半年全区主要经济指标完成情况和各项工作进展情况看。完成任务过半”这是全区各级党组织和广大党员干部群众奋发实干求发展的结果。充分肯定成果的同时,也必须清醒的看到工作中存在问题和随着改革开放的不时深入所面临的困难和矛盾。主要是一是地方财政收入增幅缓慢。上半年仅完成年计划的财政收支矛盾突出,资金调度困难。二是项目贮藏缺乏,特别是今年以来还没有新的超亿元的大项目。三是社会不稳定因素增多,就业压力增大。随着市属户国有大中型企业的转属,因经济问题引发的社会不稳定因素增多,随着这些企业产权制度改革的推进,就业和社会保障的压力增大。四是党员干部特别是领导干部执政能力有待于进一步提高,观念不新、思路不宽、方法不多、作风不实等问题还不适应加快发展的要求。五是机关服务基层的观念、作风和效率还有待于进一步的改进和提高。

必需直面解决而不可回避,对于上述存在问题。努力克服而不可无所作为,下半年工作中,要负重进取、奋发有为。

二、突出重点。全力推进各项重点工作

做好日常工作的同时,根据区委常委会讨论的意见。下半年要集中力量做好以下几项重点工作。

⒈坚持以税源经济为生命线。

第一。确保今年地方财政收入计划的完成。今年上半年的财政收入缺口较大,月份地方财政收入完成年计划的月份地方财政收入完成,财政收支矛盾突出,形势严峻。出现这种情况既有客观因素,也有主观因素;既有正常原因,也有不正常原因,但是还是要从主观上多找原因。主要是一是今年月份的财政体制不能从根本上调动十三个街道的积极性。不能适应省、市变化的财政体制以及局部呈现的新情况。二是完成地方财政收入的主体单位—地税铁东分局,上半年只完成了年计划的三是面对变化了形势、变化了财政体制,税源经济的观念和思路还不新不宽,采取的方法措施还不得力。

后五个月的工作中,因此。要继续坚持大干月份的精神状态和工作劲头,采取更为有效的措施确保今年地方财政收入计划的完成。一是全力以赴抓征收。从现在年底,还有个月的时间,要完成亿元的财政收入,平均每月要完成万元的任务。相关税务分局,特别是地税铁东分局和个街道要采取有力措施,确保当月任务的完成,把落下的进度撵上去。完成当月任务的同时,要严格按级次入库,月份,街道系统完成万元,为年计划的区本级完成万元,为年计划的请相关税务分局在保证街道完成任务的同时加大区本级的收入力度,确保区、街两级双赢。二是做实基础工作。要进一步做好区域税源的普查,特别是要做好对市转制转属企业的登记调查。建立健全对属地企业的定期排查和税收信息反馈制度,做到区、税务局和街道重大问题及时沟通,异常情况及时反馈,发现矛盾及时解决。三是调整思路,扩大税源。随着市转属企业大量下放到县区,要积极应对形势、任务的要求,按属地化征收的原则,规范税收秩序,组织市、区两级人大代表检查《税法》执行情况,把依法征税和协税护税工作做实、做细。要认真总结和推广各街道大干⒍月份所创造出来的扩大税源的新思路、新办法,进一步调整和完善发展税源经济的思路、政策和措施。四是发展楼宇经济加大税源培植力度。充分利用区位优势,加强区、街两级科技守业中心建设,重点吸引发展前景好、税收增长潜力大的企业到区落户,培植税源,做大做强楼宇经济。

第二。加快中央商务区建设。一是要把项目工作放在经济工作的首位,把招商引资上项目作为铁东区加快发展的根本途径,年年讲、月月讲、天天讲,年年干、月月干、天天干,坚持“重外不轻内,重大不轻小,重量不轻质”原则,不间断地推出一批项目,推进一批项目,建设一批项目,竣工一批项目,增强发展后劲。二要全力推进年初我确定实施的个千万元以上的大项目,下半年,要重点推进中央商务区两个超亿元的项目建设。月×日井字街改造首批万平方米景子街商厦项目破土动工;要推进世纪广场项目年内尽快开工建设。推进两个超亿元项目开工建设的同时,全区上下都要以项目为载体,广泛开展招商引资工作,特别是根据景子街商厦和世纪广场的功能,瞄准国内外有名的大型商业零售企业和连锁店、吸引他区落户,提升我区第三产业的档次和水平。全区上下要紧紧围绕这两个提升我区现代商贸服务区形象的标志性项目,形成合力,全力做好服务,为加快建设东北地区最大的休闲娱乐商务中心卓有效果地开展工作。三是继续强化招商引资力度。要加快引进国外资本和民营资本力度。上半年合同利用外资完成万美元,为年计划的外经工作的单薄环节是合同外资额比较少,这说明我区今年的项目少。进一步强化民营企业的主体作用和经济主管部门桥梁纽带作用的同时,根据市场化运作和依法、自愿、自律的原则组建各种行业协会、商业总会,充分发挥协会、总会的作用。加大招商引资力度,坚持“内资、外资、民资”偏重,不时扩大总量,提高质量。各街道要依照年初工作任务的要求,消除招商引资工作的空白点”确保今年实现外资调入额万美元的目标。

第三。推进和加强对转属企业的改革与管理。依照市委、市政府的要求,上半年,区先后共接收市转属企业户,其中,未转制的有户。这些企业帐面资产总额亿元,负债总额个亿,把这巨额资产经营好、管理好,对铁东区是一件大事,也是一件好事。但是也要清醒地看到随同着这些企业而来的很多社会矛盾、不稳定因素需要我认真对待,这对于铁东区来说是一件难事。因此,全区上下要以高度负责的精神,认真做好接收、管理和改制工作。这里强调三点:一是分口负责,加强对转属企业的管理。加强对转属企业党员职工和党员干部队伍的管理;加强对转属企业的资产管理,包括固定资产、流动资产、债权、债务管理。区政府已经出台加强资产管理的方法,用制度约束人,防止和减少企业转属、转制过程中国有、集体资产的流失,各主管局和企业要认真执行。依照统计法和档案法,加强对企业各种统计资料、档案的管理,特别是加强那些涉及到债权、债务、流动资产、固定资产的原始凭证的管理。二是积极推进转属企业的产权制度改革。依照市委常委会的意见,转属下到县区的企业在下半年要集中力量转制。但是为了防止国有资产的流失,这段接交过程中一律暂停转属企业的转制工作,待主管局和有关单位把接收企业的基础状况搞清楚后,再加大工作力度,加快步伐,集中精力搞企业转制。企业转制要面向市场,进行资源重组。转属企业转制过程中,一要严格程序,规范操作;二要体现公开、公正、公平竞争原则,防止暗箱操作;三要严格防止国有、集体资产流失;四要保障职工的合法权益,落实各项政策和措施;五要保证企业职工队伍的稳定;六是方法上要先易后难、有序推进,搞一个成一个,经得起历史的检验。三是加强平安防火工作,切实做好转属企业的稳定工作。

⒉坚持科学发展观。全面推进社会各项事业的发展

巩固、完善义务教育管理体制。年内重点加快华育主教学楼、小学校舍和区教育信息中心改造建设任务;加强教育教学队伍建设,围绕创建全国教育工作先进区目标。严格教师准入制度,推行全员聘用合同制;提高教育教学科研质量;深化办学体制改革,办好华育(国际)高中。确保财政对义务教育投入的同时,建立非义务教育由政府、社会、家庭和个人合理负担的机制,保证教育经费的逐年增长。探索多渠道办学模式,逐步形成以公办学校为主,民办、中外合作等多种办学形式共同发展的格局。

深化体育体制改革。通过体制和机制创新,围绕创建全国群众体育工作先进区目标。推动多出精品,多出人才,增强活力,壮大实力,提高竞争力。鼓励社会资本参与体育产业建设,拓宽体育场地设施建设的筹资渠道。建立健全群众体育组织,大力推进全民健身运动。认真准备参与好全省乡村体育工作现场会和鞍山市第九届运动会。

继续加大绿化美化力度,围绕创建全国园林城区目标。开展评选“花园式单位、园林式社区”活动,重点抓好第四批旧小区改造的绿化工作;继续加大市容整治力度,采取强力措施,清理占道经营、户外广告;巩固社会化清扫保洁效果,重点抓好主要干道围合区定点收集垃圾试点工作,提高居民区清扫保洁质量,确保中心城区环境卫生达到省一流水平。

不时夯实双拥工作基础,围绕创建全国双拥模范区目标。大力开展国际教育和双拥教育,进一步落实优抚政策,打造铁东双拥模式,全面提升全区双拥工作整体水平。

提高社区建设水平。安排使用好社区建设万元国债资金,巩固全国社区建设示范区的效果。采取多元化投入的方式,新建、改扩建处平方米社区用房,社区“一站四室”建设年内达到省规定平方米规范。继续做好旧小区开放式物业管理工作,广泛开展“星级社区”评比活动,推动社区建设上档次、创特色、出精品。加强“一站一所”建设,充分发挥社区社会保证载体作用,实现市、区、街三级联网。建立“差额救助、临时救助、社会资助”救助体系,做好乡村居民最低生活保证工作。建立社会工作者资格认证制度,逐步实现社区专职工作人员知识化、年轻化、专业化,把社区建设成为深化劳动就业和社会保证体制改革的重点平台,形成以社区为基础的就业和社会保证社会化服务体系。进一步制定完善各项规章制度和社区敬老服务“五大”组织网络,加快老年福利设施建设,整体提升全区老龄工作水平,力争今年实现全国老龄工作先进区的目标。

完善提高全区公共卫生服务水平和突发性公共卫生事件应急能力。加快区属医疗机构产权制度改革,深化卫生体制改革。强化政府公共卫生管理职能、健全公共卫生财政保证体系、疾病信息网络体系、疾病预防控制体系和医疗救助体系。吸引民间资本和社会资本进入医疗服务行业,发展股份制、合资合作等多种所有制形式的医疗机构,实现投资主体多元化。大力发展社区卫生服务,积极鼓励支持各类医疗机构深入社区,为居民群众提供及时方便、价廉质优的卫生服务。

完善社会保证体系。深化劳动就业体制改革,推进就业制度改革。实施就业优先发展战略,扶持发展劳动密集型产业,大力发展中小企业、非公有制经济和社区服务业,拓宽就业渠道。完善和落实就业再就业的各项政策,促进失业人员和下岗职工自主守业和自谋职业。积极推广实施技能培训、提供守业服务、发明就业岗位的三位一体”守业模式,形成从创业指导到守业培训、守业扶持、守业示范全过程的零距离”守业服务体系。深入开展就业援助行动,扶持有劳动能力的特殊困难群体实现就业和再就业。加快完善社会保证体系,继续完善城镇职工基本养老平安制度。扩大失业平安覆盖面,重点抓好非公有制企业职工和灵活就业人员的参保工作,实现应保尽保。强化社会平安基金征缴,增强社会平安基金的支付能力。

深化审批制度改革。切实加强经济调节、市场监管职能,转变政府职能。完善社会管理、公共服务职能,把政府经济管理职能的着力点转到主要为各类市场主体服务和建立健全与市场经济相适应的体制、政策、法律环境上来,把政府不该管的事交给企业、市场、社会组织和中介机构。认真贯彻落实《行政许可法》进一步推进行政审批制度改革,继续清理行政审批项目,简化审批顺序,提高审批效率。严格依法行政,建立科学化、民主化、规范化的政府行政决策机制。深化行政执法体制改革,完善行政监督制度,落实行政执法责任,规范行政执法行为,提高依法行政水平。

建立适应市场经济的事业单位管理体制和运行机制。依法规范行政执法主体,加快事业单位改革。对事业单位承当的行政管理、行政执法职能收归行政机关。对确需由事业单位承当的根据有关法律法规重新界定委托授权,凡是受委托或授权的事业单位所需经费要纳入财政预算管理。对其他事业单位要分类指导,完善政策,优化布局,改制转企,用三年时间基本完成事业单位改革任务,逐步使局部事业单位成为自主经营、自负盈亏、自我积累、自我发展的独立法人。根据省、市规定从现在起到年末,冻结事业编制,全面完成行政事业单位改革任务。

⒊坚持以营造良好的发展环境为目标。

稳定是发展的硬道理,要发展就必需有一个稳定的环境。没有一个稳定的环境做前提,发展是不现实的今年是建国周年,月份中央将召开十六届四中全会。做好工作,解决突出问题,化解社会矛盾纠纷,维护社会稳定,当前和今后一个时期的一项十分重要而迫切的政治任务。根据省、市委的安排,区委决定,集中三个月时间,开展一场解决突出问题、化解社会矛盾纠纷的专项治理工作。这是区委对我区社会稳定形势采取的一项重要举措,全区各级党组织和各级领导干部要把精神统一到区委的统一部署上来,增强大局意识、增强政治意识、增强责任意识,切实担负起维护稳定第一责任人的职责,对重大案件,对维护社会稳定的重大问题,要亲自部署,亲自包案,其他领导也要主动做好分管战线、分管范围内的工作。通过专项治理要实现六个目标:一是坚决遏制进京去省到市上访的高发势头。二是确保不发生震惊全国和全省的重大案件和社会稳定问题,确保不发生影响铁东区形象的大事。三是省重点交办案件中集体访息访率要达到个访息访率要达到市重点交办案件中集体访息访率要达到个访息访率要达到四是有理访、重复访和越级访的比例要明显下降。五是对办了错案造成严重后果的责任单位和责任人要实行责任追究。六是建立健全解决和社会纠纷问题的长效机制。这次通过专项治理工作要突出三个重点:一是通过专项治理,要解决一批群众反映的重点问题。作为全区现在最突出问题是对市转属企业涉及到企业破产、转制、转属、并轨、欠发职工工资、养老金、医疗费、取暖费等的问题,涉及到单位要认真研究,依据有关政策,做好工作。对乡村建设管理,特别是高官岭、营城子两个村的占地动迁引起的集体访、不稳定因素,要加大力度,切实做好工作。对涉法案件,政法部门要依照市里规定和进度要求,抓紧落实,尽快解决。对转业干部、三方面”人员问题,组织和人事部门、各级党委、各街道党工委、企业的党组织,都要认真地做好这方面的工作。二是着力解决省市交办的重点案件。三是着力解决区自点案件。涉及到单位要领导包案,要亲自处置这些问题,力争在三个月的时间内取得明显的效果。通过专项治理,完善工作和矛盾纠纷排查调处工作的长效机制。一是加强基层管理工作,切实提高基层解决问题和化解矛盾纠纷的能力。二是突出问题要从源头抓起,特别是那些因为经济利益问题而引发的问题,要从源头上抓。三是要落实好中央、省、市出台的政策,各单位不要随意开政策的口子,切实维护政策法规的统一性和权威性。

要坚决克服麻痹思想,切实抓好平安生产工作。对省、市挂牌的重点平安防范单位。切实加强领导,落实责任,特别要突出抓好重点环节、重点部位、重点行业、重点企业的平安检查和专项整改,坚决杜绝重特大事故的发生。对有重大火灾隐患而不按规定要求进行整改的企业,有关部门要坚决予以关停。

特别是要实现命案发案率下降;完成追逃“组织失踪人员的目标。要进一步深化群防群治工作,切实抓好社会治安综合治理工作。围绕创立“平安铁东”重点开展打击杀人、抢劫、盗窃、黄赌毒专项整治工作和命案的侦破工作。抓好社区专职保安队伍建设,加强流动人口管理工作,对重点区域和突出的治安问题要进行集中整治,努力为全区发展发明良好的社会环境。

三、加强领导。确保全面完成今年的各项工作任务

保证铁东区经济社会事业协调发展,落实科学发展观。关键在各级领导班子和领导干部。当前困难和矛盾比较集中的经济调整时期,加快发展,对全区各级干部的发展身手和驾驭全局能力是新的考验。要按照“三个代表”重要思想的要求,以提高执政能力为重点,与时俱进推进各级领导班子和干部队伍建设。

第一。加强领导班子和干部队伍建设。下半年,工作任务艰巨、形势严峻,全区上下要坚定信心,狠抓落实,坚定不移地推动当前工作。特别是全区各级领导班子和领导干部要从政治和全局的战略高度,深刻认识当前我所面临改革发展稳定的复杂性、艰巨性和紧迫性,不时学习新知识、积累新经验、经受新考验、增强新本领,提升在困难中负重前行的勇气和毅力;要在全区上下开展“争创为民、务实、清廉、团结的好班子,争做求真务实、执政为民的好干部”主题活动,自觉转变与发展社会主义市场经济不相适应的思想观念,学会运用科学的思想方法,依据科学规律来思考问题,谋划发展,指导工作;要提高审时度势、应急处置的能力。立足自身发展,掌握社会动态,及早发现影响改革发展的苗头性问题,未雨绸缪,积极应对,做到危机趋势早预测,防范对策早布置,处置预案早准备,把问题解决在基层,解决在内部,解决在萌芽状态,不时增强工作的科学性、预见性和有效性,一旦出现问题,要敢于负责,处变不惊,靠前指挥,及时控制局面,防止矛盾激化和事态扩大,防止造成不必要的损失和影响;要提高依法行政、依法办事的能力。强化依法行政意识,坚持从严治政,加强自我约束,严格依照《行政许可法》法定权限和程序,行使权力,履行职责。越是工作重要,越是事情紧急,越是矛盾突出,越要坚持依法办事。提高统筹兼顾、协调发展的能力;要依照科学发展观的要求,工作中学会“弹钢琴”善于抓重点,抓关键,抓主要矛盾,着力解决影响全局发展的主导性、倾向性问题,做到掌握全局,搞好统筹兼顾,正确认识和处置好人民群众的根本利益和具体利益的关系,眼前利益和长远利益的关系,最大多数和极少数人的关系,调动一切积极因素,推动我区经济和社会更快更好地发展;要选好配强各级党政领导班子,特别是配强“一把手”把政治上靠得住、工作上有本事、熟悉经济工作,群众公认形象好的优秀干部选拔到各级领导岗位上来,努力把各级领导班子和领导干部队伍建设成为深化改革、勇于创新、敢于争先的先进集体和带头人。

半导体与导体的区别篇10

关键词:整体/局部加工,半球功能不对称,知觉因素,注意控制,反应冲突。

分类号:B842

1 引言

自然界中许多物体都是以等级结构的形式存在的,比如人脸是由眼睛、鼻子和嘴巴等局部成分构成的整体。人类的视觉系统如何对具有等级结构的物体进行加工呢?1977年,navon开创性地采用等级刺激范式对整体/局部加工的视知觉机制进行了研究。1982年,Sergent首次采用半视野速示术考查了正常人对等级刺激加工的半球功能不对称效应,发现左半球加工局部信息有优势,右半球加工整体信息有优势。这一结果得到其后大量行为研究证据的支持。另外,对脑损伤病人的研究也提示,左半球颞一顶皮层损伤的病人对局部刺激加工的能力受到损害,而右半球颞一顶皮层受损病人的整体刺激加工能力被削弱。需要指出的是,行为实验虽然可以从整体上评价正常人大脑半球的认知表现,但大脑仅能作为一个“暗箱”被考察;而脑损伤病人的大脑存在局部结构与功能的损害,这可能会导致两半球的功能不对称关系发生改变。可见,仅凭行为研究和对脑损伤病人的研究资料并不能全面认识正常人整体/局部加工中的半球不对称效应的详尽机制。

随着认知神经科学的发展,脑事件相关电位(eRp)、正电子放射断层扫描(pet)和功能磁共振成像(fmRi)等技术正被广泛运用到该领域的研究中,它们可以提供具有较高时间或空间分辨率的数据资料,为研究整体/局部加工中半球不对称的脑机制开辟新的道路。基于20世纪末积累的研究资料,研究者对大脑两半球进行等级刺激整体/局部加工的功能不对称效应是出现在早期视觉分析阶段,还是晚期知觉加工阶段存在争论。近期的研究资料显示,等级刺激的整体/局部加工中半球功能的不对称效应是一个复杂的时间(加工阶段)与空间(激活脑区)活动的动态系统,会受到刺激的知觉因素、注意控制和反应冲突等变量的调节。本文将分析相关的电生理和神经成像研究,并对需要进一步研究的问题进行了探讨。

2 不对称出现的加工阶段

2.1 早期视觉分析阶段

一些神经成像研究发现,等级刺激的整体/局部加工导致了双侧外纹状皮层(prestriatecortex)的不对称激活。由于外纹状皮层主要负责早期视觉分析,因此研究者主张等级加工的不对称效应在较早的视觉分析阶段就已经出现了。例如,Fink等采用等级字母刺激进行了一系列整体/局部加工的pet成像研究。在定向性注意任务(directedattentiontask)中要求被试注意刺激的整体或局部水平,并报告出现在该目标水平上的字母。结果表明,整体加工显著激活了右侧舌回(rightlingualgyrus),而局部加工显著激活了左侧枕下皮层(1eftinferioroccipitalcortex)。研究者认为,被试在整体/局部加工中面对的是相同刺激,但不同的加工任务和注意要求导致了两半球外纹状皮层的不对称激活,这提示双侧外纹状皮层对等级刺激不同水平信息进行早期编码的能力存在差异,即左侧外纹状皮层能更有效地表征局部信息,而右侧外纹状皮层能更有效地表征整体信息。Sasaki等对于以上结果提出了不同的解释,他们认为外纹状皮层的不对称效应是由于整体和局部加工中眼睛运动的不同偏向(向左侧或右侧)所致。在一项fmRi研究中,他们让被试辨别由“+”和“×”所组成的等级刺激的整体或局部成分,实验过程中保持眼睛注视点恒定,结果枕叶皮层没有出现不对称激活。然而,Lux等的fmRi研究同样控制了眼睛运动,但实验任务是辨别等级刺激特定水平上出现的字母。结果表明局部加工中左侧距状沟(calcarinesulcus)激活水平更高,而整体加工中右侧舌回激活更强。可见,外纹状皮层的不对称神经活动可能并非单纯由眼睛运动导致,而是与等级加工的任务特性有关。

2.2 晚期知觉加工阶段

另外一些研究者根据电生理和神经成像的资料得出了不同的结论,他们认为等级刺激加工中的半球不对称效应出现在较晚的知觉加工阶段。例如,Heinze等结合pet和eRp技术对等级刺激加工的神经机制进行了研究。实验中包括定向性注意(directedattentiontask)和分配性注意(dividedattentiontask)两种任务。定向性注意任务要求被试判断目标字母是否出现在特定目标水平上;而分配性注意任务中,被试需要对出现在任意水平上的目标字母进行按键反应。pet研究的结果显示,定向性注意任务中并不存在整体/局部加工的半球不对称效应。而分配性注意条件下的eRp结果显示,等级字母加工在两半球诱发了不对称的n2波(潜伏期为260~360ms);但p1波(潜伏期为90-150ms)在两半球没有差异。结合pet和eRp的偶极子溯源分析表明,p1产生于枕叶的外纹状皮层。据此研究者推测,等级加工中的半球功能不对称效应可能仅仅发生在较晚的知觉加工阶段,而非在视皮层分析的最初阶段。weissman等的fmR/研究支持这种观点,他们在实验中要求被试对等级刺激中目标水平上的字母进行按键反应,结果显示顶下小叶/颞上回(inferiorparietallobe/superiortemporalgyms)出现了不对称激活。由于颞一顶区是知觉加工的高级中枢,研究者认为对等级刺激整体/局部加工的半球功能不对称效应主要出现在高级的知觉加工阶段。

美国出版的《认知神经科学杂志》(JournalofCognitiveneuroscience)2000年第2期上曾刊登分别由Fink等和mangun等撰写的文章,他们就等级刺激整体/局部加工中半球功能不对称效应的发生阶段展开了激烈争论。由于争论的双方都提供了一定的研究证据,这提示整体/局部加工过程中的半球不对称效应并非一种静止的状态,它可能是受到多种因素共同调节的动态系统,即在不同的实验条件下,半球不对称效应出现的加工阶段或脑区会发生变化。evans等报告的eRp研究就是一个典型例子,该实验中在两侧视野同时呈现不同的等级数字刺激,要求被试根据提示信号判断指定视野(左或右)和水平(整体或局部)上出现的数字。非目标水平上的信息有两种:恒定不变的中性刺激和不断变化的数字。选择性注意条件下,当非目标水平呈现不变的中性刺激时,半球不对称效应出现在早期阶段

(p1);当非目标水平上呈现不断变化的、且与目标任务相关的数字时,不对称出现在较晚的阶段(n2)。然而,近期的研究大多还局限于考察特定因素对不对称效应的影响,并根据单一影响因素阐述半球不对称效应的机制,这不利于形成完善统一的理论。今后的研究需要综合考察各种因素的作用,构建跨加工阶段(早期信息表征和晚期知觉加工)的动态理论模型。据此,我们将回顾近期的电生理和神经成像研究,评析影响早期和晚期不对称效应的相关因素,为进一步的研究提供参考。

3 知觉因素与早期信息表征

知觉因素是影响等级刺激加工和半球不对称效应的重要变量。对电生理和神经成像研究的分析表明,知觉因素可能主要影响双侧外纹状皮层表征整体/局部信息的效率,进而导致较早阶段的半球功能不对称效应。

3.1 知觉显著性

知觉显著性(perceptualsalience)是指等级刺激的可辨别程度,主要由刺激的大小、局部刺激之间的距离、视角等因素决定。许多研究以反应时间(Rts)为指标,评价等级刺激整体和局部信息的知觉显著性。实验中辨别整体或局部信息的Rts越短,则知觉显著性越高:反之则越低。Fink等的pet研究中要求被试判断相对高频和相对低频光栅的整体或局部成分的方向。结果表明,只在使用低频光栅时对局部的加工才会导致左侧枕下皮层(leftinferioroccipitalcortex)比右侧更显著的激活;也只有在使用高频光栅时对整体的加工才会出现右半球舌回(rightlingualgyms)比左半球更显著的激活。行为数据的分析表明,对高频光栅的整体信息和低频光栅的局部信息的反应速度更快,知觉显著性较高。研究者推测,知觉显著性的程度可能会影响早期视觉皮层表征信息的效率。等级刺激的知觉显著性越高,越容易被相应的外纹状皮层进行编码表征,从而导致较强的激活:相反,外纹状皮层表征知觉显著性较低的刺激时难度相对较大,从而影响了不对称效应的出现。evens等的研究也支持这种观点。他们发现当等级数字的非目标水平的信息是恒定的中性刺激时,目标水平(整体或局部)的知觉显著性明显提高,因而在两半球诱发了不对称的早成分p1波。

3.2 空间频率与刺激位置

Han等采用fmRi技术系统考察了等级字母刺激的空间频率与在视野中的呈现位置对整体/局部加工半球不对称的影响。实验采用定向性注意任务,在中央视野或偏侧视野分别呈现等级字母刺激。结果表明,在中央视野呈现宽频刺激时注意整体导致了右侧枕中皮层(rightmiddleoccipitalcortex)(Ba19区和37区)的显著激活,注意局部导致了左侧枕下皮层(leftinferioroCCiDitalcortex)(Bal8区)显著激活。但是,在偏侧视野呈现宽频刺激时枕叶皮层没有出现半球的不对称激活:过滤掉低频信息的等级字母也没有出现这种不对称效应。Han等的另一项eRp研究要求被试在偏侧视野条件下完成同样任务,结果外纹状皮层也没有出现不对称脑波。研究者推测,大脑两半球都能加工整体或局部信息,但只是左侧外纹状皮层更擅长分析局部信息,而右侧外纹状皮层更擅长分析整体信息。刺激在中央视野呈现时,双侧外纹状皮层可以同时获得刺激信息,它们会竞争对特定目标水平信息的加工。因此,优势加工半球的外纹状皮层激活水平更高。但当等级刺激在偏侧视野呈现时,刺激信息首先被投射到视野的对侧半球,然后通过胼胝体传递到同侧半球。这种半球之间的信息传递过程可能会导致同侧半球参与整体/局部加工的时间被延迟或信息的损失,从而削弱半球之间的竞争,并消除了外纹状皮层的不对称激活。可见,等级刺激的空间频率与呈现位置能够调节双侧外纹状皮层表征整体/局部信息的效率,进而影响半球的不对称效应。

4 注意控制与高级知觉加工

等级刺激的整体/局部加工中,注意控制机制的作用非常突出。在辨别等级刺激特定水平的信息时,需要将注意资源分配到或维持在特定目标水平(注意定向机制);或在不同的信息水平之间切换注意资源(注意切换机制)。注意定向和注意切换作为注意控制机制的两个重要方面,都需要颞一顶皮层等较高级脑区的参与,更可能影响高级知觉加工阶段的半球不对称效应。

4.1 注意定向机制的半球不对称

为了考察向等级刺激的整体或局部水平进行注意定向的神经机制,研究者在等级刺激出现之前呈现特定的提示信号,引导被试注意刺激的整体或局部水平,以此分离出注意定向的过程。研究表明,注意定向的过程存在半球不对称效应,左侧和右侧颞一顶皮层分别负责向等级刺激的局部和整体水平分配注意资源。例如,Yamaguchi等曾在eRp研究中用向内或向外的箭头提示被试须注意等级字母刺激的局部或整体水平。研究者分析了从提示信号出现到等级刺激出现之前的脑电反应,该段脑波反映了将注意指向特定水平的过程。结果显示,提示信号呈现240ms之后注意指向局部水平时左半球颞下区诱发了较强的n2和p3,注意指向整体水平时在右半球的颞一顶区诱发了较强的n2和p3。这表明两半球颞一顶皮层向等级刺激的整体或局部水平进行注意定向的过程中,存在不对称的脑电活动。weissman等的fmRi研究进一步考察了负责注意定向的特异性脑区。实验中使用字母“G”或“L”引导被试注意等级字母刺激的整体或局部水平,被试需要对提示水平上的字母进行归类反应。对感兴趣脑区(Roi)的数据分析表明,被试按提示信号将注意指向等级刺激的整体或局部水平时,不对称地激活了顶内沟(intraparietalsulcus)。这些研究证据均提示,双侧颞一顶皮层向等级刺激的整体/局部水平实施注意定向的过程存在半球不对称效应。

4.2 注意控制要求的影响

在等级刺激加工的研究中,一般采用分配性注意和定向性注意任务;其中定向性注意任务又可分为组块式条件(每个实验序列只注意同一目标水平)和随机化条件(每次加工的目标水平随机变化)。我们的分析表明,那些支持存在高级知觉加工不对称的研究一般采用随机化的注意定向任务或分配性注意任务。此类条件下被试需要通过“自上而下”的注意控制,有效地在整体/局部水平上分配加工资源,并在不同水平间实时进行注意切换。其对注意控制的要求较高,这需要发挥颞一顶皮层的注意调控作用,因此不对称效应更易在高级知觉加工脑区出现。相反,支持早期视觉分析脑区(外纹状皮层)存在半球功能不对称的证据一般来自采取组块式实验设计的定向性注意任务,如Fink等和Hart等的研究。由于此类条件下被试不需要在等级刺激的不同水平上分配注意或进行实时注意切换,其对注意控制的要求较低;像知觉显著性、空间频率和刺激呈现位置等因素的改变会调节外纹

状皮层对整体/局部信息分析或编码加工的效率,半球不对称效应更易在早期信息表征阶段出现。

5 反应冲突与高级知觉加工

Htibner等近些年来提出了“整合理论”试图解释等级刺激加工中出现在知觉高级阶段的半球功能不对称机制,其中反应冲突是关键因素。该理论认为,在等级字母加工的早期阶段,大脑半球对等级刺激的内容和水平信息的表征彼此分离,且两半球的表征能力没有差异;但在知觉的高级加工阶段,大脑半球整合等级刺激的内容与水平信息的能力存在差异,即右半球更擅长于将整体内容与整体水平的信息进行整合,而左半球则更擅于整合局部内容与局部水平的信息。实验使用反应一致和反应冲突的两类等级字母刺激。反应一致刺激是指两个等级水平上的字母对应同一反应;反应冲突刺激是指等级刺激两个水平上的字母对应不同的反应。“整合理论”预计,既然反应一致刺激的两个水平上的信息激活了相同的反应,则反应选择只需通过早期的知觉表征就可以完成:而对反应冲突的刺激而言,则必须将等级刺激的内容信息与水平信息进行有效整合,才能完成反应选择。因此,只有反应冲突的等级字母刺激才会导致半球不对称效应。Htibner等通过一系列行为研究证明了“整合理论”的合理性。

另外,eKp研究的结果也支持这种观点。如malinowski等在中央视野呈现反应一致和反应冲突的等级字母刺激,同时记录eRp的反应,任务是对目标水平出现的字母进行按键反应。结果发现,两半球只在反应冲突的刺激呈现后320~400ms出现不对称的n3波:而反应一致刺激没有诱发不对称的脑波。Volberg等也记录了在偏侧视野呈现以上两种等级字母刺激时的eRp反应,发现只有反应冲突刺激在大脑两半球诱发了不对称的n2和p3波。由于以上两个研究均没有发现p1成分存在半球不对称效应,研究者推测对反应冲突刺激加工中出现的较晚的不对称eRp成分,可能反映了大脑两半球整合等级刺激的内容信息和水平信息的能力所存在的差异。

不过,仔细分析后不难发现,对反应冲突等级刺激进行精细表征的过程(将内容与水平信息进行整合)不仅需要高级知觉脑区(如颞叶皮层)的参与,也需要顶叶皮层在不同水平问进行有效的注意监控,这些可能是导致高级知觉加工阶段出现半球不对称效应的主要原因。然而,这种解释还需进一步的研究资料,如神经功能成像研究的验证。

6 总结与展望

纵观以上的研究资料,采用navon等级刺激进行的电生理和神经成像研究证据已经提示,整体/局部加工中确实存在大脑半球的功能不对称效应,但对这种效应出现的阶段还存在争议。近期的电生理和功能成像研究资料表明,整体/局部加工的半球不对称效应可能是一个受到多种因素调节的复杂动态系统,不对称效应出现的加工阶段会随着具体的实验条件而动态变化。早期视觉分析阶段更可能会受到刺激知觉因素的影响,而高级知觉加工更可能受到注意控制和反应冲突条件的调节。

虽然已有的研究资料表明半球功能不对称效应会在等级加工的不同阶段出现,但研究者对半球功能不对称机制的解释基本是根据单一加工阶段和影响因素提出的。正如weissman等指出的那样,整体/局部加工的机制是一个复杂的系统,会受到知觉、注意、任务难度和执行控制等多种因素的共同影响。因此,今后的研究需要综合各种影响因素,构建跨加工阶段的动态理论模型。