登陆注册
45079200000007

第7章 半导体工业的主角

生活的常识告诉我们,金属、盐和酸的水溶液以及大地、人体等等,都能导电,叫做导体;玻璃、木材、檬胶、陶瓷这一类东西,不能导电,叫做绝缘体;半导体的导电能力位于导体和绝缘体之间。

锗就是一种重要的半导体材料,它位于元素周期表中的第四周期、第四主族。大家都知道,在日常生活中最常见的温度计就是水银温度计了,用它可以来测气温。可以测人的体温,对我们帮助可真不少。可是,水银温度计的“感觉”太“迟钝”了,它只能测量一些特别大的东西和离它挨得很近的东西的温度,比如说,如果你不把它放在口中,它就测不出你的体温,这真的有点美中不足。

现在,人们已做成了一种“感觉”十分灵敏的温度计。它的灵敏度有多高呢?举个例子你就知道了,有一天你出去到1000米以外的公园里去玩,虽然把它这个“机灵鬼”放在家里,可它照样知道你的体温。有的人可能会问,这么灵敏的温度计是用什么做成的呀?

它是人们用锗做成的。在通常情况下,锗的电阻是很高的。我们可以拿水银来跟它作比较。假定水银的电导率是1,那么锗的导电率只有0.001,也就是说,锗的导电能力只有水银的千分之一。因此,我们可以用锗作成薄片电阻,涂到玻璃、石英或者陶瓷上,在雷达等设备里应用。

更重要的是,作为半导体材料,在不同的外因条件和杂质等因素的影响下,锗的导电能力会发生很大的变化。利用它的这个脾气,人们可以做成许多重要而有用的半导体元件。锗的导电能力会随着温度的变化而灵敏地改变:温度变化几百摄氏度,导电能力改变了几百万倍。导电能力的改变是可以通过仪器很准确地测量出来的,所以人们利用锗的这个特性,做成了对温度变化感觉十分灵敏的半导体温度计——热敏电阻。它的本领实在太高了,不但可以察觉到一千米以外人体的温度,还能测出0.0005℃的温度变化。人们用它可以做成温度自动控制器、定时继电器等等,广泛地应用到生产实践中。

用锗不但可以做成灵敏的半导体温度计,而且可以来发电。原来,温度对锗的另一个影响是产生“温差电效应”。半导体经过适当的组合,在它的一头加热,两头就有了温度差,这时就会产生电流。

可是,这有什么用处呢?用处可大了。利用“温差电效应”,我们就能用锗做成温差电池,直接把热能变成电能,而不需要许多笨重、复杂,经常受到磨损和需要维护修理的锅炉、汽轮机、发电机等设备。比如,把具有良好的温差电效应的锗硅合金用于温差发电机,结构简单,不用维修,使用寿命长达五到十年,而且还能成倍地提高发电效率。你看,这多么经济省事啊!

锗还可以用来制造光电池。太阳发出的光线照射到经过特殊加工的锗半导体上,就会不断地放出电来。光照越强,发出的电力越大。这样,我们就可以从太阳光那里取得无穷无尽的廉价电力。也许你就有一台半导体收音机,没事时一按开关,就可以听到美妙的歌曲,激动人心的体育节目,关心国家大事的同学还可以从中听到最新的时事报道。

但你们知道收音机是由什么做成的吗?原来,收音机的主要元件是晶体管——二极管和三极管,它们多数是用锗做成的。据统计,目前全世界每年生产的锗晶体管超过五亿只。与电子管相比,晶体管既不需要真空抽气,又不需要灼热灯丝,它体积小,重量轻,寿命长,用电省,而且非常结实,在碰撞和震动的情况下也能长期使用。当收音机刚出现时,由于它能使人们收听到远在千里之外的播音员的声音,因此人们曾亲切地称呼它叫“千里耳”。

用锗制成的晶体管还可用来制造“电脑”。一台每秒能运算一千万次的巨型电子计算机,它比人们的计算速度要快千万倍。如果使用电子管作元件,得装满一栋大楼,而如果用晶体管代替电子管,体积就可以大大缩小,几个不大的房间就可装得了,而且节省电力。现在,人们改用超大规模集成电路来制造“电脑”,它的体积越发小了。

传说以前有个身患肺痨的人,经过长期治疗毫不见效,病情反而愈加重了。在生命所剩不多的时间里,他毅然离家,搬进了深山老林,终日与山鸟为伴。这样过了几年后,他又完全健康地回到了家里,当人们见到他时,都十分惊讶,纷纷问他吃了什么“仙丹灵药”。他回答说,吃的食物跟以前一样,只是一日三餐坚持吃一些大蒜……”虽然人们都弄不清楚大蒜为何能治疗痨病,但却都在每顿饭时食用一些蒜泥。从此往后,这儿的人很少再得痨病。

大蒜为什么会有这样的奇效呢?原来,大蒜中含有许多天然抗癌元素硒和锗。微量元素硒,能够清除人体内极为有害的自由基,保护细胞的结构和功能,它还能刺激免疫球蛋白产生抗体,增强人体对疾病的抵抗力。

浙江有个盛产茶叶的村庄,那里的人都酷爱饮茶,长寿的人很多,几乎没有癌症,被誉为“无癌村”、“长寿庄”,经过种学家们的分析,茶叶中含有大量的硒,是那里无癌长寿的主要原因。至于微量元素锗,作用就更大了,它能促进人体血液循环,增强人体的抵抗力,还能使衰老或丧失功能的细胞恢复功能。更重要的是,锗可以通过生物电位,抑制癌细胞的繁殖,它还能诱发人体内的干扰素,将巨噬细胞诱变为抗癌性巨噬细胞,所以有防癌抗癌作用。

传说中那个患有肺痨(很可能就是肺癌)的人,长期食用大蒜,治好了病,这是有充分的科学道理的。当然,补充微量元素硒、锗的途径很多,但都不如食用大蒜,因为它没有任何毒副作用。大蒜的食用方法很多,可以做成蒜泥等。除了能防治癌症之外,大蒜还可以抑制胆固醇的合成,有效地防止高血压病。已患有高血压的病人,长期食用大蒜,也可以稳定病情,降低血压。

同类推荐
  • 语文新课标课外必读第五辑——海底两万里

    语文新课标课外必读第五辑——海底两万里

    国家教育部颁布了最新《语文课程标准》,统称新课标,对中、小学语文教学指定了阅读书目,对阅读的数量、内容、质量以及速度都提出了明确的要求,这对于提高学生的阅读能力,培养语文素养,陶冶情操,促进学生终身学习和终身可持续发展,对于提高广大人民的文学素养具有极大的意义。
  • 边城及其他(中小学生必读丛书)

    边城及其他(中小学生必读丛书)

    沈从文,20世纪优秀的中国文学家之一,也是著名的物质文化史专家。对于许多人来说,他的文学创作一直是个谜:没有新式的留洋背景,也没有传统的学家渊源,而且行伍出身,却能凭借其独特的生活体验为人们创造出一部部经典著作。即使在今天,沈从文先生的许多作品依然具有极强的生命力。
  • 新课程师资培训教程-高二语文优秀课例

    新课程师资培训教程-高二语文优秀课例

    为新课程实施和提高教师专业化水平而精心编写,选取了大量教案,内容上充分体现了知识性和趣味性。接受课改新理念,感受课改新思维,使用课改新教材,至始至终课改给人一种焕然一新的感觉。它是一次革命,一场对话,一座平台,一把迈向成功教育的钥匙。
  • 布克熊之经典精读系列:朝花夕拾·野草

    布克熊之经典精读系列:朝花夕拾·野草

    本书收录了鲁迅先生具有代表性的经典佳作,以及“民国四大才女”之一萧红所著的《回忆鲁迅先生》。其中,回忆性散文集《朝花夕拾》记述了鲁迅先生童年的生活和青年时求学的历程;中国现代文学史中颇具影响力的散文诗集《野草》,描写出作者在新文化统一战线分化以后,在彷徨中探索前进的思想感情;《故事新编》是以远古神话和历史传说为题材而写就的短篇小说集;萧红的《回忆鲁迅先生》则为读者重现出一个极具魅力的鲁迅来。
  • 手指速算法

    手指速算法

    “手指速算法”,国内首创,世界独一。学了它,人们将会发现,我们具有的两只手,也是一个完美的计算器。一般用它可以进行六位以内数的加、减、乘、除、平方、开平方六种运算。其运算速度,加减可与电子计算机相媲美,乘除比珠算还要快,平方、开平方比笔算快得多D手指速算,人人都能学,人人都能用。尤其大、中、小学生在考试中,人们在经济往来及买卖交易等活动中,有关的计算用指算进行,最为方便快捷,得心应手。学会了手指速算,将会终生受益,既能算数,又能巧手益智、健脑强身,可谓一举多得。
热门推荐
  • 与你共舞:魔妃舞苍穹

    与你共舞:魔妃舞苍穹

    她是杀手界的翘楚,她是外科第一把刀,她是中医世家传人,她创建佣兵组织—暗刺。她意外死亡,魂穿异世,强大的灵魂续写传奇,开拓新篇章。步步谋划,步步为营,只为心中的信念,只为不被人踩在脚下。奋斗,努力,抗争,只为无人敢欺。颠峰,是为强者而存在。原来一切早在万年之前已经注定,是认命还是独领风骚,万年前的是因,万年后的是果,这果只能由我百里千沐来写,唯我舞动苍穹,乾坤逆转。尘埃落定,谁与她笑傲江湖,谁才能俘获她那颗冰冷的孤傲之心。到底是谁负了谁?繁华万年,终不如她唇边一抹浅笑,千帆过尽,皆不如她一句温柔话语。她和他,到底有着怎样的爱恨纠葛?她和他,会一起共舞,舞一篇独一无二的盛世华章。
  • 我真的是帝级强者

    我真的是帝级强者

    我曾经是最强,现在也是,你不信?没关系,等你躺下了我再告诉你一遍。
  • 地球消失记——枯竭的生命源泉

    地球消失记——枯竭的生命源泉

    本书讲述了目前地球水资源遭到破坏、水污染严重的状况,保护水资源的重要性,以及水资源保护的相关知识,重点培养青少年对环保的认识。
  • 阴天晴雨

    阴天晴雨

    她与她同是姐妹,却因为一个刚满月的弟弟而命丧黄泉。因此姐妹俩一同穿越到了一个大陆。俩人醒来之后就发现自己在一个荒郊野外里。后来才知是因为在家族中这两姐妹不和才导致死亡。然而才让姐妹俩的灵魂穿越到此处。
  • 异渡方舟

    异渡方舟

    “你尝过的那些甜头都是寂寞的果实,那是活生生从心头里割下的我,一块肉像一个赠品从来都不假思索....你..”詹姆斯哭诉道.“詹姆斯,如果你再这样,我就让你的帝国从整个玛雅版图上消失掉你信吗?...”凯瑟琳皱皱眉,恶狠狠的说。
  • 空灵劫渡

    空灵劫渡

    五十年前,我的爷爷是世人皆知的大师;三十年前,我的父亲是叱诧江湖的算命先生;十五年前,我出生了,天降大雨,雷鸣电闪,爷爷不由得一惊,仰天说道:“这孩子是个丧门星、败家子啊!”
  • 洪荒秘录之万年神约

    洪荒秘录之万年神约

    万年沉沦,迎来洪荒降临。各族强者纷纷觉醒,且看群雄争霸,谁主洪荒沉浮!
  • 仙路之重返混沌

    仙路之重返混沌

    混沌,为初始。无尽岁月诞生规则之灵,名曰天道。天道截取一丝混沌之气演变化生阴阳,阴虚上浮化生鸿蒙,阳实沉降化生五行冰风雷,五行循环不止,冰风雷跃动不息,鸿蒙助宇宙稳定不动,最终诞生世界。只有重返混沌,修成混沌体,才能超脱世界之上。功法升级:练气,筑基,结丹,元婴,化神,炼虚,合体,大乘,渡劫成仙。真仙,天仙,金仙,圣贤,大帝
  • 我是自己的盖世英雄

    我是自己的盖世英雄

    “比拉彗星自1826年被命名后,一直在预计回归的年份准时出现。1846年比拉彗星一分为二,形成了两颗小彗星,它们各自逐渐产生彗尾。然而,1852年以后,这两颗小彗星失踪了。无论天文学家如何精益求精的计算,无论世界各地的天文台和爱好者们如何煞费苦心地寻找,全世界再没有人观测到比拉彗星。直至1872年11月27日,奇异的事情发生了,一场意外又异常壮丽的流星雨造访地球,从黄昏到黎明,天空中的流星川流不息,如焰火般绽放。而这天,正是地球穿过原比拉彗星轨道的日期。”原来,他从不曾忘记那所谓的约定,哪怕耗尽最后一丝气力,也要再见你一面。
  • 天行

    天行

    号称“北辰骑神”的天才玩家以自创的“牧马冲锋流”战术击败了国服第一弓手北冥雪,被誉为天纵战榜第一骑士的他,却受到小人排挤,最终离开了效力已久的银狐俱乐部。是沉沦,还是再次崛起?恰逢其时,月恒集团第四款游戏“天行”正式上线,虚拟世界再起风云!