本質半導體的案例
【原創分享】電子學中的百科書-本質半導體與雜質半導體
好了，既然了解了P型半導體，那么我們就來看一下N型半導體，首先，N型半導體摻雜的元素為5價元素，其常用的五價元素有，磷、砷、銻等。
當然如果根據P型半導體的思路，其本質半導體為四價元素，當摻入一個五價元素后，其會形成一個多余的電子，而這個多余的電子叫做自由電子，所以N型半導體為多數載流子為電子，而少數載流子為空穴，也就是所電流在物理層面是從負極流向正極。如圖所示：
這是關于本質半導體與雜質半導體的摻雜和P型半導體與N型半導體的區別，及利用基本半導體物理學的角度分析。
那么當我們將這兩個半導體進行結合，會出現什么樣的物理現象，或者是一個半導體電子電路的課程研究，也就是在討論這兩個半導體結合后的物理現象及對電壓、電流的一些控制和他本身的控制方法。
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展開 【原創干貨】電子學中的十萬個為什么-初識半導體
這就是模擬電路，模擬電路一直以半導體元件為基礎探究其內部與組成的關系，今天呢不講這么高深，當然大家被認為就不會有干貨了。
半導體物理學是半導體專業的一門學科，如果以本學科專業知識來說明其模擬電子技術，我想這將是一個全新的討論。
首先來看本質半導體
先來討論一個初中物理中學過的問題，原子的結構：
原子由原子核與電子組成，其中原子又分為中子與質子。
而電子帶負電荷，其電荷量為-1.6*10-19（庫侖）
中子不帶電，為電中性
而質子帶正電荷，其電荷量為1.6*10-19（庫侖）
下面來看一下原子的結構圖，如圖所示：
以正14價的矽原子為例：
其中中間的原子核+14，代表質子為正14價的質子
而價電子是最外層且為脫離軌道的電子
而束縛電子則是，最接近原子核并且受原子核束縛的電子。
如果當我們的原子受到例如：熱能、磁能、光能、電能時，其最外層的電子會脫離軌道，當脫離軌道后，脫離的電子為自由電子，而留下的電子洞又叫做電洞的稱為空穴。
那么這里有一個問題，價電子是如果脫離束縛變為自由電子的？
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首先來看一個圖：
通常會定義一個價電帶，我們會施與一個能量，之后受到外界的影響，比如熱能的影響，價電帶中的電子就會，由于熱能的影響開始蠢蠢欲動，當超過了一個叫做禁止能帶隙之后，電子就會跑到傳到帶，變成所謂的自由電子。
展開 數字孿生本質及落地
映射只是數字孿生的基本特征，仿真也僅僅是其基本內涵，數字孿生的本質及價值在于對物理實體、業務流程等的優化，最終幫助人們以更高的效率、更低的成本、更優的質量、更人性化的數字體驗，構建企業高效、高質、低成本、綠色的研發、生產、管理、營銷及服務體系，提升企業競爭力。
干貨 ：提高天然氣制乙炔技術本質安全的措施！
3 結語
經過對引進技術的消化、吸收，中石化川維化工在天然氣部分氧化制乙炔技術的本質安全性和長周期運行等方面，采取了一系列的措施，作了較大的改進和再創新，使技術的整體水平得到極大的提升，為天然氣部分氧化制乙炔技術的推廣應用奠定了堅實的基礎。
-END-
光伏業的本質：變化著的成長性周期行業
很顯然光伏行業屬于成長性行業，因為光伏產品有半導體屬性，是人類目前所使用的各類能源中降本空間最大的一類能源。以煤炭、石油、天然氣為代表的傳統石化能源，由于優質可開采資源日益減少長期能源成本有上升的勢頭;風電、水電資源限制也很大，經濟可開發的水電資源已經很小，我國每年新增水電裝機量高峰已過，未來會進入存量時代。風電也面臨同樣問題，降本速度越來越慢，唯獨光伏降本空間巨大，我對光伏產業有些了解，對于未來技術演進路線心里也大致有數，可以說：不久的將來，光伏電有潛力成為全球各地最為廉價的能源，現在很多人看光伏電還是新能源，但不久的將來，光伏將會是“傳統能源”、主流能源、終極能源，但凡懂一些電力行業的知識就會發現大家所設想的核聚變能源根本不是一個好的解決方案。光伏電成為未來百年的終極能源的可能性十分巨大。
由于光伏組件產品價格經常處于下滑通道中，回顧過去8年光伏產品價格，會發現每一年光伏產品均價都是比上一年有所下滑的。
由于光伏產品每一年都在下滑，而且又是對成本非常敏感的標準化產品，根據經濟學的基本原理我們就可以知道，伴隨著價格下滑，自然就是需求的持續向上。
從這一點上來說，光伏行業是非常典型的成長性行業，2015年對于光伏業而言是一個盈利豐厚的一年，但即便如此當年光伏產品的均價仍然比2014年下滑11.53%。所以觀察光伏產業新周期是否到來也不是看光伏產品是否漲價(光伏組件產品幾乎永遠不可能漲價)，而是要看其跌幅是否小于歷年平均以及根據大家新的成本判斷新形勢下的盈利情況。所以光伏產業的周期判斷難度遠比其他大宗商品的周期判斷要難。
光伏行業的周期性
光伏行業除了要跟隨行經濟大環境有經濟周期以外，還會有補貼退出、技術更新迭代帶來的行業內獨有的周期。按照前面我們經濟學的簡單模型假設，光伏產品價格不斷下滑，需求就會不斷上升。
展開 單片機串口最底層的本質！
本文就帶你深入了解串口最底層的本質內容。
一、什么是串口通訊？
串行通訊是指僅用一根接收線和一根發送線就能將數據以位進行傳輸的一種通訊方式。盡管串行通訊的比按字節傳輸的并行通信慢，但是串口可以在僅僅使用兩根線的情況下就能實現數據的傳輸。
典型的串口通信使用3根線完成，分別是地線、發送、接收。由于串口通信是異步的，所以端口能夠在一根線上發送數據同時在另一根線上接收數據。串口通信最重要的參數是波特率、數據位、停止位和奇偶的校驗。對于兩個需要進行串口通信的端口，這些參數必須匹配，這也是能夠實現串口通訊的前提。
圖1：串行通訊示數據傳輸意圖
二、串口通訊的通訊協議？
最初數據是模擬信號輸出簡單過程量，后來儀表接口出現了RS232接口，這種接口可以實現點對點的通信方式，但這種方式不能實現聯網功能，這就促生了RS485。
我們知道串口通信的數據傳輸都是0和1，在單總線、I2C、UART中都是通過一根線的高低電平來判斷邏輯1或者邏輯0，但這種信號線的GND再與其他設備形成共地模式的通信，這種共地模式傳輸容易產生干擾，并且抗干擾性能也比較弱。所以差分通信、支持多機通信、抗干擾強的RS485就被廣泛的使用了。
RS485通信最大特點就是傳輸速度可以達到10Mb/s以上，傳輸距離可以達到3000米左右。大家需要注意的是雖然485最大速度和最大傳輸距離都很大，但是傳輸的速度是會隨距離的增加而變慢的，所以兩者是不可以兼得的。
展開 一秒讓你讀懂 DevOps 的本質及行業現狀與趨勢
其背后本質是企業 IT 的精益運營，以面對更快的業務試錯與業務創新。
概念雖好，落地卻難？
DevOps 的一個巨大好處就是可以高效交付。DevOps 理念指向“高度的自動化”，試圖制定一條從開發到運行自動運行的流水線，最大程度地擺脫人工的束縛，達到企業生產力的升級。
比如，持續的集成與開發，實現從開發測試、上線運維的一體化自動流程；智能預警幫助用戶自動監控集群運行狀態，快速定位到問題具體發生的位置，及時通知用戶以快速解決問題等。
DevOps 另外一個好處就是會改善公司組織文化、提高員工的參與感。員工們變得更高效，也更有滿足和成就感。
由此可見，如果能采用 DevOps，公司就能夠做更多的創新，縮短開發周期，將產品更加快速地推向市場；同時創造差別化的公司業務和價值，提高組織效率，而不是不停地修補舊問題。
雖說 DevOps 優勢多多，前途大好，企業對 DevOps 的評價也很高，但實際情況卻是說的人多，做到的很少。
究其原因，在于 DevOps 并不是簡單地將開發部門和運維部門合并，更是企業文化、組織結構的變革，是通過自動化的基礎設施、合理的流程規范以及智能的自動運行系統測試來加強開發部門和運維部門之間的協作和溝通。
首先，這涉及到觀念問題。DevOps 的最終目的是加強開發部門和運維部門之間的協作和溝通，如何把現在的文化朝 DevOps 思維模式扭轉，并且在開發和運維之間找到共識？
對于傳統企業，特別是大型分布式組織，在整體意義上的 DevOps 成功往往是不可能實現的。因為 DevOps 要求深層次的文化和組織變革，要改變的太多太多。這意味著大家要扔掉奉行了幾十年的顯規則和潛規則。你不得不告訴老部下們，大部分他們知道的和每天做的事物都已經過時了。
展開 淺析信號處理：人們認識信號本質的大飛躍
信號處理從最早的時域統計到Fourier變換的頻域分析，是人們認識信號本質的一次巨大飛躍，信號分析的角度從時域轉變到頻域。傅里葉真正得到廣泛應用是在fft算法的出現后，關于Fourier變換理論，課程介紹的太多了，就不一一介紹了。
信號的傅里葉分析圖
下面，說說傅里葉變換的缺點，考慮下面一個信號s(t)：
信號s(t)，初始頻率較高，中間頻率較低，Fourier變換中包含了這些信息，但是卻無法指示高頻、低頻發生的時間。Fourier變換作為一個全局變換，天然的少了另一個維度（時域），如果將時間域信號比作一個平面中的物體的話，那么頻域信號也同樣是一個平面中的物體，只是給我們換了一個角度而已，而人們總是希望能對三維世界的物體更具有直觀了解。信號也一樣，工程人員總是想知道信號有哪些頻率，且這些頻率在何時產生，而這個需求就給分析方法提出了一個要求，必須多一個維度，也就是給出信號的時頻域信息。
需求促成技術的突破。這時短時傅里葉變換 (SIFT) 便出現了，這個信號分析帶來了時頻分析的概念，而其優點是同時給了我們時間和頻率的信息。其方法的形象化的描述就是“把整個時域過程分解成無數個等長的小過程，每個小過程近似平穩，再做Fourier變換，就知道在哪個時間點上出現了什么頻率了。”這就是短時傅里葉變換。時域上分成一段一段做FFT，不就知道頻率成分隨著時間的變化情況了嗎！用這樣的方法，可以得到一個信號的時頻圖了。
下面信號s(t) 被分解為4個時間段，其分別對應的fft結果如下。這樣，我們可以知道在每段時間信號的頻率信息。
短時Fourier變換選Gauss窗函數一般被稱為Gabor變換。
展開 物聯網商業時代：一張全景圖解讀IoT的本質
理解IoT的本質
現今，我們每天都能看到“IoT”(Internet of things)一詞出現在各類媒體上。這個詞又被譯作“物聯網”。它并不是指某種特定的技術、產品或解決方案，而是指將所有物品與互聯網結合起來構成的世界(見圖1-1)。
過去，可以連接互聯網的設備僅限于電腦及通信設備。后來，具有上網功能的手機(feature phone)開始出現，自動售貨機等搭載移動通信模塊的機器也可以連接到互聯網了，而智能設備(智能手機/平板電腦)的誕生讓人們隨時隨地都可以上網。同時，伴隨著社交媒體的興起，越來越多的人整天都置身于網絡環境之中。
現在很多東西都可以聯網，包括電視機、數碼相機、數碼攝像機、數碼音響、硬盤錄像機、家用游戲機等數碼家電，以及家庭安防設備、健康器械、汽車、自動售貨機等。還有一些家電或健康器械雖然不能直接聯網，但也可以和智能手機進行通信傳輸。
日本將于2020年舉辦東京奧運會及殘奧會，屆時將有許多具有跨時代意義的服務獲得開發，并廣泛地提供給來自日本國內外的觀眾，而IoT很有可能以各種形式活用于這些服務之中。例如，設置在場內或周邊設施中的數字化標牌和自動售貨機，可以與入場觀眾的智能手機、智能手表等設備進行網絡連接，并根據該用戶的所在地、興趣、個人情況等為其提供最合適的信息。隨著眾多企業和公共機構的加入，預計到2020年，IoT將會和PC及智能手機一樣發展成為一種必不可少的技術。
互聯網大大改變了人們的生活模式和行為，給企業、社會、國家帶來了很大沖擊，也拉近了全世界的距離。而IoT將會給企業、社會、國家帶來比互聯網更大的沖擊，因為無論是數量還是種類，“物”都遠多于“人”。未來IoT活躍的范圍也許將超越地球走向宇宙，無法想象屆時宇宙和世界將呈現怎樣的一番景象。可以說，IoT具有無可估量的發展潛力。
展開 塑料韌性的本質與評價方法的選擇
塑料韌性的本質
韌性與剛性是塑料材料的兩個重要性能指標，它們之間存在一定的對立關系。剛性大的材料通常不易變形，但韌性較差；而韌性好的材料雖然容易變形，但抗沖擊能力更強。例如，玻璃纖維增強塑料的剛性較高，但其沖擊強度可能不如未增強的塑料。因此，在實際應用中，通常需要通過合理的改性方法來平衡韌性和剛性，以滿足不同應用場景的需求。
塑料韌性的影響因素
1. 基體樹脂的特性
研究表明，提高基體樹脂的韌性有利于提高增韌塑料的增韌效果，提高基體樹脂的韌性可通過以下途徑實現：
增大基體樹脂的分子量，使分子量分布變得窄小；通過控制是否結晶以及結晶度、晶體尺寸和晶型等提高韌性。例如，PP中加入成核劑提高結晶速率，細化晶粒，從而提高斷裂韌性。
2. 增韌劑的特性和用量
①. 增韌劑分散相粒徑的影響——對于彈性體增韌塑料，基體樹脂的特性不同，彈性體分散相粒徑的最佳值也不相同。例如，HIPS中橡膠粒徑最佳值為0.8-1.3μm，ABS最佳粒徑為0.3μm左右，PVC改性的ABS其最佳粒徑為0.1μm左右。
②. 增韌劑用量的影響——增韌劑的加入量存在一個最佳值，這與粒子間距參數有關；
③. 增韌劑玻璃化轉變溫度的影響——一般彈性體的玻璃化溫度越低，增韌效果越好；
④. 增韌劑與基體樹脂界面強度的影響——界面粘結強度對增韌效果的影響不同體系有所不同；
⑤. 彈性體增韌劑結構的影響——與彈性體類型、交聯度等有關。
3、兩相間的結合力
兩相間具備良好的結合力，可以使得應力發生時可以在相間進行有效的傳遞從而消耗更多的能量，宏觀上塑料的綜合性能就越好，其中尤以沖擊強度的改善最為顯著。
展開 從“防爆”到“本質安全”：魯渝能源無線充電技術引領高危場景能源變革
在走向本質安全與智能制造的路上，魯渝能源愿與更多行業伙伴攜手，用無線、無觸、無火花的清潔能源，點亮每一處危險的角落。
BIM發展的本質是工程數字化
在探討BIM的本質其實是工程數字化的過程中，多位專家提到BIM的雛形源于兩個問題：一是為了解決二維的局限而衍生出來的三維技術；另一個是為了解決信息化而提出的建筑信息體系。BIM本身具有的數據性和結構化特征，讓它可能成為了工程建設業的未來，但就目前國內的情形來看，將此類技術直接轉化成商業利益似乎還有一段距離。
重點啟示：深入理解挖掘 BIM數據價值
在整個報告會中，可謂亮點不少，但重點主要是從兩個角度解決設計行業BIM應用面對的問題。
首先，BIM應用過程中產生的大量數據，例如文件中的數據、數據庫中的數據，以及各類不同的應用產生的數據，貫穿在整個項目中，然而簡單地將這些數據移動存儲到互聯網云端上并沒有多少實際的意義。據統計，企業可以有效理解的只占總數據的1%，而剩余的99%，Gartner（高德納咨詢公司）稱之為黑暗數據。即指那些針對單一目標而收集的數據，通常用過之后就被歸檔閑置，其真正價值未能被充分挖掘。數據被收集存儲了，但缺乏對其深度理解的使用方式。
傳統的設計流程是點線式的。我們看到的都是現在的設計內容，而不能和其他的人，比如參與建造方、運營方進行溝通。所以設計是碎片化的、間斷的，數據的交換非常有限。設計變更更多的時候是靠電話。想要重復利用數據變得非常困難，更多的時候，大家是重新輸入數據，這種方式非常容易導致錯誤，并且各自為政。
展開 FEA 中的一個基本問題-凹角應力奇異的本質
通常，當您使網格變得更細時，應力會收斂到其標稱值
。然而，情況可能并非總是如此。下面我們有一個承受拉力的圓軸，具有不同的網格尺寸：正如您所看到的，隨著網格變得更細，最大應力繼續增加（發散），并且始終集中在截面突變最后一行單元上。這是否意味著 FEA 已失效，我們不能再相信其結果？完全不是——這是一種稱為凹角的應力奇點。
什么是凹角？
我們可以將凹角定義為完全尖銳的內角，它會導致零件的剛度發生突變。由于剛度的突變，凹角處的應力始終會發散。
讓我們用一個例子來說明這一點。這里我們有四個梁單元以一定角度排列，并標記了單元和節點。由于單元 3 沿 x 軸，其剛度矩陣涉及節點 3 和 4 處形狀函數相對于 x (dN/dx) 的導數。然而，在節點 3 處，形狀函數相對于 x 的導數為 0，因為元素 2 沿 y 軸。這導致剛度矩陣僅包含 0。
由于單元 2 沿 y 軸，其剛度矩陣涉及節點 2 和 3 處的形狀函數相對于 y (dN/dy) 的導數。然而，在節點 3 處，形狀函數相對于 y 的導數為 0，因為元素 3 沿 x 軸。這也會導致剛度矩陣僅包含 0。無論使用哪個元素來制定剛度矩陣，節點 3 處的剛度矩陣也將全部為 0，從而導致應力奇點。
如果我們在此示例中添加圓角半徑，則可以在節點 3 處制定剛度矩陣，因為元素 2 和 3 的 x 和 y 均發生變化。
凹角在 FEA 中非常常見 - 它們的出現可能是由于 CAD 中組件的建模方式造成的，或者是由于幾何簡化而產生的。
對于凹角該怎么辦？
第一步（也是最重要的）是首先識別凹角！如果您不確定，可以隨時嘗試使該區域的網格更細，看看應力是否發散。
展開 干貨 ：提高天然氣制乙炔技術本質安全的措施！
3 結語
經過對引進技術的消化、吸收，中石化川維化工在天然氣部分氧化制乙炔技術的本質安全性和長周期運行等方面，采取了一系列的措施，作了較大的改進和再創新，使技術的整體水平得到極大的提升，為天然氣部分氧化制乙炔技術的推廣應用奠定了堅實的基礎。
PLC與單片機控制系統，本質區別在哪?
從本質上說，PLC其實就是一套已經做好的單片機(單片機范圍很廣的)系統。
但PLC也有其特點：PLC廣泛使用梯形圖代替計算機語言，對編程有一定的優勢。你可以把梯形圖理解成是與匯編等計算器語言一樣，是一種編程語言，只是使用范圍不同!而且通常做法是由PLC軟件把你的梯形圖轉換成C或匯編語言(由PLC所使用的CPU決定)，然后利用匯編或C編譯系統編譯成機器碼!PLC運行的只是機器碼而已。梯形圖只是讓使用者更加容易使用而已。
如上所說，那么MCS-51單片機當然也可以用于PLC制作，只是8位CPU在一些高級應用如： 大量運算(包括浮點運算)，嵌入式系統(現在UCOS也能移植到MCS-51)等，有些力不從心而已，不過加上DSP就已經能滿足一般要求了，而且同樣使用梯形圖編程，我們可把梯形圖轉化為C51再利用KEIL的C51進行編譯。我們也能發現不用型號的PLC會選用不同的CPU，其實也說明PLC就是一套已經做好的單片機系統。
既然如此，當然也可以用單片機直接開發控制系統，但是對開發者要求相當高(不是一般水平可以勝任的)，開發周期長，成本高(對于一些大型一點的體統你需要做實驗，印刷電路板就需要一筆相當的費用，你可以說你用仿真器，用實驗板來開發，但是我要告訴你，那樣做你只是驗證了硬件與軟件的可行性，并不代表可以用在工業控制系統，因為工業控制系對抗干擾的要求非常高，穩定第一，而不是性能第一，所以你的電路板設計必須不斷實驗，改進)。當你解決了上述問題，你就發現你已經做了一臺PLC了，當然如果需要別人能容易使用你還需要一套使用軟件，這樣你可以不需要把你的電路告訴別人。
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