固態硬碟,固態照明(LED)為什麼被稱為「固態」?

有人說因為傳統硬碟有機械運動,而固態硬碟沒有所以"固態",那麼矛盾的是傳統白枳燈,熒光燈難道也是動態的? 這裡的"固態"是形容半導體么?如果是為什麼半導體是固態的?


這是個複雜的問題。

首先是「Solid State」和「固體」並非一一對應的術語。電氣意義上Solid State是指沒有機械部件的。這個詞顯然在英語中也是借用(或者說誤用)術語。最早的來源來自於電工領域對三極體繼電器的稱呼——Solid State Relay,意即「固定型態」繼電器,與電磁驅動的繼電器不同它沒有機械部件,因此它是一個不會變的整體,也即Solid State。

這一稱呼一直延續下來,被相對廣泛地用於指代許多被電子電路替代的機械產品,以及開始用於指代一些代替了原來含有非固態成分的元件的元件。例如固態加速度感測器(沒有液體)、固態顯示器(沒有電子束),固態電池(沒有電解液)等。但實際上這一稱呼多被濫用,許多新原理的元件並非不存在機械或非固態部分,只是做的非常小且封裝了起來實現了免維護,例如固態加速度感測器、固態顯示器等。

所以最終,根據Wiki的定義,固態電子是指完全由固態材料製造、且其中電流完全被固體材料包裹的電路或設備。顯然這一定義是模糊的,但是由於本身Solid State這個詞就是一個意會詞,也就沒法追究其精確定義了。


SSD這個名字確實不太好,讓人容易誤會還有液態或者氣態硬碟什麼的。其還有一個別稱叫NVM(非揮發性存儲),乍看也容易讓人誤會,以為還有可以揮發的存儲器。

SSD的來源據說是這樣的:數十年以前的電路是用真空管構成的,真空管在電流的流經路徑中有一段為真空,而非全程在固體中流動,相對的晶體管是全程在固體(在此指鍺、硅等半導體材料)中流動,所以用晶體管構成的電路也叫固態電路,而集成電路只是將原有晶體管的體積用縮小的方式製成,本質上沒有差別,所以也是固態電路。


固態/Solid-state個詞應該是從固態電子學/Solid-state electronics 引用過來的,其實直接翻譯為半導體更容易理解。

以下是維基百科對固態電子學/Solid-state electronics的解釋:

Solid-state electronics are those circuits or devices built entirely from solid materials and in which the electrons, or other charge carriers, are confined entirely within the solid material. The term is often used to contrast with the earlier technologies of vacuum and gas-discharge tube devices, and it is also conventional to exclude electro-mechanical devices (relays, switches, hard drives and other devices with moving parts) from the term solid state. While solid-state can include crystalline, polycrystalline and amorphous solids and refer to electrical conductors, insulators and semiconductors, the building material is most often a crystalline semiconductor.


不要看@我勒個去的回答像說笑,其實理由就是那麼簡單,字面意思。回答用電子器件的只是固態硬碟等實現方式的一種。傳統機械硬碟會有動的,比如馬達和機械臂,是變化的。所謂固態就是體積形狀不會改變,形態固定。所以有了固態硬碟和固態LED,相對來講而已。 回答固態電子學的,固態的意思不也是顯而易見,歸根結底是為了區別過去那種機械形態下而已,不需要機械控制。


1. 固態硬碟更正式的說法是固態盤。

2. 固態盤中的固態二字表明其中使用的全部是固態元件,也就是說不包括任何電子不從固體中經過的元件(如電子管)和帶有可動部件的元件(如機械繼電器)。

3. LED同理,發光的是PN結(固體),而熒光燈則是靠汞蒸氣(氣體)發出紫外線激發熒光粉發光,所以LED叫做固態照明。

最後,我們常見的半導體器件中使用的半導體如硅或者鍺確實在日常環境中是固態的。


固態電路的固態是相對於過去的機械開關,繼電器等電路的形式來說的,最早的固態電路可以追溯到貓須檢測器上。通俗的講可以理解為電路本身的形態不會因為電路狀態的改變而改變。


你可以把「固態」兩個字,換成「晶元」兩個字。

凡是基於晶元的產品,且該產品之前有基於非晶元的,都可以叫做「固態某某」。


請參考清華大學出版社的教材《固體發光》


確實,對照固態繼電器就能差不多理解了----沒有物理的、接觸式的開關部件,能夠實現物理的通斷功能。


簡單說就是,以前是三塊四塊湊一坨,現在確確實實是一坨。


你見過這些東西是液態的嗎?


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