电子功能材料2.1

什么是电子功能材料？定义1：所谓电子功能材料，是以发挥其物理性能（如电、磁、光、声、热等）或物理与物理性能之间、力学与物理性能之间、化学与物理性能之间相互转换的特性为主而主要用于电子信息工业的材料 定义2：根据在器件中所起的作用，可将电子功能材料定义为：凡具有能量与信息的发射、吸收、转换、传输、存储、控制与处理功能特性之一或者是直接参与保障这些功能特性顺利发挥而主要用于电子信息工业的材料。

定义3：具有某种功能效应的材料。功能效应是指材料的光、电、磁、热、声等物理特性以及这些物理特性参量之间的相互耦合（转换）效应。

有哪些电子功能材料？1.按电子材料的用途分类，通常把电子材料分为结构电子材料[能承受一定压力和重力，并能保持尺寸和大部分力学性质（强度、硬度及韧性等）稳定的一类材料]和功能电子材料[指除强度性能外，还有其特殊功能，如能实现光、电、磁、热、力等不同形式的交互作用和转换的材料；在应用中，主要是其功能而不是机械力学性能] 2.按组成分类，从化学作用的角度，可以将电子材料分为无机电子材料[又可分为金属材料（以金属键结合）和非金属材料（硅等元素半导体、金属的氧化物、碳化物、氮化物等，他们以离子键和共价键结合）]和有机（高分子材料）电子材料[主要是由碳、氢、氧、氮、氯、氟等组成的高分子材料，大部分是以共价键和分子键结合]

电子功能材料有些什么作用？

什么是标量、矢量及二阶张量？它们的下标数、分量数各为多少?无方向的物理量，称为标量（也称零阶张量）。它们完全由给定的某一数值来确定；与方向有关的物理量，称为矢量（也称一阶张量）。它们不仅有大小，而且有一定的方向；n 维空间n*n 的矩阵即二阶张量。下标数0、1、2.量数1、3、9. 求和规则是什么？根据求和规则如何表示两个矢量之间的关

系，如 试证明矢量的变换定律与二阶张量的变换定律 当某一项中有重复出现的下标时，则自动按该下标求和，因此，上式可表示为： (i ,

j =1,2,3) j ——求和下标i ——自由下标 上式可按j 展开，进而可写出Di 的三个分量，则

诺埃曼原则晶体物理性质的对称元素应当包含晶体的宏观对称元素（即点群的对称元素），也就是说，晶体物理性质的对称性可以高于晶体点群的对称性，但不能低于晶体点群的对称性，而至少二者是一致的。这在晶体物理学中称为诺埃曼（Neumann ）原则

晶体对称性对晶体物理性质的影响：具有对称中心的晶体不存在由一阶张量所描述的物理性质；具有对称中心的晶体，由二阶张量所描述的物理性质也是中心对称的；凡具有对称中心的晶体，都不存在由奇阶张量所描述的物理性质，但对偶阶张量都不施加额外的影响。

为什么晶体具有弹性？根据固体物理知识，不论晶体属于哪种结合类型，其内部质点的相互作用力都可以分为吸引力和排斥力两种。这两种力都随着原子间距离的增大而减小，然而它们

的变化规律不同。质点相互作用力的一般表达式为 式中A 、B 为常数；k 随晶体类型的不同而取不同 值，其值为3～11之间的整数；第一项代表排斥力；第二项代表吸引力。下图表示质点间相互作用力与质点间距离的关系

当晶体未受外力作用时，各质点间的距离保持一定，r = r 0，此时吸引力与排斥力相等，f=f 斥+f 吸=0，晶体处于平衡状态。当晶体受到外力作用时，原来的力学平衡状态遭到破坏，需要建立新的平衡状态。例如在拉力作用下，由于形变使质点间的吸引力占优势。这个力是反对质点间的距离继续增大的，而且它的数值随着距离的增大而增大，当其大到同拉力相等时，质点间的距离就不再增加，建立起新的力学平衡，晶体也就保持着一定的形变。这种由于形变而在晶体内部形成的相互作用力称为内力。在弹性范围内，当外力撤消后，这种内力就使晶体恢复原状。可见，晶体的内力与形变同时发生和发展的。正是由于存在这种与形变有关的内力，晶体才具有弹性。

应变张量是描述晶体形变的物理量

晶体的弹性形变服从虎克定律在弹性限度范围内，应力和应变成正比。

原子磁矩主要来源于电子的轨道运动和电子的自旋

什么是轨道角动量冻结在晶场中的3d 过渡金属的磁性离子的原子磁矩仅等于电子自旋磁矩，而电子的轨道磁矩没有贡献。此现象称为轨道角动量冻结。

物质磁性的分类根据是否有固有原子磁矩、是否有相互作用以及相互作用的种类可以将物质的磁性分为七类：抗磁性、顺磁性、铁磁性、反铁磁性、亜铁磁性、自旋玻璃和混磁性、超顺磁性。

磁晶各向异性在磁性物质中，自发磁化主要来源于自旋间的交换作用，这种交换作用本质上是各向同性的，如果没有附加的相互作用存在，在晶体中，自发磁化强度可以指向任意方向而不改变体系的内能。实际上在磁性材料中，自发磁化强度总是处于一个或几个特定方向，该方向称为易轴。当施加外场时，磁化强度才能从易轴方向转出，此现象称为磁晶各向异性。

磁致伸缩铁磁性物质的形状在磁化过程中发生形变的現象，叫磁致伸缩。

试述磁性粒子矫顽力随粒子尺寸的变化规律及其原因例，大块铁的矫顽力约为80安/米，而当颗粒尺寸减小到2*10^-2微米以下时，其矫顽力可增加1000倍，若进一步减小其尺寸，大约小于6*10^-3微米时，其矫顽力反而降低到零，呈现出超顺磁性。原因是小尺寸效应，随着颗粒尺寸的量变，在一定条件下会引起颗粒性质的质变。

顺磁性，超顺磁性，自旋玻璃态都表现为宏观上的磁无序，试述其差异点观察弱磁场下磁化率的温度关系曲线，自旋玻

璃态将会出现一个尖锐的最大值。而顺磁体和超顺磁体都符

∑==3

1

j j ij i E D ε)3,2,1(=i 2

k r B

r A F -

=

合居里定律，但其常数项与磁矩有关，前者很小，是原子或

离子的磁矩，而后者很大，是单畴粒子基团的总磁矩。

自旋重取向随温度变化磁晶各向异性的易轴发生变化。

变磁性由施加磁场或改变温度引起的从反铁磁性自旋排列向铁磁性自旋排列的转变称为变磁性。

根据右图指出磁滞回线CDEFG、起始磁化曲线OABC、矫顽力OE、剩余磁感应强度OD与饱和磁感应强度OC（图见上部）

极化的主要机理电子位移极化、离子位移极化和固有电矩的转向极化。

电介质在电场作用下，都要经过一段时间，极化强度才能达到相应的值。这种现象称为极化弛豫，所经过的这段时间称为弛豫时间。对于极化的三种机理，其弛豫时间是不同的。电子位移极化的弛豫时间非常小（约为10-14～10-15s），离子位移极化的弛豫时间稍长一点（约为10-12～10-13s），只有取向极化的弛豫时间较长。

任何电介质，包括压电晶体在内，当它处在电场中，尤其是在交变电场中长期工作时，都有发热的现象。这种现象说明介质内部发生了某种能量的耗散，这就是介质损耗。介质损耗是表征介质品质的一个重要指标。当电场是静电场时，介质损耗来源于介质中的电导过程。当电场是交变电场时，介质损耗来源于电导过程和极化驰豫过程。

当某些电介质晶体在外力作用下发生形变时，在它的某些相应的表面上要产生异号电荷。这种没有电场作用，只有由于形变而产生电极化的现象称为正压电效应。具有压电效应的晶体叫做压电晶体。

当在压电晶体上施加一电场时，晶体不仅要产生电极化，同时还要产生形变。这种由电场产生形变的现象称为逆压电效应。逆压电效应的产生是由于压电晶体受到电场作用时，在晶体内部产生了应力（称为压电应力），并通过压电应力的作用而产生压电应变。

实验表明，在压力不太大，且取一级近似的情况下，由压电效应产生的电极化强度P的大小与所加的应力σ成正比，即P=d σ，其中d为与应力σ无关的常数，称为压电常数，单位是CN-1（库仑/牛顿），试证明压电常数是三阶张量

常见的压电材料有: KDP（磷酸二氢钾）、ADP（磷酸二氢铵）、PZT（锆钛酸铅）、PVF2（聚二氟乙烯）

某些晶体不仅可以因机械应力的作用而产生极化（压电现象），而且还可以因温度变化而产生极化。例如，加热电气

石晶体时，在晶体唯一的3次轴两端即产生数量相等而符号

相反的电荷。若将晶体冷却，则电荷改变符号。晶体的这种

性质称为热释电性。具有热释电性质的晶体，称为热释电晶体。到现在为止，人们已知具有热释电效应的材料在一千种

以上，但真正符合实际需要的材料为数很少。其中，硫酸三

甘肽（TGS）、钽酸锂(LiTaO3)、铌酸锶钡(SBN)、钛酸铅(PbTiO3)和聚偏氟乙烯(PVF2)是最重要的五种。可把热释电晶体用以

制成热释电红外探测器，其信号输出与温度的变化率、而不

是温度的实际改变成正比，因此，该信号不取决于晶体与辐

射是否达到热平衡。热释电晶体是具有自发极化的晶体。自

发极化不是由外电场作用产生的，而是由物质本身特殊的内

部结构决定的。在热释电晶体中，有一类晶体不但有自发极化，而且自发极化强度可以用外加电场的作用而反向，其电极化强度P与外加电场E之间，具有与铁磁体中的磁滞回线类似的电滞回线关系。由于这类物质的介电性质在许多方面与铁磁物质的磁性行为相类似，所以人们称这一类晶体为铁电晶体。（其实晶体中并不含有铁）。概括起来说，铁电晶体是自发极化可以随外加电场的反向而反向的热释电晶体。凡是铁电晶体必定具有热释电效应，但热释电晶体不一定是铁电晶体。电畴是铁电晶体中自发极化的分子电矩方向排列一致的小区域。

铁电体的基本宏观特征：

1、第一个重要特征是，铁电晶体的极化强度P与外加电场E 间呈非线性的电滞回线关系。如图所示，电滞回线表明，铁电晶体的极化强度随外电场的方向而反向，极化强度反向是电畴反转的结果，而电畴反转具有滞后的特征。

2、铁电晶体的另一重要特性是存在一个被称作居里点的结构相变温度T C。当晶体从高温下降经过T C时，要经历一个非铁电相（有时称顺电相）到铁电相的结构相变。温度高于T C 时，晶体不具有铁电性；温度低于T C时，晶体呈现铁电性。

3、铁电晶体的第三个重要特性是临界特性。这里所谓的临界特性是指铁电体的介电性质、弹性性质、光学性质和热学性质，在居里点附近都要出现反常现象，其中研究得最为充分的是“介电反常”。由于铁电晶体的介电性质是非线性的，介电常数随外加电场的大小而变，通常测的介电常数是外电场较小时的值。在居里点附近，介电常数很大，其数量级可达104～105，这一现象称为介电反常，在实验中常利用这种现象来测定晶体的居里点。

什么是霍尔效应？其产生的原因是什么？有何应用？在沿

试样x轴方向通入电流（电流密度Jx），同时在z轴方向加一磁场Hz，那么在y轴方向将产生一电场Ey，这一现象称为霍

尔效应。所产生的电场:其中为霍尔系数若载流子浓度为，则。其正负号同载流子带电符

号相一致且只与材料的载流子种类和浓度有关。根据电导率公式，则

为霍尔系数，若载流子浓度为ni，则其中为霍尔迁移率。霍尔效应的产生是由于电子在磁场作用下，产

生横向移动的结果，离子的质量比电子大得多，磁场作用不足以使它产生横向位移，因而纯离子电导不呈现霍尔效应。利用霍尔效应可检验材料是否存在电子电导。做成霍尔器件，以磁场为工作媒介，将物体的运动参量转变为数字电压的形式输出，使之具备传感和开关的功能。如汽车速度表和里程表。

电解效应（离子电导的特征）由于离子导电发生迁移时，在电极附近发生电子得失，伴随有新物质的产生，即发生电解现象。法拉第电解定律指出；电解物质与通过的电量成正比，即g＝CQ＝Q/F。式中，g为电解物质的量，Q为通过的电量，C为电化当量，F为法拉第常数。可见，电解物质与通过的电荷量成正比。可用Tubandt法检验MX型化合物是否存在离子型电导，并且可以判定载流子是正离子还是负离子。

影响离子电导率的主要因素：温度、晶体结构、晶格缺陷。影响电子电导的因素：温度、杂质缺陷、组分缺陷及晶格缺陷。什么是超导现象？超导体的宏观性质有哪些？超导现象：物质在一定的温度T c以下时,电阻为零, 并完全排斥磁场(即磁力线不能进入其内部)的现象。超导体的宏观性质：1、零

电阻及其临界转变温度；2、完全抗磁性及临界磁场强度和临界电流密度

什么是双折射现象？一束自然光射入晶体之后分为两束光的现象。 例如，垂直于方解石晶体的自然面入射一束自然光就可看到在晶体中有两束光同时存在，其中一束遵守一般的折射定律，称为常光（o 光），另一束不遵守一般的折射定律，称为非常光（e 光）。外电场使晶体折射率改变的现象称为电光效应。折射率与电场一次方成比例变化的现象称为线性电光效应或泡克耳效应，与二次方成比例变化的现象称为二次电光效应或克耳效应，具有电光效应的晶体称为电光晶体。电光晶体在激光技术中有着广泛的应用。因机械应力或应变引起晶体折射率发生改变，从而产生人工双折射的现象称为弹光效应。当对介质注入超声波时，介质中便有声弹性波传播。在声传播过程中，组成介质的粒子将随超声波的起伏而产生周期性压缩或伸长，这相当于介质中存在着时空作周期性变化的弹性应变。这种应变通过弹光效应使介质各点的折射率随该点的弹性应变而发生相应的周期性变化，从而对光在该介质中传播的特性产生影响，光束在通过这样的介质时将发生衍射或散射现象，这就是声光效应。因此声光效应是弹光效应的一种表现形式。目前，声光效应已广泛地应用于光电子技术、激光技术、光信息处理技术等领域，以及用于研究物质的弹性性质、弹光性质、磁弹性质和磁光性质等方面。至今磁光效应中应用最多的是法拉第效应和克尔效应。法拉第效应是指偏振光透过磁性晶体后偏振面发生旋转，旋转方向与磁化强度 有固定的关系，如果光按原来的路程反射回来，旋转增加一倍，若磁化强度方向反向，旋转将改变符号，因此磁光旋转是非互易的。克尔效应是指偏振光被磁性晶体反射而引起的偏振面旋转。磁光材料是在可见光和红外波段具有磁光效应的光信息功能材料。稀土铁石榴石是重要的磁光材料。它的一般表示为R3Fe3O12，其中R 为钇（Y ）和稀土金属离子，如钇铁石榴石Y3Fe3O12简称（YIG ）在近红外波段透明，法拉第旋转角大，石榴石单晶有块体单晶和薄膜单晶。晶体倍频效应的相位匹配条件就是倍频光的折射率与基频光的折射率相等。实现相位匹配的途径：角度相位匹配温度相位匹配。常见的非线性光学效应：光混频、光参量振荡、晶体的光折变效应等。光折变效应——光致折射率变化效应，指电光材料的折射率在空间调制光强或非均匀光强的辐照下发生相应的变化。在一定强度激光的照射下，折射率会发生变化的晶体，叫光致折射率变化晶体，简称光折变晶体。 光折变效应的特点：1）光折变效应的大小只与入射光的能量有关，而与光强无关；2）光折变效应在时间和空间上是非局域响应的，折射率光栅与入射的光强分布之间存在位相差，此位相差的存在是光束在晶体内发生耦合作用的原因，也是许多非线性光学效应产生的根源。

具有特殊膨胀系数的合金，称为膨胀合金。分为：低、定、高膨胀合金。

从正常热膨胀的双原子模型说明热膨胀的物理本质：温度变化时材料原子间结合力发生变化。

因瓦反常（负反常）的合金在居里温度以上具有与一般合金类

似的正常热膨胀，而在居里温度以下则出现反常热膨胀。因瓦合金的反常热膨胀与其铁磁性密切相关，居里点以下合金为铁磁性，随饱和磁化强度的改变相应发生体积变化，即自发体积磁致伸缩。

热双金属（片）是由两层或两层以上具有不同热膨胀系数的金属材料沿层间接触面牢固地接合在一起的片状复合材料。其中具有高膨胀系数的合金做主动层，具有低膨胀系数的合金做被动层。有时为了获得特殊性能，在两层之间可夹层，也可在表面复层。热双金属片可将热能转换成机械能

弹性合金一般金属与合金的弹性模量随温度升高而减小，β <0，这是正常变化。而一些金属和合金的弹性模量，在室温附近的一定温度范围内变化很小（β ≈ 0），甚至增加（β >0），这属于弹性模量的反常变化，称弹性反常。原因：相变、有序-无序转变、铁磁性-反铁磁性转变等。对于实际弹性体，即使在弹性变形范围内，应力与应变之间也是一种非线性关系，变形不是完整弹性的，这种现象称为滞弹性或称为弹性的不完整性。弹性的不完整性有5种表现形式：正/反弹性后效、弹性滞后、应力松弛、模量亏损和内耗。弹性不完整性的起因：微观塑性变形的不均匀性、间隙原子的扩散、晶界的粘滞性流动。弹性不完整性的控制方法：提高弹性极限、降低合金微观区域的不均匀性。恒弹性合金特点是在一定的温度范围(一般为-60～+100℃)内其弹性模量或共振频率不随温度而变化(或变化很小)。由于此独特性能,使它在精密仪器仪表、测量技术、通讯技术及计算技术中获得广泛应用。高弹性合金的特点主要是弹性大、强度高,故广泛用于航空、无线电、精密机械和精密仪表中,如航空仪表中的波纹膜盒、继电器装置中的接触点弹簧片、钟表和仪表中的发条等。 敏感电阻材料：应变电阻合金、热敏电阻金属与合金（用于限流与感温）、湿敏金属电阻材料、磁敏电阻材料 高温超导材料

陶瓷材料的结合键：金属键+离子键；A 、B 两种元素组成的陶瓷材料中离子键成分比例取决于A 、B 元素的电负性。 功能陶瓷的结构特点：既复杂（多晶多相）又简单（通常都离不开几种典型的结构，并遵循负离子密堆、正离子填充密堆间隙的规律），典型的结构有：金红石型结构、钙钛矿型结构、尖晶石型结构。

电介质，表现：电导为零(绝缘体)或禁带很宽。定义：在电场作用下能发生极化的物质。实质：以感应而不是以传导方式来传递电的作用和影响。

将电介质放在电场中，其表面就感应出电荷的现象，称为电极化。电极化产生的原因（电介质极化的机制）：位移极化、松弛极化、界面极化、谐振式极化、自发极化等。

光电子材料是随着光电子技术的形成和发展而发展起来的、应用于光电子技术领域、具有光学和光电功能特性的材料的总称。它是指具有光子和电子的产生、转换和传输功能的材料。如：激光材料、光学功能材料、光电探测器材料、光导纤维材料、光存储材料、发光材料、光电显示材料、光电集成材料、光电转换材料等等。

固体激光工作物质=基质+激活离子。激活离子为发光中心，其能级结构决定激光光谱特性；基质材料决定工作物质的物理、化学及机械性能，同时两者相互影响。

激光晶体分为：掺杂型激光晶体、自激活型、色心晶体 磁存储系统的基本组成：磁存储介质 + 换能器 + 传送介质

n

r

m a R C R C R W +-

=)(

装置 + 匹配的电子线路

信号存取的过程：存储信号：磁化了的含有高矫顽力磁性材

料的薄膜磁存储介质（如磁带、磁盘等）以恒定的速度沿着

与一个环形磁铁相切的方向运动。工作缝隙对着介质，存储

信号时，在磁头线圈中通入信号电流，就会在缝隙产生磁场

溢出。如果磁带与磁头的相对速度保持不变，剩磁沿着介质

长度方向上的变化规律完全反映信号的变化规律，这就是存

储信号的基本过程。记录磁头能在介质中感生出与馈入电流

成比例的磁化强度。这样，电流随时间的变化就转化为磁化

强度随距离的变化而被存储到介质磁带上。信号读出：信息

在介质磁带上以磁化变化的形式存在，磁化的这种变化在磁

带附近产生磁场。如磁带（已存储信息的介质）重新接近一

重放磁头，通过拾波线圈感生出磁通，磁通大小与磁带中的

磁化强度成比例。信息以磁通的形式输出。可见，磁头实际

上是一种换能器。

磁存储方法记录的信号类型：音频信号、数字信号、视频信号从能量的角度说明矫顽力和颗粒直径间的关系。

假定退磁场能量畴壁能

其中 为畴壁能密度

1）存在一个临界半径R0，当颗粒半径R>R0时，颗粒为多畴结构；当R

2）下图中M-D、S-D以及S-P三个不同颗粒直径范围内矫顽力M H c与颗粒直径d的关系。

解1）由题中给出的两式可以看出，R值对E d的影响大于对E w的影响。在颗粒半径R较大时，为降低E d，晶体畴结构以多畴形式存在，这时能量最低。当颗粒半径R较小时，其退磁场能降低得很快，甚至可以忽略不计，这样颗粒中主要是畴壁能E w起作用。这说明如果不形成多畴，以单畴形式出现，能量可以较低。当颗粒半径减小到某一特定值Ro时，将满足

E d=E w，即∴也就是说存在一个临界半径R0，当颗

粒半径R>R0时，颗粒为多畴结构；当R

2）根据上面的分析，颗粒直径较大时（M-D），由于是多畴结构，磁化过程主要通过畴壁位移来实现，故矫顽力M H c较低。随着直径减小，退磁能迅速下降，当到达临界直径时，会出现单畴结构。此时磁化过程只能由畴的转动来实现，而转动过程必须克服较大的能量，所以矫顽力M H c增大，且有稳定的最大范围。如果颗粒直径继续减小到低于2R0则热扰动作用相对明显，矫顽力M H c逐渐下降（S-D）；当颗粒直径减小到某一临界值时，热扰动能会大于交换作用能，自发磁化被完全破坏，矫顽力M H c降低到零，出现超顺磁性（S-P）。

能量和颗粒直径间的关系矫顽力和颗粒直径间的关系

光盘存储原理：利用激光的单色性和相干性，将要存储的信息、模拟量和数字量等通过调制激光在记录介质上聚焦，以形成极微小的光照微区（直径为光波长的线度，即1μm以下），使光照部分发生物理和化学变化，使光照微区的反射率、折射率、偏振特性等光学性质与周围介质有很大的反衬度，从而实现信息存储。读取信息时，用低功率的激光扫描信息轨道，其反射光通过光电探测器检测和解调来读取所记录的信息。

光盘 = 基片 + 存储介质 + 保护层

从存储功能进展的角度，可以将光盘分为ROM光盘、WORM光盘、E-DRAW光盘与Overwrite光盘四类。

高密度光盘存储材料：磁光存储介质——Pt/Co, MnBiAl, YIG (yttrium aluminum garnet);相变型存储介质——Ge-Te-Sb, In-Sb-Ag-Te等；有机存储介质

光在光导纤维中传播的基本原理是全反射。光导纤维大多呈圆柱状，由折射率较高的纤芯和折射率较低的包层组成，前图给出光纤轴向剖面。在光纤端面，光线以'θ角入射时，纤芯内光的折射角为θ1，折射线遇到纤芯与包层界面时入射角为φ=90o-θ1，入射角'θ越小时则φ越大。当'θ小到θc'并使φ增大到全反射临界角φ0=90o-θc时，进入纤芯的光线被全部反射回纤芯中。光线在界面上发生全反射，在芯中以锯齿状路径曲折前进，不会穿出包层，避免了光在传播时的折射损耗。光束就是借助纤芯和包层之间的多次全反射沿光纤传输的。

光纤的组成：纤芯+包层+保护层

液晶是一种有机化合物，它在加热融化过程中经历了一个不透明的混浊状态，继续加热成为透明的液体，这种混浊状态的液体具有液体的流动性，同时又具有晶体的各向异性(如光学各向异性、介电各向异性、介磁各向异性等)，故称为液晶。液晶不是液体

按块体磁化率来划分:抗磁性材料、顺磁性材料、反铁磁性材料、强磁性材料(铁磁性、亚铁磁性)

根据磁滞迴线的形状及其特点（或按功能分）对磁性材料进行分类，包括以下几种：软磁材料、永（硬）磁材料、矩磁材料、压磁材料、旋磁材料。

常用的软磁材料有纯铁、硅钢片、铁镍合金、软磁铁氧体等。目前用得最多的永磁体是AlNi系、AlNiCo系等合金，SmCo、NdFeB等稀土类金属永磁及磁铅石结构的M型钡铁氧体、锶铁氧体等。

矩磁材料的矫顽力也很小，与软磁相似，它的特点是磁滞迴线呈矩形。由于矩磁材料主要用于磁记录和磁存储技术方面，所以又叫做磁记录与磁存储材料。这种材料大量用作电子计算机存储器中的记忆元件及自动控制装置中的控制元件。矩磁铁氧体可以用于制造脉冲变压器的磁芯。

磁性材料磁化时，其形状和尺寸总要发生弹性变化。这种现象称为磁致伸缩效应，这类材料叫做磁致伸缩材料，又叫压磁材料。利用压磁材料可以制造在民用及军事上都有广泛用途的电声换能器。压磁材料广泛应用于超声和声纳系统、精密快速致动与控制元件、各类传感器以及电路断路器与继电器、滤波元件、触点开关等电路元件，是高新技术领域常见材料之一。

旋磁材料是具有旋磁性的材料。若沿材料的某一方向(如X方向)加一交变磁场，能够在X、Y、Z各方向都能产生成磁化，产生磁感应强度。这个性质就是旋磁性。

旋磁材料基本上是

铁氧体磁性材料。

敏感材料是指对电、光、声、力、热、磁、气体分布等待测

量的微小变化而表现出性能明显改变的功能材料。

本征吸收限本征吸收通常是指带间吸收，即与能带和能带之

间是电子跃迁有关的吸收。其特点是在不大的光谱范围内吸

收系数突然增长。通常把吸收系数突然增长到很大的光波长

和频率称为半导体的本征吸收限

激子吸收如果在能量为hν的光子作用下，价带的电子受到激发但尚不能进入导带成为自由电子，即仍然受到空穴库仑场的作用，则形成互相束缚的受激电子-空穴对，它对外呈中性。这种彼此束缚的受激电子和空穴组成的系统称为激子。吸收光子形成激子的过程称为激子吸收。

粒子数反转要产生激光必须创造一定的条件使受激辐射的原子数大于吸收光子的原子数，或受激辐射光子数大于受激吸收光子数，即实现粒子数反转。

简述光生伏特效应产生的条件：在一定条件下受到光照作用的半导体中产生电动势的现象称为光生伏特效应。它是符号不同的光生载流子在空间中分开、移动和聚积的结果。半导体对光的吸收以及与之有关的光电离过程只能直接改变电子和空穴的数量与能量，为了出现光电势，还必须具备一定的附加条件，以使光生电子和空穴能够在空间分开。在不均匀半导体中，必须存在内建电场。在内建电场的作用下符号相反的载流子可以向相反方向移动并分别聚集起来。在均匀半导体中，没有内建电场，为了产生光电势，必须具备另外一些附加条件，比如电子和空穴迁移率不同，这使得在不均匀光照射时由于两种载流子的扩散速度不同而导致两种电荷分开，从而出现光电势——丹倍效应；或存在外加磁场，使得扩散中的两种载流子向相反方向偏转，从而产生光电势——光磁电效应。

异质结太阳能电池通常采用什么样的结构？为什么？异质结太阳能电池通常由禁带宽度不同的两种材料组成。这样转换率高，可利用光谱范围较宽。

根据波矢的定义k= nωk0/c 推导当不考虑晶体对光波的吸收和色散时，晶体倍频效应的相位匹配条件就是倍频光的折射率与基频光的折射率相等

匹配角θ：入射激光和非线性晶体光轴之间的夹角。当不考虑晶体对光波的吸收和色散时，从入射的基频光到出射的倍频光，这一量子系统应服从能量守恒和动量守恒定律。设基频光和倍频光的角频率分别为和，相应的波矢为和，则根据能量守恒定律：相位匹配意味着在体系中无动量损失，即根据波矢k的定义有k= nωk0/c由以上三式n(2ω) = n(ω)

试画出原子的自发辐射、受激吸收和受激辐射跃迁示意图。

滞弹性：实际固体材料的应变产生与消除需要有限时间，无机材料（含金属）的这种与时间有关的弹性称为滞弹性。

霍尔效应：置于磁场中的静止载流导体，当它的电流方向与磁场方向不一致时，载流导体上平行于电流和磁场方向上的两个面之间产生电动势差，这种现象称为霍尔效应。

涡流损耗：在交变磁场作用下，磁体内部会产生感应电动势，由于磁体具有电阻，会产生涡电流造成损耗，称为涡流损耗。粒子数反转：在外界条件作用下，使高能态粒子数目多余低能态的例子数目，这种非平衡态称为粒子数反转。

热敏电阻金属材料是利用其电阻随温度稍微变化而电阻剧烈变化的特性来传递温度信号、及进行检测、控制、保护设备的金属与合金。

电介质：通常指电阻率大于1010Ω·cm的一类在电场中以感应而并非传导的方式呈现其电学性能的材料。在电场作用下建立计划的物质。介电常数ε是表征电介质的最基本的参量。电介质的极化：在电场作用下，正、负束缚点和只能在微观尺度上做相对位移，不能做定向运动，正负束缚电荷间的相对偏移，产生感性偶极矩的现象，成为电介质的极化。

电介质的极化类型：（位移极化）、弛豫极化、取向极化、空间电荷极化。

电子材料与元器件论文

CMOS图像传感器工作原理和应用 姓名： 学院： 班级： 组号： 日期：2014年12月9日

摘要 随着集成电路制造工艺技术的发展和集成电路设计水平的不断提高，基于CMOS集成电路工艺技术制造的CMOS图像传感器由于其集成度高、功耗低、体积小、工艺简单、成本低且开发周期较短等优势，目前在诸多领域得到了广泛的应用，特别是数码产品如数码相机、照相手机的图像传感器应用方面，市场前景广泛，因此对CMOS图像传感器的研究与开发有着非常高的市场价值。 本文首先介绍了CMOS图像传感器的发展历程和工作原理及应用现状。随后叙述了CMOS图像传感器的像元、结构及工作原理，着重说明了成像原理和图像信号的读取和处理过程，以及在数字摄像机，数码相机，彩信手机中的应用方式。 一、CMOS图像传感器的发展历史 上世纪60年代末期，美国贝尔实验室提出固态成像器件概念： 互补金属氧化物半导体图像传感器CMOS —Complementary Metal Oxide Semiconductor 电荷耦合器件图像传感器（CCD） CMOS与CCD图像传感器的研究几乎是同时起步，固体图像传感器得到了迅速发展。 CMOS图像传感器： 由于受当时工艺水平的限制，图像质量差、分辨率低、噪声降不下来，因而没有得到重视和发展。 CCD图像传感器： 光照灵敏度高、噪音低、像素少等优点一直主宰着图像传感器市场。 由于集成电路设计技术和工艺水平的提高，CMOS图像传感器过去存在的缺点，现在都可以找到办法克服，而且它固有的优点更是CCD器件所无法比拟的，因而它再次成为研究的热点。 1970年,CMOS图像传感器在NASA的喷气推进实验室JPL制造成功， 80年代末，英国爱丁堡大学成功试制出了世界第一块单片CMOS型图像传感器件， 1995年像元数为（128×128）的高性能CMOS 有源像素图像传感器由喷气推进实验室首先研制成功。 1997年英国爱丁堡VLSI Version公司首次实现了CMOS图像传感器的商品化。 2000年日本东芝公司和美国斯坦福大学采用0.35mm技术开发的CMOS-APS，

电子功能材料

什么是电子功能材料？定义1：所谓电子功能材料，是以发挥其物理性能（如电、磁、光、声、热等）或物理与物理性能之间、力学与物理性能之间、化学与物理性能之间相互转换的特性为主而主要用于电子信息工 业的材料 定义2：根据在器件中所起的作用，可将电子功能材料定义为：凡具有能量与信息的发射、吸收、转换、传输、存储、控制与处理功能特性之一或者是直接参与保障这些功 能特性顺利发挥而主要用于电子信息工业 的材料。 定义3：具有某种功能效应的材料。功能效应是指材料的光、电、磁、热、声等物理特性以及这些物理特性参量之间的相互耦合（转换）效应。 有哪些电子功能材料？1.按电子材料的用途分类，通常把电子材料分为结构电子材料[能承受一定压力和重力，并能保持尺寸和大部分力学性质（强度、硬度及韧性等）稳定的一类材料]和功能电子材料[指除强度性能外，还有其特殊功能，如能实现光、电、磁、热、力等不同形式的交互作用和转换的材料；在应用中，主要是其功能而不是机械力学性能] 2.按组成分类，从化学作用的角度，可以将电子材料分为无机电子材料[又可分为金属材料（以金属键结合）和非金属材料（硅等元素半导体、金属的氧化物、碳化物、氮化物等，他们以离子键和共价键结合）]和有机（高分子材料）电子材料[主要是由碳、氢、氧、氮、氯、氟等组成的高分子材料，大部分是以共价键和分子键结合] 电子功能材料有些什么作用？ 什么是标量、矢量及二阶张量？它们的下标数、分量数各为多少?无方向的物理量，称为标量（也称零阶张量）。它们完全由给定的某一数值来确定；与方向有关的物理量，称为矢量（也称一阶张量）。它们不仅有大小，而且有一定的方向；n维空间n*n的矩阵即二阶张量。下标数0、1、2.量数1、3、9. 求和规则是什么？根据求和规则如何表示 ∑ = = 3 1 j j ij i E Dε)3,2,1 (= i

半导体信息功能材料与器件的研究新进展_图文(精)

第28卷第1期 中国材料进展v。1.28N。.1 2009年1月MATERIALS CHINA Jan.2009 半导体信息功能材料与器件的研究新进展 王占国 (中国科学院半导体研究所半导体材料科学重点实验室,北京100083 摘要:首先简要地介绍了作为现代信息社会基础的半导体材料和器件极其重要的地位,进而同顾了近年来半导体光电信息功能材料,包括半导体微电子、光电子材料,宽带隙半导体材料,自旋电子材料和有机光电子材料等的研究进展,最后对半导体信息功能材料的发展趋势做了评述。 关键词:半导体微电子;光电子材料;宽带隙半导体材料;自旋电子材料;有机光电子材料 中图法分类号:TN304:TB34文献标识码:A文章编号:1674—3962(2009Ol-0026一05 Recent Progress of Semiconductor Information Functional Materials WANG Zhanguo (Institute ofSemiconductors,Chinese Academy ofSciences,Beijing100083,China Abstract:The extreme importance of semiconductor materials and devices as a foundation of the modern informational society js briefly introduced first in this paper,Then the recent progress of semiconductor microelectronic and optoeleetron?iC materiMs including silicon,GaAs and InP crystals and itS mierostructures,wide band gap semiconductors materials, spintronic materisis and organic semiconductor optoelectronic

电子元器件行业现状

1、电子元器件行业现状 我国电子元件的产量已占全球的近39％以上。产量居世界第一的产品有：电容器、电阻器、电声器件、磁性材料、压电石英晶体、微特电机、电子变压器、印制电路板。 伴随我国电子信息产业规模的扩大，珠江三角洲、长江三角洲、环渤海湾地区、部分中西部地区四大电子信息产业基地初步形成。这些地区的电子信息企业集中，产业链较完整，具有相当的规模和配套能力。 我国电子材料和元器件产业存在一些主要问题：中低档产品过剩，高端产品主要依赖进口；缺乏核心技术，产品利润较低；企业规模较小，技术开发投入不足。 2、电子元器件行业发展趋势 技术发展趋势 新型元器件将继续向微型化、片式化、高性能化、集成化、智能化、环保节能方向发展。 市场需求分析 随着下一代互联网、新一代移动通信和数字电视的逐步商用，电子整机产业的升级换代将为电子材料和元器件产业的发展带来巨大的市场机遇。 我国“十一五”发展重点 我国《电子基础材料和关键元器件“十一五”专项规划》重点强调新型元器件、新型显示器件和电子材料作为主要分产业的发展目标。 注：上表所列信息与数据引自商务部网站、国研网、统计局网站 3、阿里巴巴关于“电子元器件”买家分布情况 在alibaba买家分布中，广东、浙江、江苏买家数占78%，其市场开发潜力巨大。 4、阿里巴巴电子元器件企业概况

目前通过阿里巴巴搜索“电子元器件”有43533310条产品供应信息，这些企业中有很多实现了从做网站、做推广、找买家，谈生意、成交等一站式的业务模式。当前有效求购“电子元器件”的信息已达到50536条（数据截止2008-10-23）。 阿里巴巴部分电子元器件行业企业 公司名称合作年限公司名称合作年限深圳市百拓科技有限公司 3 靖江市柯林电子器材厂 6 深圳赛格电子市场广发电子经营部 4 乐清市东博机电有限公司 6 镇江汉邦科技有限公司7 温州祥威阀门有限公司 6 无锡市国力机电工程安装有限公司 5 上海纳新工业设备有限公司 6 深圳市恒嘉乐科技有限公司 6 天津市天寅机电有限公司科技 开发分公司 6 厦门振泰成科技有限公司 6 常州市武进坂上继电器配件厂 6 5、同行成功经验分享 公司名：佛山市禅城区帝华电子五金制品厂——一个“很有想法”的诚信通老板主营产品：16型电位器;开关电位器;调光电位器;调速电位器;直滑式电位器等加入诚信通年限：第4年 佛山市禅城区帝华电子五金制品厂的董仁先生是一个“很有想法”的老板，虽然公司成立的时间不长，但是有很多经营理念。董先生是很健谈的人，据他介绍，帝华电子是以生产进口碳膜电位器和五金批咀的专业厂家，加入阿里巴巴诚信通已有两年时间。对于加入诚信通的目的，董先生的解释比较独特：“我们的产品属于电子设备及家用电器的元器件，和终端消费者没有直接的联系，就是把我们的产品扔两箱在大街上，扫大街的都没人要。而且我们的销售方式和普通厂家也不太一样，我们在国际国内都有销售办事处，同时还采用配套享受的形式。因此，我们加入诚信通并不是希望直接获得订单，而是想通过阿里巴巴的巨大知名度来提升我们公司的知名度，要让相关客户都知道中国有我们这样一个生产进口碳膜电位器和五金批咀的专业厂家。” 对于经营管理上的困难，董先生直言不讳：“当然，我们现在也遇到不少的困难，最困扰我的两个主要问题一是运输物流，二是生产。到现在我还没找到值得信赖和长期合作的物流公司，公司产品的运输经常得不到保证。现在阿里巴巴的网络交易渠道和交易方式已经很完善，我们也迫切希望阿里巴巴能提供物流服务。另一方面，最关键是生产上的问题，我们的生产往往赶不上订单的速度，这两个问题我正在努力解决中。” 对于公司今后的长远发展，“我们现在还属于生产元器件的厂家，随着公司的壮大，今后我们还将向半成品和终端消费品发展，我希望我们能形成终端消费品和相关的配套产业一条龙生产。”董先生显得踌躇满志。

集成电路ic封装种类、代号、含义

【引用】集成电路IC封装的种类、代号和含义 2011-03-24 15:10:32| 分类：维修电工| 标签：|字号大中小订阅 本文引用自厚德载道我心飞翔《集成电路IC封装的种类、代号和含义》 IC封装的种类,代号和含 1、BGA(ball grid array) 球形触点陈列，表面贴装型封装之一。在印刷基板的背面按陈列方式制作出球形凸点用以代替引脚，在印刷基板的正面装配LSI 芯片，然后用模压树脂或灌封方法进行密封。也称为凸点陈列载体(PAC)。引脚可超过200，是多引脚LSI 用的一种封装。封装本体也可做得比QFP(四侧引脚扁平封装)小。例如，引脚中心距为1.5mm 的360 引脚BGA 仅为31mm 见方；而引脚中心距为0.5mm 的304 引脚QFP 为40mm 见方。而且BGA 不用担心QFP 那样的引脚变形问题。该封装是美国Motorola 公司开发的，首先在便携式电话等设备中被采用，今后在美国有可能在个人计算机中普及。最初，BGA 的引脚(凸点)中心距为1.5mm，引脚数为225。现在也有一些LSI 厂家正在开发500 引脚的BGA。BGA 的问题是回流焊后的外观检查。现在尚不清楚是否有效的外观检查方法。有的认为，由于焊接的中心距较大，连接可以看作是稳定的，只能通过功能检查来处理。美国Motorola 公司把用模压树脂密封的封装称为OMPAC，而把灌封方法密封的封装称为GPAC(见OMPAC 和GPAC)。 2、BQFP(quad flat PACkage with bumper) 带缓冲垫的四侧引脚扁平封装。QFP 封装之一，在封装本体的四个角设置突起(缓冲垫)以防止在运送过程中引脚发生弯曲变形。美国半导体厂家主要在微处理器和ASIC 等电路中采用此封装。引脚中心距0.635mm，引脚数从84 到196 左右(见QFP)。 3、PGA(butt joint pin grid array) 表面贴装型PGA 的别称(见表面贴装型PGA)。 4、C－(ceramic) 表示陶瓷封装的记号。例如，CDIP 表示的是陶瓷DIP。是在实际中经常使用的记号。 5、Cerdip 用玻璃密封的陶瓷双列直插式封装，用于ECL RAM，DSP(数字信号处理器)等电路。带有玻璃窗口的Cerdip 用于紫外线擦除型EPROM 以及内部带有EPROM 的微机电路等。引脚中心距2.54mm，引脚数从8 到42。在日本，此封装表示为DIP－G(G 即玻璃密封的意思)。 6、Cerquad 表面贴装型封装之一，即用下密封的陶瓷QFP，用于封装DSP 等的逻辑LSI 电路。带有窗口的Cerquad 用于封装EPROM 电路。散热性比塑料QFP 好，在自然空冷条件下可容许1.5～2W 的功率。但封装成本比塑料QFP 高3～5 倍。引脚中心距有1.27mm、0.8mm、0.65mm、0.5mm、0.4mm 等 多种规格。引脚数从32 到368。 7、CLCC(ceramic leaded Chip carrier) 带引脚的陶瓷芯片载体，表面贴装型封装之一，引脚从封装的四个侧面引出，呈丁字形。带有窗口的用于封装紫外线擦除型EPROM 以及带有EPROM 的微机电路等。 此封装也称为QFJ、QFJ－G(见QFJ)。 8、COB(Chip on board) 板上芯片封装，是裸芯片贴装技术之一，半导体芯片交接贴装在印刷线路板上，芯片与基板的电气连接用引线缝合方法实现，芯片与基板的电气连接用引线缝合方法实现，并用树脂覆盖以确保可靠性。虽然COB 是最简单的裸芯片贴装技术，但它的封装密度远不如TAB 和倒片焊技术。9、DFP(dual flat PACkage) 双侧引脚扁平封装。是SOP 的别称(见SOP)。以前曾有此称法，现在已基本 上不用。 10、DIC(dual in-line ceramic PACkage) 陶瓷DIP(含玻璃密封)的别称(见DIP). 11、DIL(dual in-line) DIP 的别称(见DIP)。欧洲半导体厂家多用此名称。 12、DIP(dual in-line PACkage) 双列直插式封装。插装型封装之一，引脚从封装两侧引出，封装材料有塑料和陶瓷两种。DIP 是最普及的插装型封装，应用范围包括标准逻辑IC，存贮器LSI，微机电路等。引脚中心距2.54mm，引脚数从6 到64。封装宽度通常为15.2mm。有的把宽度为7.52mm和10.16mm 的封装分别称为skinny DIP 和slim DIP(窄体型DIP)。但多数情况下并不加区分，只简单地统称为DIP。另外，用低熔点玻璃密封的陶瓷DIP 也称为Cerdip(见cerdip)。 13、DSO(dual small out-lint) 双侧引脚小外形封装。SOP 的别称(见SOP)。部分半导体厂家采用此名称。

信息材料

1.根据信息材料的功能，可把信息材料主要分为信息收集材料,信息存储材料,信息处理材料,信息传递材料,信息显示材料2还有一类重要的信息材料是半导体激光器材料。 光信息的存储、处理、传递和显示并不是基于半导体激光材料在外场作用下发生某种物理或化学变化来实现，但这些功能都必须有半导体激光器产生的激光参与才得以实现。 3.半导体激光器是信息功能器件的核心器件和通用器件，半导体激光材料也是信息材料中重要的部分。 4.信息收集材料是指用于信息传感和探测的一类对外界信息敏感的材料。 在外界信息如力、热、光、磁、电、化学或生物信息的影响下，这类材料的物理或化学性质(主要是电学性质)会发生相应变化，通过测量这些变化可方便精确地探测、接收和了解外界信息变化。 5.信息传感材料主要包括力敏传感材料、热敏传感材料、光敏传感材料、磁敏传感材料、气敏材料、湿敏材料、压敏材料、生物传感材料等。 6.力敏传感材料是指在外力作用下电学性质会发生明显变化的材料，主要分为金属应变电阻材料和半导体压阻材料两大类。金属应变电阻材料主要有康铜系合金、锰铜合金、镍铁铝铁合金、镍铬合金、铁铬铝合金等。半导体压阻材料主要是单晶硅。(半导体压阻材料便于力敏传感器件的微型化和集成化，在常温下有大量应用，逐步取代金属型应变计。金属应变电阻材料的电阻温度系数、温度灵敏度系数等都比半导体好，具有很高的延展性和抗拉强度，在耐高温、大应变、抗辐射等场合得到广泛使用。) 7.热敏传感材料是指对温度变化具有灵敏响应的材料,主要是电阻随温度显著变化的半导体热敏电阻陶瓷。根据电阻温度系数的正负，可分为正温度系数(BaTiO3、V2O5为基的热敏陶瓷)和负温度系数(过渡金属氧化物为基的热敏陶瓷)热敏材料两类。 8.光敏传感材料在光照下会因各种效应产生光生载流子，用于制作光敏电阻、光敏三极管、光电耦合器和光电探测器。最常用的光学敏感材料是锗、硅和II-VI族、IV-VI族中的一些半导体化合物等，如CdS、CdSe和PbS等半导体化合物，9.磁敏电阻材料是指具有磁性各向异性效应的磁敏材料。这类材料在磁化方向平行电流方向时，阻值最大；在磁化方向垂直于电流方向时，阻值较小。改变磁化方向与电流方向夹角，即可改变磁敏电阻材料的阻值。强磁性簿膜磁敏电阻材料主要是NiCo和NiFe合金薄膜，可制备磁敏二极管或三极管，灵敏度高、温度特性好，可用于磁场测量。 10.巨磁阻效应是指磁性材料的电阻率在有外磁场作用时较之无外磁场作用时存在巨大变化的现象(巨磁阻效应读出磁头，磁头存储密度迅速提高到3Gb/in2，磁盘记录从4Gb提升到600Gb或更高) 11.气敏材料是对气体敏感，电阻值会随外界气体种类和浓度变化的材料，如SnO2、ZnO、Fe2O3、ZrO2、TiO2和WO2等n 型或p型金属氧化物半导体。气敏材料用于制作气敏传感器，吸附气体后载流子数量变化将导致表面电阻率变化，进而对气体的种类和浓度进行探测。 12.湿敏材料是指电阻值随环境湿度增加而显著增大或降低的一些材料。陶瓷湿敏材料主要有MgCr2O3系、ZnCr2O3系和MnWO4、NiWO4等。高分子湿敏材料是指吸湿后电阻率或介电常数会发生变化的高分子电解质膜，如吸湿性树脂、硝化纤维系高分子膜。 13.信息存储材料是指用来制作各种信息存储器的一些能够记录和存储信息的材料。 在外加物理场（如电场、磁场、光照等）的影响下，信息存储材料发生物理或化学变化，实现对信息的存储。 14.磁记录材料 磁记录材料可方便地进行数据的存储和读取工作。磁性存贮器具有容量大、成本低等优点； 磁记录装置可将记录下来的信号进行放大或缩小，使科研中的数据处理更为方便灵活；磁卡可用于存取款、图书保存以及乘坐交通工具的票证等，方便人们生活。 15.颗粒涂布型磁记录介质是将磁粉、非磁性胶粘剂和少量添加剂等形成的均匀磁性浆料，涂布于聚酯薄膜上制成。 磁粉包括γ-Fe2O3、BaO-Fe2O3、金属粉等。 16.金属磁粉特点是具有较高的磁感应强度和矫顽力。纯铁磁化强度达1700emu/cm3，可在较薄的磁层内得到较大的读出信号；小针状铁粒子可提供较高矫顽力，使磁记录介质承受较大的外场作用。金属磁粉缺点是稳定性差，易氧化或发生其它反应，常用表面钝化或合金化等办法控制表面氧化，但降低粒子的磁化强度 17.钡铁氧体来源丰富，成本低，有较高的矫顽力和磁能积，抗氧化能力强，是一种应用广泛的永磁材料。钡铁氧体矫顽力高达398kA/m，本不适于作磁记录介质，以下特点使其可成为理想高密度磁记录材料：六方形平板结构和垂直于平板

光电子材料与器件 课后习题答案

3.在未加偏置电压的条件下，由于截流子的扩散运动，p 区和n 区之间的pn 结附近会形成没有电子和空穴分布的耗尽区。在pn 结附近，由于没有电子和空穴，无法通过电子-空穴对的复合产生光辐射。加上正向偏置电压，驱动电流通过器件时，p 区空穴向n 区扩散，在pn 结附近形成电子和空穴同时存在的区域。电子和空穴在该区通过辐射复合，并辐射能量约为Eg 的光子，复合掉的电子和空穴由外电路产生的电流补充。 5要满足以下条件a 满足粒子数反转条件，即半导体材料的导带与价带的准费米能级之差不小于禁带宽度即B.满足阈值条件，半导体由于粒子数产生的增益需要能够补偿工作物质的吸收、散射造成的损耗，以及谐振腔两个反射面上的透射、衍射等原因产生的损耗。即 第二章课后习题 1、工作物质、谐振腔、泵浦源 2、粒子数反转分布 5a.激光介质选择b.泵浦方式选择c 、冷却方式选择d 、腔结构的选择e 、模式的选择f 、整体结构的选择 第三章课后习题 10.要求：对正向入射光的插入损耗值越小越好，对反向反射光的隔离度值越大越好。原理：这种光隔离器是由起偏器与检偏器以及旋转在它们之间的法拉第旋转器组成。起偏器将输入光起偏在一定方向，当偏振光通过法拉第旋转器后其偏振方向将被旋转45度。检偏器偏振方向正好与起偏器成45度，因而由法拉第旋转器出射的光很容易通过它。当反射光回到隔离器时，首先经过起偏器的光是偏振方向与之一至的部分，随后这些这些光的偏振方向又被法拉第旋转器旋转45度，而且与入射光偏振方向的旋转在同一方向上，因而经过法拉第旋转器后的光其偏振方向与起偏器成90度，这样，反射光就被起偏器所隔离，而不能返回到入射光一端。 15.优点：A 、采用光纤耦合方向，其耦合效率高；纤芯走私小，使其易于达到高功率密度，这使得激光器具有低的阈值和高的转换效率。B 、可采用单模工作方式，输出光束质量高、线宽窄。C 、可具有高的比表面，因而散热好，只需简单风冷即可连续工作。D 、具有较多的可调参数，从而可获得宽的调谐范围和多种波长的选择。E 、光纤柔性好，从而使光辉器使用方便、灵巧。 由作为光增益介质的掺杂光纤、光学谐振腔、抽运光源及将抽运光耦合输入的光纤耦合器等组成。 原理:当泵浦激光束通过光纤中的稀土离子时，稀土离子吸收泵浦光，使稀土原子的电子激励到较高激发态能级，从而实现粒子数反转。反转后的粒子以辐射跃迁形式从高能级转移到基态。 g v c E F F 211ln 21R R L g g i th

电子基础材料和关键元器件十二五规划

子规划1： 电子基础材料和关键元器件“十二五”规划

目录 前言 (1) 一、“十一五”产业发展回顾 (1) （一）产业规模稳步增长 (1) （二）企业实力进一步增强 (2) （三）生产技术水平持续提升 (3) （四）清洁生产稳步推进，循环经济初步发展 (4) （五）产业发展仍存在突出问题 (4) 二、“十二五”期间产业发展面临的形势 (5) （一）产业面临良好发展机遇 (5) （二）技术创新孕育新的突破 (5) （三）外部环境变化对产业的挑战日趋严峻 (6) （四）产业面临转型升级的迫切需要 (6) 三、产业发展的指导思想和目标 (7) （一）指导思想 (7) （二）发展目标 (7) 1、经济指标 (7) 2、结构指标 (7) 3、创新指标 (8) 4、节能环保指标 (8) 四、主要任务和发展重点 (8) （一）主要任务 (8) 1、推动产业升级 (8) 2、加强科技创新 (9) 3、统筹规划产业布局 (9) 4、加强自主品牌建设 (9) 5、促进产业协同发展 (10)

6、积极参与国际合作 (10) （二）发展重点 (10) 1、电子材料 (10) 2、电子元件 (12) 3、电子器件 (13) 五、政策措施和建议 (14) （一）加强政府引导，完善产业政策 (14) （二）发挥财政资金作用，创造良好投融资环境 (14) （三）提升产业创新能力，推动产业升级 (15) （四）优化产业布局，统筹规划区域发展 (15) （五）加强行业管理，促进产业健康发展 (15) （六）重视人才培养，积极参与国际交流合作 (16)

前言 电子材料和元器件是电子信息产业的重要组成部分，处于电子信息产业链的前端，是通信、计算机及网络、数字音视频等系统和终端产品发展的基础，对于电子信息产业的技术创新和做大做强有着重要的支撑作用。 为全面科学地总结“十一五”的发展经验，明确“十二五”期间我国电子基础材料和关键元器件产业的发展方向，确保产业健康发展，根据《工业转型升级“十二五”规划》、《信息产业“十二五”发展规划》和《电子信息制造业“十二五”发展规划》，制定本规划。 本规划涉及电子材料、电子元件、电子器件三大行业中的基础材料和关键元器件，是“十二五”期间我国电子基础材料和关键元器件产业发展的指导性文件，以及加强行业管理、组织实施重大工程的重要依据。 一、“十一五”产业发展回顾 （一）产业规模稳步增长 我国电子材料和元器件产业在“十一五”期间产量、销售额、进出口总额都有较大幅度提升，增强了我国作为基础电子生产大国的地位。虽然期间受金融危机冲击，产业经历小幅调整，但总体发展稳定。2010年，在国内行业整体增长特别是新兴产业快速发展的带动下，行业恢复发展到历

电子功能材料期末总结

无方向的物理量，称为标量（也称零阶张量）。与方向有关的物理量，称为矢量（也称一阶张量）。电场强度、电位移、温度梯度等都是矢量。任何两个相互作用的矢量之间的线性比例关系都形成二阶张量。二阶对称张量:介电常数张量，介电极化率张量、应力张量、应变张量等等；三阶对称张量:压电系数张量、电光系数张量、非线性极化系数张量具有相同原点，且轴比例不变的直角坐标系之间的变换称为正交变换.任何一个二阶对称张量[Tij]在几何上都可以用二阶曲面形象地表示出来,该曲面就称为二阶对称张量的示性面。总之，二阶张量有两个下标，9个分量。标量和矢量也可以归于张量的范畴，标量无下标，称为零阶张量，仅有一个分量；矢量有一个下标，3个分量，称为一阶张量。诺埃曼（Neumann）原则:晶体物理性质的对称元素应当包含晶体的宏观对称元素（即点群的对称元素），也就是说，晶体物理性质的对称性可以高于晶体点群的对称性，但不能低于晶体点群的对称性，而至少二者是一致的。根据晶体的对称性进行坐标系变换（对称变换）时，不仅晶体物理性质本身保持不变，而且对称变换前后的对应分量也保持不变，即变换前后的张量相等。具有对称中心的晶体，由二阶张量所描述的物理性质也是中心对称的。凡具有对称中心的晶体，都不存在由奇阶张量所描述的物理性质，但对偶阶张量都不施加额外的影响。正压电系数和反压电系数是统一的；热释电系数和电致热系数是统一的；热膨胀系数和压致热系数是统一的。晶体的弹性是指外力撤除后，晶体能消除形变恢复原状的性质。应变张量是描述晶体内的一点附近的形变情况的物理量。（应变张量是二阶对称张量）应力矢量是弹性体内任一截面上某点附近单位面积所受到的内力。（应力张量是二阶对称张量）当晶体未受外力作用时，各质点间的距离保持一定，r = r0，此时吸引力与排斥力相等，f=f斥+f吸=0，晶体处于平衡状态。当晶体受到外力作用时，原来的力学平衡状态遭到破坏，需要建立新的平衡状态。例如在拉力作用下，由于形变使质点间的吸引力占优势。这个力是反对质点间的距离继续增大的，而且它的数值随着距离的增大而增大，当其大到同拉力相等时，质点间的距离就不再增加，建立起新的力学平衡，晶体也就保持着一定的形变。这种由于形变而在晶体内部形成的相互作用力称为内力。在弹性范围内，当外力撤消后，这种内力就使晶体恢复原状。可见，晶体的内力与形变同时发生和发展的。正是由于存在这种与形变有关的内力，晶体才具有弹性。晶体的弹性形变服从虎克定律：在弹性限度范围内，应力和应变成正比。 原子中的几种磁矩：1.核磁矩和核四极矩2.中子磁矩3.电子轨道磁矩和电子自旋磁矩 不论是自旋磁矩，还是轨道磁矩，都是玻尔磁子M B的整数倍在晶场中的3d过渡金属的磁性离子的原子磁矩仅等于电子自旋磁矩，而电子的轨道磁矩没有贡献。此现象称为轨道角动量冻结。H=H w + H λ+ H v + H s + H w H w : 原子内的库仑相互作用，如用n ，l，，m表征的电子轨道只能容纳自旋相反的两个电子，在一个轨道上这两个电子的库仑相互作用能表征的电子轨道只能容纳自旋相反的两个电子，在一个轨道上这两个电子的库仑相互作用能( 相互排斥，能量提高)。。H λ: 自旋- 轨道相互作用能。H v : 晶场对原子中电子相互作用。H s :用与周边原子间的磁相互作用(交换相互作用和磁偶极相互作用交换相互作用和磁偶极相互作用)。H h : 外部磁场对电子的作用( 塞曼能)。 物质磁性分类的原则:A. 是否有固有原子磁矩？B. 是否有相互作用？C. 是什么相互作用？ 1. 抗磁性：没有固有原子磁矩 2. 顺磁性：有固有磁矩，没有相互作用 3. 铁磁性：有固有磁矩，直接交换相互作用 4. 反铁磁性：有磁矩，直接交换相互作用 5. 亚铁磁性：有磁矩，间接交换相互作用 6. 自旋玻璃和混磁性：有磁矩，RKKY相互作用 7. 超顺磁性：磁性颗粒的磁晶各向异性与热激发的竞争 一、抗磁性在与外磁场相反的方向诱导出磁化强度的现象称抗磁性。它出现在没有原子磁矩的材料中，其抗磁磁化率是负的，且很小，χ~10-5 产生的机理：外磁场穿过电子轨道时，引起的电磁感应使轨道电子加速。根据楞次定律，由轨道电子的这种加速运动所引起的磁通，总是与外磁场变化相反，故磁化率是负的。二、顺磁性顺磁性物质的原子或离子具有一定的磁矩，这些原子磁矩耒源于未满的电子壳层(例如过渡族元素的3d壳层)。在顺磁性物质中，磁性原子或离子分开的很远，以致它们之间没有明显的相互作用，因而在没有外磁场时，由于热运动的作用，原子磁矩是无规混乱取向。当有外磁场作用时，原子磁矩有沿磁场方向取向的趋势，从而呈现出正的磁化率，其数量级为c=10-5～10-2 金属自由电子的磁性小结：1)金属的抗磁性和顺磁性都耒自于费密面附近的少数电子;2)抗磁性耒源于自由电子在磁场作用下做螺旋运动；3)顺磁性耒源于磁场的作用使自旋向上、向下的态密度发生变化；4)它们都只能用量子力学耒解释；磁化率与温度无关。三、铁磁性物质具有铁磁性的基本条件：(1)物质中的原子有磁矩；(2)原子磁矩之间有相互作用。四、反铁磁性在反铁磁性中，近邻自旋反平行排列，它们的磁矩因而相互抵消。因此反铁磁体不产生自发磁化磁矩，显现微弱的磁性。反铁磁的相对磁化率χ的数值为10-5到10-2。与顺磁体不同的是自旋结构的有序化。五、亚铁磁性在亚铁磁体中，A和B次晶格由不同的磁性原子占据，而且有时由不同数目的原子占据，A和B位中的磁性原子成反平行耦合，反铁磁的自旋排列导致一个自旋未能完全抵消的自发磁化强度，这样的磁性称为亜铁磁性。六、自旋玻璃与混磁性自旋玻璃态出现在磁稀释的合金中，在那里磁性原子的自旋被振荡的RKKY交换相互作用无规地冻结。混磁性：在非磁性基体中，掺杂磁性原子的浓度大于自旋玻璃的浓度，各种交换相互作用混合的自旋系统。七、超顺磁性铁磁性颗粒比单畴临界尺寸更小时，热运动对粒子影响很大，在一定温度下，粒子的行为类似于顺磁性，如果不加外磁场，它们将很快的失去剩磁状态，这个現象称为超顺磁性。磁有序的各种相互作用：1.经典偶极子相互作用2.交换相互作用3.超交换相互作用4.RKKY相互作用5.双交换相互作用6.库伦相互作用 磁晶各向异性：磁性物质中，自发磁化主要来源于自旋间的交换作用，这种交换作用本质上是各向同性的，如果没有附加的相互作用存在，在晶体中，自发磁化强度可以指向任意方向而不改变体系的内能。实际上在磁性材料中，自发磁化强度总是处于一个或几个特定方向，该方向称为易轴。当施加外场时，磁化强度才能从易轴方向转出，此现象称为磁晶各向异性。磁晶各向异性常数的测量方法：转矩磁强计磁晶各向异性机理：1、自旋对模型（自旋对模型对金属和合金是适用的。对氧化物和化合物不适用）2、单离子模型磁致伸缩：铁磁性物质的形状在磁化过程中发生形变的现象。磁致伸缩的测量方法：应变片技术感生磁各向异性：1.磁退火效应2.形状各向异性3.交换各向异性4.光感生磁各向异性5.轧制磁各向异性制备非晶态材料的基本原理:高速固化 磁畴的形成:在铁磁体中，交换作用使整个晶体自发磁化到饱和，磁化强度的方向沿着晶体内的易磁化轴，这样就使铁磁晶体内交换能和磁晶各向异性能都达到极小值。但因晶体有一定的大小与形状，整个晶体均匀磁化的结果，必然产生磁极，磁极的退磁场，增加了退磁能(1/2)NIS2。 例如对一个单轴各向异性的钴单晶。( a )图是整个晶体均匀磁化，退磁场能最大( 如果设Is≈103高斯，则退磁能≈106尔格/厘米3 )。从能量的覌点出发，分为两个或四个平行反向的自发磁化的区域( b ),( C )可以大大减少退磁能。 如果分为n个区域(即n个磁畴)，能量约可减少1/n，但是两个相邻的磁畴间的畴壁的存在，又增加了一部分畴壁能。因此自发磁化区域(磁畴)的形成不可能是无限的，而是畴壁能与退磁场能的和为极小值为条件。 形成如图d，e的封闭畴将进一步降低退磁能，但是封闭畴中的磁化强度方向垂直单轴各向异性方向，因此将增加各向异性能。 PPT.3.5 磁畴与技术磁化（22）复制不下来，但是挺重要的。矫顽力是材料在正向加磁场使磁化强度达到饱和，然后去掉磁场，再反向加磁场直到磁化强度为零，其相对应的磁场称为矫顽力。磁滞损耗：在低频区域最重要的损耗是磁滞损耗(磁滞回线所包围的面积磁滞回线所包围的面积)。磁化强度的幅值很小，对应于瑞利区，即由磁滞损耗决定的损耗因子，依赖于磁场的幅值。在高频区，作为磁滞损耗的主要耒源，不可逆的畴壁位移被阻尼，而由磁化强度的转动所替代。涡流损耗：该类型的功率损耗与频率的平方成正比。减小涡流损耗的一种方法是在与磁化强度垂直的一个或两个方向上减小材料的尺寸。提高材料电阻率是减小涡流损耗最有效的方法。 极化的主要机理有三种：电子位移极化、离子位移极化和固有电矩的转向极化。有极性分子的离子位移极化率和离子半径的立方应具有相同的数量级，亦即在数量级上接近离子的电子极化率α e 。电场很大，温度很低时，固有偶极矩几乎完全转向电场方向。当P 0 E ＜＜kT 时，固有偶极矩在电场方向的分量平均值与电场时，固有偶极矩在电场方向的分量平均值与电场 E 成正比，与温度T 成反比。在静电场下测得的介电常数称为静态介电常数；在交变电场下测得的介电常数称为动态介电常数。 电介质在电场作用下，都要经过一段时间，极化强度才能达到相应的值。这种现象称为极化弛豫，所经过的这段时间称为弛豫时间。 正压电效应：没有电场作用，只有由于形变而产生电极化的现象逆压电效应：由电场产生形变的现象。压电常数张量是三阶张量，凡是具有中心对称的晶类都不可能具有压电性。机电耦合系数：指压电材料中，与压电效应相联系的弹-电相互作用能密度（亦称压电能密度）与弹性能密度和介电能密度乘积的几何平均值之比。 主要压电材料有钛酸钡(BaTiO3)、钛酸铅(PbTiO3)、钛锆酸铅(PbTi x Zr1-X O3)，简称PZT、聚偏氟乙烯(PVF2) 热释电性：因温度变化而产生极化的现象电生热效应（逆热释电效应）：对热释电晶体绝热施加电场时，晶体的温度将生变化的种现象。 非线性热释电材料(如锆钛酸铅陶瓷PZT和聚偏二氟乙烯PVF2等) 只有极轴与单向相一致的晶体，才能具有热释电性。具有热释电效应的材料：硫酸三甘肽（TGS）、钽酸锂(LiTaO3)、铌酸锶钡(SBN)、肽酸铅(PbTiO3)和聚偏氟乙烯(PVF2) 探测器的信号输出与温度的变化率、而不是温度的实际改变成正比 铁电晶体是自发极化可以随外加电场的反向而反向的热释电晶体。凡是铁电晶体必定具有热释电效应，但热释电晶体不一定是铁电晶体。 目前,热释电效应已广泛应用于热探测领域、电子领域, 如红外探测器、功能器件等。 电畴是铁电晶体中自发极化的分子电矩方向排列一致的小区域。 铁电晶体的基本宏观特征：1. 铁电晶体的极化强度P与外加电场E间呈非线性的电滞回线关系2. 铁电体的另一重要特性是存在一个被称作居里点的结构相变温度T C。3. 临界特性，指铁电体的介电性质、弹性性质、光学性质和热学性质，在居里点附近都要出现反常现象.霍尔效应的产生是由于电子在磁场作用下，产生横向移动的结果，离子的质量比电子大得多，磁场作用不足以使它产生横向位移，因而纯离子电导不呈现霍尔效应。利用霍尔效应可检验材料是否存在电子电导。超导现象物质在一定的温度Tc以下时,电阻为零, 并完全排斥磁场(即磁力线不能进入其内部)的现象。超导材料：具有超导现象的材料超导体的宏观性质: 1.零电阻及其临界转变温度, 若在超导体环路内感生一电流，然后在一段时间内观测电流的降低情况，发现其降低程度可表示为,式中，R为环路电阻值，L为环路自感，为观察时间内感生的电流。若R＜10-26Ω·CM，则视为零电阻物质由正常导电态转变为超导态的温度为临界转变温度。2、完全抗磁性和临界磁场强度:超导体处于外界磁场中时，外加的磁场会被排斥在超导体之外，这种现象称为迈斯纳（Meissner）效应，即超导体的完全抗磁性。由于这种抗磁性，当超导体处在外磁场中时，在它表面会形成屏蔽电流。若磁场强度增加，屏蔽电流也会增加。当屏蔽电流密度增加到JC后，超导体便会被破坏而恢复到正常导电态。此时的磁场强度称为临界磁场强度，电流密度JC称为临界电流密度。超导材料的特征及临界参数：转变温度Tc：在一定的温度Tc以下时,电阻为零。临界磁场Bc：当磁场强度超过某一个临界值Bc时, 超导体就转回常态,临界电流密度Jc：当电流密度超过某一个临界值Jc时, 超导体也开始有电阻。 双折射现象:一束自然光射入晶体之后分为两束光的现象.其中一束遵守一般的折射定律，称为常光（o光），另一束不遵守一般的折射定律，称为非常光（e光）. 电光效应:外电场使晶体折射率改变的现象。比较常用的电光晶体:（1）KDP型晶体（2）ABO3型晶体(LiNbO3和LiTaO3)。（3）AB型化合物(ZnS,CdS,GaAs，CuCl) 弹光效应:因机械应力或应变引起晶体折射率发生改变，从而产生人工双折射的现象。 声光效应:当对介质注入超声波时，介质中便有声弹性波传播。在声传播过程中，组成介质的粒子将随超声波的起伏而产生周期性压缩或伸长，这相当于介质中存在着时空作周期性变化的弹性应变。这种应变通过弹光效应使介质各点的折射率随该点的弹性应变而发生相应的周期性变化，从而对光在该介质中传播的特性产生影响，光束在通过这样的介质时将发生衍射或散射现象。声光效应是弹光效应的一种表现形式声光晶体材料：钼酸铅（PbMoO4）和氧化碲(TeO2)磁光效应中应用最多的是法拉第效应和克尔效应。 磁光材料：钇铁石榴石Y3Fe3O12简称（YIG）电光晶体：如磷酸二氘钾、氯化亚铜、钽铌酸钾晶体光折变晶体：如铌酸钾、钛酸钡、铌酸锂、铌酸锶钡等晶体 非线性光学过程的相位匹配：量子系统应服从能量守恒和动量守恒定律。通过角度相位匹配（利用折射率曲面）或温度相位匹配常见的非线性光学效应：1.光混频（和频，差频，倍频）2.光参量振荡3.晶体的光折变效应光折变效应（光致折射率变化效应）：指电光材料的折射率在空间调制光强或非均匀光强的辐照下发生相应的变化的现象非线性光学晶体磷酸二氢钾晶体磷酸钛氧钾偏硼酸钡晶体 热膨胀的物理本质：温度变化时材料原子间结合力发生变化。原子间结合力越强，熔点越高，热膨胀系数越低。 按膨胀系数大小又将其分为三种：(1) 低膨胀合金（亦称因瓦合金）。主要用于仪器仪表中随温度变化尺寸近似恒定的元件，如精密天平的臂、标准钟摆杆、摆轮、长度标尺、大地测量基准尺、谐振腔、微波通讯的波导管、标准频率发生器等。还用作热双金属的被动层。FeNi36因瓦合金，Fe-Ni-Co系超因瓦合金，不锈因瓦合金：如FeCo54Cr9，Fe-Co-Zr系非晶合金，Ni36、Ni42、Ni50(2) 定膨胀合金。由于这种合金与玻璃、陶瓷或云母等的膨胀系数接近，可与之匹配（或非匹配）封接，所以又称为封接合金。被广泛地应用于电子管、晶体管、集成电路等电真空器件中作封接、引线和结构材料。Ni29Co18、

电子信息材料与元器件学科 博士研究生培养方案

电子信息材料与元器件学科博士研究生培养方案 （专业代码：0809Z1） 现代信息及电子系统的发展离不开电子信息材料与元器件，电子信息材料的设计，验证和新的合成工艺又必须与器件相结合，二者相辅相成，缺一不可。从未来的发展看，我国已成为世界电子信息材料和元器件的生产基地，电子陶瓷材料、磁性材料与器件、电阻、电容、电感、变压器、电子电源、微特电机等各种电子器件均已成为世界产量第一大国，复合型的基础电子技术学科方向和人才培养是必然之路，设立电子信息材料与元器件学科是培养高水平电子人才的必要手段。可以说，我国的电子材料与元器件影响着世界电子市场，并且不断开拓新的技术领域和研究方向。随着信息产业技术不断发展，特别是电子信息与器件和新LTCC技术、硅基元器件及纳米电子技术方面的系统专门知识高级人才的需求是非常迫切的。本学科属于国家一级授权学科“电子科学与技术”的二级分学科，具有较强的导师队伍和学术梯队，依托国家、省部级和国防重点实验室的先进制造设备、测试设备和设计软硬环境，充足的科研经费和高水平的学术氛围，为培养电子材料与元器件的高水平人才打下了坚实的基础。 一、培养目标 该学科、专业培养目标：博士学位获得者应具有电子信息材料及元器件，特别是Si基上的电子信息材料与元器件，固态SOC的计算机设计、模拟和仿真知识。既侧重于电子材料、磁性材料、半导体材料和光电材料中原创性开发和产业化应用研究，又重视博士生掌握硅基电子器件、新型电子器件、LTCC器件及纳米器件的最新研究领域和工艺流程，还培养博士生拥有用计算机对器件及组合系统的设计与优化技术，熟悉并掌握各种新型器件的制造过程分析测试过程，具有较强的独立从事科研工作及分析解决问题能力，掌握1—2门外语，对本学科的某一方面不仅有较深入了解，而且有一定研究成果，学风正派，工作严谨求实，善于与人团结共事，能胜任本专业科研、教学或产业部门的技术工作及管理工作。 博士学位获得者应政治合格，热爱祖国，热爱人民，献身于伟大祖国社会主义建设事业。 二、研究方向 1．信息材料与元器件2．纳米电子学及自旋电子学3．新型微波器件 4．LTCC材料及片式元器件设计技术5．电子薄膜与集成器件6．隐身材料与技术 三、培养方式和学习年限 全日制博士研究生学制为四年。提前完成博士学业者，可申请适当缩短学习年限；若因客观原因不能按时完成学业者，可申请适当延长学习年限，但最长学习年限不超过六年。 四、学分要求与课程学习要求 总学分要求不低于14学分。学位课程要求不低于8学分，其中公共基础课必修，至少修一门基础课，二门以上专业基础课；必修环节不低于2学分。专业基础课中有“*”标志的为全校共选专业基础课。允许相同学科门类之间、工科与理科之间跨学科选修1～2门学位课作为本学科的学位课。 ·1·

《电子材料与元器件》试卷

电子电工《电子材料与元器件》样卷 一．填空题：（30分） 1.电感线圈主要用于对交变信号进行、、组成等。2．磁性材料常分成、三大类。 3．电解电容器主要用于、等电路。 4．常见的无机绝缘材料有、、 5．常见的变压器有、、、。 6．继电器是一种用小电流或控制或的自动开关，在电路中起着自动操作、自动调节、安全保护的作用。 7． P型半导体靠导电，N型半导体靠导电。 8．晶体二极管具有；晶体三极管具有的作用。 9．晶体三极管主要有、、三个参数。 二．判断题(10分) 1．在放大电路中用碳膜电阻来补偿因温度变他而引起的工作点变化。（）2．中频变压器俗称中周。（） 3．二芯插头插座主要用于立体声信号的连接。（） 4．半导体的电阻率随温度变化很明显。（） 5．稳压二极管的反向特性与普通二极管相似。（） 6．全桥硅整流堆内含4个二极管。（） 7．达林顿管是复合管。（） 8．镍镉电池对环境无污染.( ) 9．玻璃和橡胶都属于无机绝缘材料。（）10．在傻瓜照相机测光电路中使用光敏电阻。（） 三选择题（28分） 1制作印制电路板可用的材料是（） A 铝板 B 铜板 C 敷铜板 D 环氧板 2精密电阻器大多用色标法来标注，所用的色环是（） A 3色环 B 4色环 C 5色环 D 6色环 3某电容器标有2200字样，它的容量是（） A 2200uF B 2200pF C 2200F D 22uF 4带电子多的杂质半导体称为（） A N型半导体 B P型半导体 C 本征型半导体 D 电子型半导体 5 锗二极管的死区电压为（） A 0.2V B 0.5V C 0.7V D 1.6V 6要使三极管有放大作用必须（） A发射结加正向电压，集电结加反向电压。 B发射结加反向电压，集电结加正向电压。 C发射结加正向电压，集电结加正向电压。 D发射结加反向电压，集电结加反向电压。 7．扬声器的阻抗可能是（） A0.5欧 B8欧 C100欧 D1000欧 8．圆柱型干电池的标称电压是（） A 1V B 1.5V C 1.8V D 2.5V 9．锂电池（） A有记忆效应 B无记忆效应 C充电慢 D不能充电