电介质材料的电性包括介电性、压电性、铁电性和热释电性等。 1介电性、 介质在外加电场时会产生感应电荷而削弱电场，介质中电场与原外加电场（真空中） 的比值即为相对介电常数，又称诱电率，与频率相关。介电常数是相对介电常数与真空中绝对介电常数乘积。 介电常数又称电容率或相对电容率，表征电介质或绝缘材料电性能的一个重要数据，常用ε表示。它是指在同一电容器中用同一物质为电介质和真空时的电容的比值，表示电介质在电场中贮存静电能的相对能力。对介电常数越小即某介质下的电容率越小，应该更不绝缘。来个极限假设，假设该介质为导体，此时电容就联通了，也就没有电容，电容率最小。介电常数是物质相对于真空来说增加电容器电容能力的度量。介电常数随分子偶极矩和可极化性的增大而增大。在化学中，介电常数是溶剂的一个重要性质，它表征溶剂对溶质分子溶剂化以及隔开离子的能力。介电常数大的溶剂，有较大隔开离子的能力，同时也具有较强的溶剂化能力。 科标检测介电常数检测标准如下： GB11297.11-1989热释电材料介电常数的测试方法 GB11310-1989压电陶瓷材料性能测试方法相对自由介电常数温度特性的测试 GB/T12636-1990微波介质基片复介电常数带状线测试方法 GB/T1693-2007硫化橡胶介电常数和介质损耗角正切值的测定方法 GB/T2951.51-2008电缆和光缆绝缘和护套材料通用试验方法第51部分：填充膏专用 试验方法滴点油分离低温脆性总酸值腐蚀性23℃时的介电常数23℃和100℃时的直 流电阻率 GB/T5597-1999固体电介质微波复介电常数的测试方法 GB/T7265.1-1987固体电介质微波复介电常数的测试方法微扰法 GB7265.2-1987固体电介质微波复介电常数的测试方法“开式腔”法 SJ/T10142-1991电介质材料微波复介电常数测试方法同轴线终端开路法 SJ/T10143-1991固体电介质微波复介电常数测试方法重入腔法 SJ/T11043-1996电子玻璃高频介质损耗和介电常数的测试方法 SJ/T1147-1993电容器用有机薄膜介质损耗角正切值和介电常数试验方法 SJ20512-1995微波大损耗固体材料复介电常数和复磁导率测试方法 SY/T6528-2002岩样介电常数测量方法 服务范围：老化测试、物理性能、电气性能、可靠性测试、阻燃检测等 介电性能 介电材料（又称电介质）是一类具有电极化能力的功能材料，它是以正负 电荷重心不重合的电极化方式来传递和储存电的作用。极化指在外加电场作用下，构成电介质材料的内部微观粒子，如原子，离子和分子这些微观粒子的正负电荷中心发生分离，并沿着外部电场的方向在一定的范围内做短距离移动，从而形成偶极子的过程。极化现象和频率密切相关，在特定的的频率范围主要有四种极化机制：电子极化(electronic polarization，1015Hz)，离子极化(ionic polarization，1012～1013Hz)，转向极化(orientation polarization，1011～1012Hz)和 空间电荷极化(space charge polarization，103Hz)。这些极化的基本形式又分为位 移极化和松弛极化，位移极化是弹性的，不需要消耗时间，也无能量消耗，如电子位移极化和离子位移极化。而松弛极化与质点的热运动密切相关，极化的建立
“半导体技术”2008年第二期趋势与展望 93－高k材料用作纳米级MOS晶体管栅介质薄层（下） 翁妍，汪辉98－塑封微电子器件失效机理研究进展 李新，周毅，孙承松102－光电光窗的封接技术 李成涛，沈卓身技术专栏（新型半导体材料） 106－(Bi3.7Dy0.3)(Ti2.8V0.2)O12铁电薄膜的制备 及退火影响唐俊雄, 唐明华, 杨锋, 等109－掺Al富Si/SiO2薄膜制备及紫外发光特性研究 王国立, 郭亨群113－氧分压对锰掺杂氧化锌结构及吸收性能的影响 杨兵初, 张丽, 马学龙, 等117－升级冶金级Si衬底上ECR-PECVD沉积 多晶Si薄膜崔洪涛, 吴爱民, 秦福文, 等121－用XPS法研究SiO2/4H-SiC界面的组成 赵亮, 王德君, 马继开, 等126－Al在生长InGaN材料中的表面活化效应 袁凤坡, 尹甲运, 刘波, 等器件制造与应用 129－4H-SiC MESFET直流I-V特性解析模型 任学峰, 杨银堂, 贾护军133－6H-和4H-SiC功率VDMOS的比较与分析 张娟, 柴常春, 杨银堂, 等137－智能LED节能照明系统的设计赵玲, 朱安庆141－InP基谐振隧穿二极管的研究 李亚丽，张雄文，冯震，等144－氧化硅在改善双极型晶体管特性上的作用 王友彬，汪辉工艺技术与材料 147－低温退火制备Ti/4H-SiC欧姆接触 陈素华, 王海波, 赵亮, 等151－精密掩模清洗及保护膜安装工艺赵延峰封装、测试与设备 155－测量计算金属－半导体接触电阻率的方法 李鸿渐，石瑛160－热超声倒装过程中的建模和多参量仿真 李丽敏，吴运新，隆志力集成电路设计与开发 164－微波宽带单片集成电路二分频器的 设计与实现陈凤霞，默立冬，吴思汉167－基于分组网络结构NOC的蚁群路由算法 陈青, 郝跃, 蔡觉平171－基于ARM＋FPGA的大屏幕显示器 控制系统设计陈炳权176－新型异步树型仲裁器设计 徐阳扬，周端，杨银堂，等179－一种用于高速ADC的采样保持电路的设计 林佳明，戴庆元，谢詹奇，等技术产品专栏 183－飞思卡尔升级高品质车用i.MX应用处理器产业新闻 184－综合新闻
实验班薄膜实验大纲 学时：8 适应班级：教改实验班 先修课程：大学物理、物理光学、薄膜技术 实验教学目的和要求： 在学习了光学薄膜设计基本理论的基础上，了解常用光学薄膜设计软件的基本功能并会利用这些常用的薄膜设计软件进行减反射薄膜、高反射薄膜、分光膜以及截止滤光片和带通滤光片等薄膜的设计和优化分析。了解常用真空获得设备的原理、使用方法和注意事项，掌握光学薄膜沉积的基本工艺流程，并针对三层减反射薄膜镀制实验，理解并掌握光学薄膜厚度监控的方法和技巧和在光电极值法监控膜厚时监控片的选择原则和基本技巧。通过以上实践教学环节，提高学生的实践动手能力和在实践中分析问题、解决问题的基本能力，加深对《薄膜光学与技术》理论课程的进一步理解，以便今后可以更好的从事光学薄膜的相关技术开发与研究工作。 实验授课内容： 1上机实验（4学时） 1.1 AUTOFILM光学薄膜设计软件的功能模块和使用（2学时）； 1.2 TFC薄膜设计软件的功能模块和使用，并设计出三层减反射薄膜（2学时）； 2. 光学镀膜机的使用和膜系的镀制（4学时） 2.1光学镀膜机的使用和注意事项； 2.2 采用电子束热蒸发技术制备三层宽带减反射薄膜； 2.3 薄膜光谱特性的测试与分析。
实验一：AUTOFILM光学薄膜设计软件的功能模块和使用 一、实验目的 1.熟悉并掌握AUTOFILM光学薄膜设计软件的组成模块和基本功能； 2.会使用AUTOFILM光学薄膜设计软件进行简单的薄膜特性计算。 二、实验预习及设计要求 预习单层光学薄膜光学特性的计算及相关理论 三、所用软件 AUTOFILM光学薄膜设计软件 四、实验内容及要求 1. 掌握AUTOFILM光学薄膜设计软件的五大模块的功能，特别是输入、优化和显示三大模块的基本功能及简单的特性特性设定； 2. 利用该软件进行单层薄膜光学特性的计算； （1）计算K9玻璃（n=1.52）基底上单层氟化镁（MgF2，n=1.38）光学厚度为130nm时，光线垂直入射下400-700nm范围内的反射率光谱曲线； （2）计算K9玻璃（n=1.52）基底上单层氟化镁（MgF2，n=1.38）光学厚度为130nm时，分别计算入射角为0、30、45、和60度时520nm波 长处的反射率值，并画反射率随入射角变化的光谱曲线。 （3）计算K9玻璃（n=1.52）基底上单层氟化镁（MgF2，n=1.38）光学厚度为260nm时，在波长分别为260nm、520nm和1040nm处的反射率， 并给出相应的曲线图。 五、实验报告要求 总体要求：格式规范，具有实验名称、实验目的、实验内容、实验设备等内容。该实验的具体要求： 1. 简述该软件模块的基本功能； 2. 完成实验内容2中的计算。
材料动态测试的标准 ---材料测试的一站式解决方案 BOSE ElectroForce TM 系列设备基于BOSE专利的动磁技术，以绝对的技术优势替代传统的DMA/DMTA测试系统，弥补了传统设备无法克服的种种应用缺陷。不仅可以完成传统系统无法完成的大样本、高精度试验，同时还具备其他多种动/静态材料力学性能测试功能，真正一机多用，从而大幅降低投资及维护成本，是测试工程师的理想设备和完美组合。 技术优势： 大样本及成品（零件）的动态粘弹性分析 突破传统DMA/DMTA对测试力值及样本尺寸的限 制，市场上唯一的大力值，超大测试舱的动态粘 弹性分析仪，除满足标准的DMA/DMTA等测试外， 使大样本及成品甚至零件进行动态粘弹性测试成 为可能。 极高的控制及测量精度 毫克级应力加载控制和纳米级的应变测量，确保 高精度的测量结果。另外，可以完成拉、压、 弯、剪等多种物料加载模式下进行试验，还可以 精确进行过程控制，包括频率，振幅，温度，预 循环等参数，这是对传统“黑匣子”设计的一次 革命性改进。 一机多用 除应用于通用粘弹性材料（高分子材料/复合材料）的动态粘弹谱分析（DMA/DMTS）以外，此系统还可作为通用材料试验机进行疲劳测试、动态力学性能分析，真正做到从静态到动态的一站式材料测试完整解决方案。 超长的使用寿命 整个系统无轴承等任何摩擦部件，不需润滑，传统设备尚需大型空压机及气源为空气轴承提供动力，不仅降低使用寿命，而且增加维护成本，而经多年实践表明，博士系统运行达万亿亿周期不需要任何维护费用，寿命提高5倍以上。
美国BOSE公司材料动态粘弹性测试仪(DMA/DMTA) BOSE ElectroForce TM是一种革命性的材料动态力学性能分析测试系统，其集成了BOSE专利动磁线性电机 以及专利无摩擦悬挂系统，同时在一台机器上实现的高性能、高频率、高精度以及无与伦比的耐用性. BOSE ElectroForce TM应用了专利技术的Bose电磁线形电机： ▓ 高应用频率范围 – 从0.00001赫兹直至400赫兹，可输出具有优异负荷及频率特性的线性力。 ▓ 宽范围动态应力加载 – ELF3200型动态应力加载范围从数毫克至450牛顿 ▓ 高精度应力输出控制/应变响应测量 – 高电机输出力与低磁铁质量获得高加速度（200Gs）、高频率（超过400Hz）、高速度（超过3米/秒）,无摩擦阻力悬挂系统提供无比的高精度及耐用性（控制精度可达2.5毫克、6纳米）。 ▓ 高性能夹具及环境试验舱 – 提供完备的各种钛合金夹具以及精确控制的环境试验舱（冷/热、盐水、生物培养舱等）。 ▓ 高度耐用性 – 运行数亿亿个周期无需任何维护！ ▓ 使用环境洁净环保 – 无任何液压、气动系统；无任何轴承等机械摩擦部件；完全无油、无输送管道、无噪音、彻底免维护。 ▓ 安全节能 – 可直接连接普通实验室220伏电源，低能耗，极低噪音。
第三章薄膜制造技术 光学薄膜可以采用物理汽相沉积（PVD)和化学液相沉积（CLD)两种工艺来获得。CLD工艺简单，制造成本低，但膜层厚度不能精确控制，膜层强度差，较难获得多层膜，废水废气对环境造成污染，已很少使用。 PVD需要使用真空镀膜机，制造成本高，但膜层厚度能够精确控制，膜层强度好，目前已广泛使用。 PVD分为热蒸发、溅射、离子镀、及离子辅助镀等。 制作薄膜所必需的有关真空设备的基础知识 用物理方法制作薄膜，概括起来就是给制作薄膜的物质加上热能或动量，使它分解为原子、分子或少数几个原子、分子的集合体（从广义来说，就是使其蒸发），并使它们在其他位置重新结合或凝聚。 在这个过程中，如果大气与蒸发中的物质同时存在，那就会产生如下一些问题： ①蒸发物质的直线前进受妨碍而形成雾状微粒，难以制得均匀平整的薄膜； ②空气分子进入薄膜而形成杂质； ③空气中的活性分子与薄膜形成化合物； ④蒸发用的加热器及蒸发物质等与空气分子发生反应形成 化合物，从而不能进行正常的蒸发等等。 因此，必须把空气分子从制作薄膜的设备中排除出去，这个 过程称为抽气。空气压力低于一个大气压的状态称为真空， 而把产生真空的装置叫做真空泵，抽成真空的容器叫做真空 室，把包括真空泵和真空室在内的设备叫做真空设备。制作 薄膜最重要的装备是真空设备． 真空设备大致可分为两类：高真空设备和超高真空设备。二 者真空度不同，这两种真空设备的抽气系统基本上是相同 的，但所用的真空泵和真空阀不同，而且用于真空室和抽气 系统的材料也不同，下图是典型的高真空设备的原理图，制 作薄膜所用的高真空设备大多都属于这一类。 下图是超高真空设备的原理图，在原理上，它与高真空设备 没有什么不同，但是，为了稍稍改善抽气时空气的流动性， 超高真空设备不太使用管子，多数将超高真空用的真空泵直 接与真空室连接，一般还要装上辅助真空泵（如钛吸气泵） 来辅助超高真空泵。 3.1 高真空镀膜机 1.真空系统 现代的光学薄膜制备都是在真空下获得的。普通所说的 真空镀膜，基本都是在高真空中进行的。 先进行(1)然后进行(2)。因为所有的（超）高真空泵只有在真空室的压力降低到一定程度时才能进行工作，而且在高真空泵（如油扩散泵）中，要把空气之类的分子排出，就必须使排气口的气体压力降低到一定程度。 小型镀膜机的真空系统 低真空机械泵+高真空油扩散泵+低温冷阱
光学薄膜 1.前言 光学薄膜是一类重要的光学元件, 它广泛地应用于现代光学、光电子学、光学工程以及其他相关的科学技术领域。在光的传输、调制, 光谱和能量的分割与合成以及光与其他能态的转换过程中起着不可替代的作用。如果从Fraunhofer 利用化学方法制备出减反射层算起, 光学薄膜已经有近两百年的历史。但是,光学薄膜真正作为一类光学元件应用于光学系统，是从20 世纪30 年代扩散泵应用于真空系统开始。近几十年来, 特别是电子计算机广泛应用于光学薄膜的设计和薄膜制备过程以来, 光学薄膜元件和技术得到突飞猛进的发展, 形成一种欣欣向荣的大好局面。【1】 2.光学薄膜的性质及功能 光学薄膜最基本的功能是反射、减反射和光谱调控。依靠反射功能，它可以把光束按不同的要求折转到空间各个方位；依靠减反射功能，它可以将光束在元件表面或界面的损耗减少到极致，完美的实现现代光学仪器和光学系统的设计功能；依靠它的光谱调控功能，实现光学系统中的色度变换，获得五彩缤纷的颜色世界。不仅如此，光学薄膜又是光学系统中的偏振调控，相位调控以及光电，光热和光声等功能调控元件，光学薄膜的这些功能，在激光技术，光电子技术，光通信技术，光显示技术和光存储技术等现代光学技术中得到充分的应用，促进了相关技术和学科的发展。令一方面，科学技术的不断发展，不仅对光学薄膜提出了源源不断的技术支撑，这一切又促进了光学薄膜的持续发展。光学薄膜的直接理论基础是薄膜光学，它是建立在光的干涉效应基础上的，论述光在分层介质中传播行为的一门学科。即便是科学技术日新月异飞速发展的今天，该理论仍可以一击准确的描述光在数十微米层，纳米层甚至原子层厚的薄膜中的传播行为，由此设计出不同波长，不同性能，适应不同要求的光学薄膜元件。 3.分别实现增反增透的薄膜光学计算 如上图所示，设薄膜的厚度为h ，折射率为n ，薄膜两边的空气和基片的折射率分别为0n 和 g n 。并设光从空气进入薄膜时在界面上的反射系数和透射系数分别为1r 和1t ，光从薄膜进
软件测试基本概念 1、测试分类 从不同的角度，可以把软件测试技术分成不同种类：(4个维度) 1.1从是否需要执行被测软件的角度分类: 1.1.1静态测试（代码评审、文档会审） 指以人工的、非形式化的方法对软件进行分析和测试。如文档评审、代码会审。 1.1.2动态测试（功能测试和性能测试） 1.2按测试方法分类 1.2.1黑盒测试 不考虑程序的内部逻辑结构与特性，只根据程序功能或程序的外部特性进行测试，注重于测试软件的功能性需求。 1.2.2白盒测试 分析程序的内部逻辑结构，选择适当的覆盖标准，对主要路径进行尽可能多的测试。 1.2.3灰盒测试 不需要懂代码，只需懂接口、集成。 1.3按测试阶段分类 1.3.1单元测试(一般是开发人员进行) 指对源程序中每一个程序单元进行测试，检查各个模块是否正确实现规定的功能。 1.3.2集成测试 是在单元测试基础上，将模块和模块结合成一个完整的系统进行测试，重视的是接口测试。 1.3.3系统测试
系统测试是将经过集成测试的软件，作为计算机系统的一个部分，与系统中其他部分结合起来，在运行环境下对计算机系统进行的一系列严格有效的测试。包含的测试类型： 1) 功能测试，测试软件系统的功能是否正确。 2) 性能测试，测试系统的负载。 3) 健壮性测试，测试软件系统在异常情况下能否正常运行的能力。健壮性有两 层含义：一是容错能力，二是恢复能力。 1.3.4确认测试(依据需求规格说明书) 又称有效性测试，检查软件的功能与性能是否与需求规格说明书中确定的指标相符。主要做功能测试和性能测试。 1) Alpha 测试：在开发环境中，模拟各类用户对即将发布的产品进行测试。 2) Beta 测试：在真实运行环境下实施的测试。 1.3.5验收测试 是指系统开发生命周期方法论的一个阶段，这时相关的用户或独立测试人员根据测试计划和结果对系统进行测试和接收。它让系统用户决定是否接收系统。它是一项确定产品是否能够满足合同或用户所规定需求的测试。 一般包含五类： 1) 功能确认测试：用户手册中提及的所有功能测试 2) 安全性测试：用户权限限制测试；系统备份与恢复测试；异常情况及网络故 障对系统的影响测试。 3) 兼容性测试：软件在规定的不同操作系统、数据库、浏览器运行是否正常。 4) 性能测试：系统性能指标和资源占有率测试。 5) 用户文档测试：各类文档描述清晰，包括软件安装、卸载测试。 1.4测试种类 1.4.1数据库设计测试(开发和设计阶段) 1.4.2需求测试(需求阶段) 1.4.3功能测试 1.4.4性能测试 1.4.5其他测试类型：安全性测试、兼容性测试、用户文档测试、单元测试、接口测试、冒烟测试 2、常用名词解释 1) 软件测试：在规定的条件下对程序进行操作，以发现错误，对软件质量进行 评估的一个过程，它是保障软件质量的重要方法。 2) 边界值：边界值就是软件操作界限所在的边缘条件。 3) 因果图法： 因果图方法是一种利用图解法分析输入条件的各种组合情况，从
光学薄膜的研究进展和应用 【摘要】本文介绍了光学薄膜的工作原理，并对光学薄膜的传统光学领域的应用做了简要的概述。又简要说明现代光学薄膜典型应用，对光学薄膜的制备加以介绍，最后介绍了光学薄膜的发展前景。 【关键词】光学薄膜；薄膜应用；薄膜制造； 1.光学薄膜原理简述 所谓光学薄膜是指其厚度能够光的波长相比拟，其次要能对透过其上的光产生作用。具体在于其上下表面对光的反射与透射的作用。光学薄膜的定义是：涉及光在传播路径过程中，附著在光学器件表面的厚度薄而均匀的介质膜层，通过分层介质膜层时的反射、透（折）射和偏振等特性，以达到我们想要的在某一或是多个波段范围内的光的全部透过或光的全部反射或是光的偏振分离等各特殊 形态的光。 光学薄膜的特点是：表面光滑，膜层之间的界面呈几何分割；膜层的折射率在界面上可以发生跃变，但在膜层内是连续的；可以是透明介质，也可以是吸收介质；可以是法向均匀的，也可以是法向不均匀的。实际应用的薄膜要比理想薄膜复杂得多。这是因为：制备时，薄膜的光学性质和物理性质偏离大块材料，其表面和界面是粗糙的，从而导致光束的漫散射；膜层之间的相互渗透形成扩散界面；由于膜层的生长、结构、应力等原因，形成了薄膜的各向异性；膜层具有复杂的时间效应。不同物质对光有不同的反射、吸收、透射性能，光学薄膜就是利用材料对光的这种性能，并根据实际需要制造的。 2.光学薄膜的传统应用 光学薄膜按应用分为反射膜、增透膜、滤光膜、光学保护膜、偏振膜、分光膜和位相膜。减反射膜，是应用最广泛的光学薄膜，它可以减少光学表面的反射率而提高其透射率。对于单一波长，理论上的反射率可以降到零，透射率为100%；对于可见光谱段，反射率可以降低到0.5%，甚至更低，以保证一个由多个镜片组成的复杂系统有足够的透射率和极低的杂散光。现代光学装置没有一个是不经过减反射处理的。由于其具有极低的反射率和鲜艳的表面颜色，现代人们日常生活中的眼镜普遍都镀有减反射膜。 高反射膜，能将绝大多数入射光能量反射回去。当选用介质膜堆时，由于薄膜的损耗极低，随着膜层数的不断增加，其反射率可以不断地增加（趋近于100%）。这种高反射膜在激光器的制造和激光应用中都是必不可少的。 能量分光膜，可将入射光能量的一部分透射，另一部分反射分成两束光，最
材料科学实验讲义 (一级实验指导书) 东华大学材料科学与工程中心实验室汇编 2009年7月
一、实验目的 按照导电性能区分，不同种类的材料都可以分为导体、半导体和绝缘体三大类。区分标准一般以106Ω?cm和1012Ω?cm为基准，电阻率低于106Ω?cm称为导体，高于1012Ω?cm称为绝缘体，介于两者之间的称为半导体。然而，在实际中材料导电性的区分又往往随应用领域的不同而不同，材料导电性能的界定是十分模糊的。就高分子材料而言，通常是以电阻率1012Ω?cm为界限，在此界限以上的通常称为绝缘体的高分子材料，电阻率小于106Ω?cm称为导电高分子材料，电阻率为106 ～1012Ω?cm常称为抗静电高分子。通常高分子材料都是优良的绝缘材料。 通过本实验应达到以下目的： 1、了解高分子材料的导电原理，掌握实验操作技能。 2、测定高分子材料的电阻并计算电阻率。 3、分析工艺条件与测试条件对电阻的影响。 二、实验原理 1、电阻与电阻率 材料的电阻可分为体积电阻(R v)与表面电阻(R s)，相应的存在体积电阻率与表面电阻率。 体积电阻：在试样的相对两表面上放置的两电极间所加直流电压与流过两个电极之间的稳态电流之商；该电流不包括沿材料表面的电流。在两电极间可能形成的极化忽略不计。 体积电阻率：在绝缘材料里面的直流电场强度与稳态电流密度之商，即单位体积内的体积电阻。 表面电阻：在试样的某一表面上两电极间所加电压与经过一定时间后流过两电极间的电流之商；该电流主要为流过试样表层的电流，也包括一部分流过试样体积的电流成分。在两电极间可能形成的极化忽略不计。 表面电阻率：在绝缘材料的表面层的直流电场强度与线电流密度之商，即单位面积内的表面电阻。 体积电阻和表面电阻的试验都受下列因素影响：施加电压的大小和时间；电极的性质和尺寸；在试样处理和测试过程中周围大气条件和试样的温度、湿度。高阻测量一般可以利用欧姆定律来实现，即R=V/I。如果一直稳定通过电阻的电流，那么测出电阻两端的电压，就可以算出R的值。同样，给被测电阻施加一个已知电压，测出流过电阻的电流，也可以算出R的值。问题是R值很大时，用恒流测压法，被测电压V=RI将很大。若I=1μA，R=1012Ω，要测的电压V=106V。用加压测流法，V是已知的，要测的电流I=V/R将很小。因为处理弱电流难度相对小些，我们采用加压测流法，主要误差来源是微弱电流的测量。 2、导电高分子材料的分类
LED芯片知识大解密 1、led芯片的制造流程是怎样的? LED芯片制造主要是为了制造有效可靠的低欧姆接触电极，并能满足可接触材料之间最小的压降及提供焊线的压垫，同时尽可能多地出光。渡膜工艺一般用真空蒸镀方法，其主要在1.33×10?4Pa高真空下，用电阻加热或电子束轰击加热方法使材料熔化，并在低气压下变成金属蒸气沉积在LED照明材料表面。一般所用的P型接触金属包括AuBe、AuZn等合金，N面的接触金属常采用AuGeNi合金。镀膜后形成的合金层还需要通过光刻工艺将发光区尽可能多地露出来，使留下来的合金层能满足有效可靠的低欧姆接触电极及焊线压垫的要求。光刻工序结束后还要通过合金化过程，合金化通常是在H2或N2的保护下进行。合金化的时间和温度通常是根据LED照明材料特性与合金炉形式等因素决定。当然若是蓝绿等芯片电极工艺还要复杂，需增加钝化膜生长、等离子刻蚀工艺等。 2、LED芯片制造工序中，哪些工序对其光电性能有较重要的影响? 一般来说，LED外延生产完成之后她的主要电性能已定型，芯片制造不对其产甞核本性改变，但在镀膜、合金化过程中不恰当的条件会造成一些电参数的不良。比如说合金化温度偏低或偏高都会造成欧姆接触不良，欧姆接触不良是芯片制造中造成正向压降VF偏高的主要原因。在切割后，如果对芯片边缘进行一些腐蚀工艺，对改善芯片的反向漏电会有较好的帮助。这是因为用金刚石砂轮刀片切割后，芯片边缘会残留较多的碎屑粉末，这些如果粘在LED芯片的PN结处就会造成漏电，甚至会有击穿现象。另外，如果芯片表面光刻胶剥离不干净，将会造成正面焊线难与虚焊等情况。如果是背面也会造成压降偏高。在芯片生产过程中通过表面粗化、划成倒梯形结构等办法可以提高光强。 3、LED芯片为什么要分成诸如8mil、9 mil、…，13∽22 mil，40 mil等不同尺寸?尺寸大小对LED光电性能有哪些影响? LED芯片大小根据功率可分为小功率芯片、中功率芯片和大功率芯片。根据客户要求可分为单管级、数码级、点阵级以及装饰照明等类别。至于芯片的具体尺寸大小是根据不同芯片生产厂家的实际生产水平而定，没有具体的要求。只要工艺过关，芯片小可提高单位产出并降低成本，光电性能并不会发生根本变化。芯片的使用电流实际上与流过芯片的电流密度有关，芯片小使用电流小，芯片大使用电流大，它们的单位电流密度基本差不多。如果10mil 芯片的使用电流是20mA的话，那么40mil芯片理论上使用电流可提高16倍，即320mA。但考虑到散热是大电流下的主要问题，所以它的发光效率比小电流低。另一方面，由于面积增大，芯片的体电阻会降低，所以正向导通电压会有所下降。 4、LED大功率芯片一般指多大面积的芯片?为什么? 用于白光的LED大功率芯片一般在市场上可以看到的都在40mil左右，所谓的大功率芯片的使用功率一般是指电功率在1W以上。由于量子效率一般小于20?大部分电能会转换成热能，所以大功率芯片的散热很重要，要求芯片有较大的面积。 5、制造GaN外延材料的芯片工艺和加工设备与GaP、GaAs、InGaAlP相比有哪些不同的要求?为什么? 普通的LED红黄芯片和高亮四元红黄芯片的基板都采用GaP 、GaAs等化合物LED照明材料，一般都可以做成N型衬底。采用湿法工艺进行光刻，最后用金刚砂轮刀片切割成芯片。GaN材料的蓝绿芯片是用的蓝宝石衬底，由于蓝宝石衬底是绝缘的，所以不能作为LED
材料性能与测试习题 绪论 1、简答题 什么是材料的性能？包括哪些方面？ [提示] 材料的性能定量地反映了材料在给定外界条件下的行为； 第一章单向静载下力学性能 1、名词解释： 弹性变形塑性变形弹性极限弹性比功包申格效应弹性模量滞弹性内耗韧性超塑性韧窝 2、简答 1) 材料的弹性模量有那些影响因素？为什么说它是结构不敏感指标？ 2) 金属材料应变硬化的概念和实际意义。 3) 高分子材料的塑性变形机理。 4) 拉伸断裂包括几种类型？什么是拉伸断口三要素？如何具体分析实际构件的断裂[提示：参考课件的具体分析实例简单作答]？ 3、计算： 1) 已知钢的杨氏模量为210GPa，问直径2.5mm,长度120mm的线材承受450N 载荷时变形量是多少? 若采用同样长度的铝材来承受同样的载荷，并且变形量要求也相同，问铝丝直径应为多少？(E Al=70GPa) 若用W(E=388 GPa)、钢化玻璃(E=345MPa)和尼龙线(E=2.83GPa)呢？ 2) 一个拉伸试样，标距50mm，直径13mm，实验后将试样对接起来后测量标距81mm，伸长率多少？若缩颈处最小直径6.9mm, 断面收缩率是多少？ 第二章其它静载下力学性能 1、名词解释： 应力状态软性系数剪切弹性模量抗弯强度缺口敏感度硬度 2、简答 1) 简述硬度测试的类型、原理和优缺点？[至少回答三种] 2) 简述扭转实验、弯曲实验的特点？渗碳淬火钢、陶瓷玻璃试样研究其力学性能常用的方法是什么？ 3) 有下述材料需要测量硬度，试说明选用何种硬度实验方法？为什么？ a. 渗碳层的硬度分布， b. 淬火钢， c. 灰口铸铁， d. 硬质合金， e. 仪表小黄铜齿轮， f. 高速工具钢， g. 双相钢中的铁素体和马氏体， h. Ni基高温合金， i. Al 合金中的析出强化相， j. 5吨重的大型铸件， k. 野外矿物 第三章冲击韧性和低温脆性
材料性能测试 拉伸：1.什么是弹性变形？弹性变形有何特点？弹性变形的实质是什么？ 概念：材料受载后产生变形，卸载后这部分变形消失，材料恢复到原来状态的性质，性能指标有弹性模量、比例极限和弹性极限、弹性比功等。 特点：弹性变形的重要特征是其可逆性，即金属在外力作用下，先产生弹性变形，当外力去除后，变形随即消失而恢复原状，表现为弹性变形可逆性特点。在弹性变形过程中，不论是在加载期还是卸载期，应力应变之间都保持单值线性关系，且弹性变形量比较小，一般不超过1%。本质：材料产生弹性变形的本质，概括说来，都是构成材料的原子(离子、分子)自平衡位置产生可逆位移的反映。原子弹性位移量只相当于原子间距的几分之一，所以弹性变形量小于 2、如何解释金属材料的弹性变形过程？ 3、弹性变形与弹性极限有何区别？弹性极限与弹性模量的区别。前者是材料的强度指标，它敏感地取决于材料的成分、组织及其他结构因素。而后者是刚度指标，只取决于原子间的结合力，属结构不敏感的性质。 4、什么是弹性比功？提高材料弹性比功的途径有哪些？ 5、什么是屈服？影响屈服强度的因素有哪些？内在因素：晶体结构(位错阻力不同)。晶界和亚结构(细晶强化、晶界强化)，溶质元素(固溶强化)，第二相(第二相强化)，外在因素有温度、应变速率和应力状态等。6.。什么是应变硬化？金属材料的应变硬化有何意义？意义1）应变硬化可使金属机件具有一定的抗偶然过载能力，保证机件安全；2）应变硬化和塑性变形适当配合可使金属进行均匀塑性变形；3）应变硬化是强化金属的重要工艺手段之一，可以单独使用，也可与其他强化方法联合使用，对多种金属进行强化，尤其对于那些不能热处理强化的金属材料；4）应变硬化还可以降低塑性，改善低碳钢的切削加工性能。 7、细化金属晶粒既可提高强度，又可提高塑性，这是为什么？8、什么是超塑性？产生超塑性的条件是什么？超塑性有何特点？9、什么是韧性断裂、脆性断裂？各有何特点？(1)韧性断裂：①明显宏观塑性变形；②裂纹扩展过程较慢； ③断口常呈暗灰色纤维状。④塑性较好的金属材料及高分子材料易发生韧断。脆性断裂：①无明显宏观塑性变形；②突然发生，快速断裂；③断口宏观上比较齐平光亮，常呈放射状或结晶状④淬火钢、灰铸铁、玻璃等易发生脆断。 10、什么是解理断裂、剪切断裂？各有何特点？剪切断裂：①切应力下，沿滑移面滑移分离而造成的断裂。②分为纯剪切断裂和微孔聚集型断裂。③纯剪切断裂：断口呈锋利的楔形。④微孔聚集型断裂：宏观上呈暗灰色、纤维状;微观上分布大量“韧窝”。解理断裂：①正应力下，原子间结合键破坏，沿特定晶面，脆性穿晶断裂。②微观特征：解理台阶、河流花样和舌状花样。③裂纹源于晶界。11、试用双原子作用力模型推导材料的理论断裂强度。 12、试述Griffith裂纹理论分析问题的出发点及思路，指出该理论的局限性。13、什么是应力状态软性系数？利用最大切应力与最大正应力的比值表示它们的相对大小，称为应力状态软性系数，记为α14、比较布氏、洛氏、维氏硬度试样的优缺点及应用范围。15、什么是冲击韧度？低温脆性？蓝脆？冲击韧性：材料在冲击载荷下吸收塑性变形功和断裂功的能力，是材料强度和塑性的综合表现。低温脆性现象：在低温下，材料的脆性急剧增加，实质:温度下降，屈服强度急剧增加16、影响冲击韧性和韧脆转变温度的因素有哪些？17、什么是磨损？磨损包括哪几种类型18、磨损过程包括哪几个阶段？各阶段有何特点？19、提高材料耐磨性的途径有哪些？20、什么是蠕变？按照蠕变速率的变化情况，可将蠕变过程分为哪三个阶段？各个阶段的特点是什么？21、蠕变变形机理包括哪几种？22、影响金属高温力学性能的因素主要有哪些？23.什么是热膨胀？热传导？极化？大多数物体都会随温度的升高而发生长度或体积的变化，这一现象称为热膨胀。材料的内部存在温度梯度时，热能将从高温区流向低温区，这一过程称为热传导。极化：介质在外加电场的作用下产生感应电荷的现象.24.电介质有哪些主要的性能指标？介电常数、介电损耗、介电强度.25. 什么是介电损耗？电介质为什么会产生介电损耗？电介质材料在交变电场作用下由于发热而消耗的能量称为介电损耗。原因：电导（漏导）损耗：通过介质的漏导电流引起的电流损耗。极化损耗：电介质在电场中发生极化取向时，由于极化取向与外加电场有相位差而产生的极化电流损耗。介电损耗越小越好。26. 什么是透光率和雾度？透光率是指透过材料的光通量与入射材料的光通量的百分比。雾度是由于材料内部或外表面光散射造成的云雾状或浑浊的外观，是散射光通量与透过材料总光通量的百分比。27.透光性与透明性有何区别与联系？①透光率表征材料的透光性，但透光性与透明性是两个不同的概念。②透光性只是表示材料对光波的透过能力。③透明性却是指一种材料可使位于材料一侧的观察者清晰无误地观察到材料另一侧的物体的影像。④只有透光率高且雾度小的材料才是透明性好的材料。28. 金属材料均匀腐蚀和局部腐蚀程度的指标有哪些？均匀腐蚀：腐蚀速率的质量指标。腐蚀速率的深度指标.局部腐蚀：腐蚀强度指标；腐蚀的延伸率指标。29. 金属腐蚀的防护措施有哪些？30. 什么是老化？高分子材料在加工、使用、贮存过程中，受到光、热、氧、潮湿、水分、机械应力和生物等因素影响，引起微观结构的破坏，失去原有的物理机械性能，最终丧失使用价值，这种现象称为老化。31. 材料热稳定性的衡量指标是什么？测试方法有哪些？热稳定性是材料的重要性能。高分子受热分解破坏，物理机械性能丧失。通常用热分解温度来衡量其热稳定性。热重分析（TGA）差热分析（DTA）差示扫描量热（DSC）
光学薄膜技术及其应用 张三1409074201 摘要：介绍了传统光学薄膜的原理，根据薄膜干涉的基本原理及其特点，介绍了光学薄膜的性能、制备技术，研究了光学薄膜在的应用和今后的发展趋势。 关键词：光学薄膜、薄膜干涉、应用、薄膜制备 引言： 光学薄膜是指在光学玻璃、光学塑料、光纤、晶体等各种材料的表面上镀制一层或多层薄膜，基于薄膜内光的干涉效应来改变透射光或反射光的强度、偏振状态和相位变化的光学元件，是现代光学仪器和光学器件的重要组成部分。 光学薄膜技术的发展对促进和推动科学技术现代化和仪器微型化起着十分重要的作用，光学薄膜在各个新兴科学技术中都得到了广泛的应用。 本文在简单叙述薄膜干涉的一些相关原理的基础上，介绍了光学薄膜常见的几种制备方法，研究了光学薄膜技术的相关应用，并且展望了光学薄膜研究的广阔前景。 正文： 1.光学薄膜的原理 光学薄膜的直接理论基础是薄膜光学, 它是建立在光的干涉效应基础上的、论述光在分层介质中传播行为。一列光波照射到透明薄膜上，从膜的前、后表面或上、下表面分别反射出两列光波，这两列相干光波相遇后叠加产生干涉。该理论可以比较准确地描述光在数十微米层、纳米层甚至原子层厚的薄膜中的传播行为,由此设计出不同波长、不同性能、适应不同要求的光学薄膜元件。 2.光学薄膜的性质及功能 光学薄膜最基本的功能是反射、减反射和光谱调控。依靠反射功能, 它可以把光束按不同的要求折转到空间各个方位；依靠减反射功能，它可以将光束在元件表面或界面的损耗减少到极致, 完美地实现现代光学仪器和光学系统的设计功能；依靠它的光谱调控功能, 实现光学系统中的色度变换, 获得五彩缤纷的颜色世界。 不仅如此, 光学薄膜又是光学系统中的偏振调控、相位调控以及光电、光热和光声等功能调控元件, 光学薄膜的这些功能, 在激光技术、光电子技术、光通信技术、光显示技术和光存储技术等现代光学技术中得到充分的应用, 促进了相关技术和学科的发展。 3.传统光学薄膜和新型光学薄膜 3.1传统光学薄膜 传统的光学薄膜是以光的干涉为基础。光波是一种电磁波，根据其波长的不同可分成红外线、可见光和紫外线等，当光波投射到物体上时，有一部分在它表面上被反射，其余部分经折射进入到该物体中，其中有一部分被吸收变为热能，剩的部分透射。不同的物质对光有不同的反射、吸收、透射性能，光学薄膜就是利用材料对光的这种性能，并根据实际需要制造的。 传统光学薄膜就是利用材料的这种特性，对光线产生特异性行为。传统光学薄膜有反射膜、增透膜、滤光膜、纳米光学薄膜、偏振膜、分光膜、和位相膜等。 3.2新型光学薄膜 现代科学技术特别是激光技术和信息光学的发展，光学薄膜不仅用于纯光学器件，在光电器件、光通信器件上也得到广泛的应用。近代信息光学、光电子技术及光子技术的发展，对光学薄膜产品的长寿命、高可靠性及高强度的要求越来越高，从而发展了一系列新型光学薄膜及其制备技术，并为解决光学薄膜产业化面临的问题提供了全面的解决方案，包括高强度激光器、金刚石及类金刚石膜、软Ｘ射线多层膜、太阳能选择性吸收膜和光通信用光学膜等。
《半导体照明技术及其应用》课程教学大纲 （秋季） 一、课程名称：半导体照明技术及其应用Semiconductor Lighting Technology and Applications 二、课程编码： 三、学时与学分：32/2 四、先修课程: 微积分、大学物理、固体物理、半导体物理、微电子器件与IC设计 五、课程教学目标： 半导体照明是指用全固态发光器件LED作为光源的照明，具有高效、节能、环保、寿命长、易维护等显著特点，是近年来全球最具发展前景的高新技术领域之一，是人类照明史上继白炽灯、荧光灯之后的又一场照明光源的革命。本课程注重理论的系统性﹑结构的科学性和内容的实用性，在重点讲解发光二极管的材料、机理及其制造技术后，详细介绍器件的光电参数测试方法，器件的可靠性分析、驱动和控制方法，以及各种半导体照明的应用技术，使学生学完本课程以后，能对半导体照明有深入而全面的理解。 六﹑适用学科专业：电子科学与技术 七、基本教学内容与学时安排： 绪论（1学时） 半导体照明简介、学习本课程的目的及要求 第一章光视觉颜色（2学时） 1光的本质 2光的产生和传播 3人眼的光谱灵敏度 4光度学及其测量 5作为光学系统的人眼 6视觉的特征与功能 7颜色的性质 8国际照明委员会色度学系统 9色度学及其测量 第二章光源（1学时） 1太阳 2月亮和行星 3人工光源的发明与发展 4白炽灯 5卤钨灯 6荧光灯 7低压钠灯
8高压放电灯 9无电极放电灯 10发光二极管 11照明的经济核算 第三章半导体发光材料晶体导论（2学时） 1晶体结构 2能带结构 3半导体晶体材料的电学性质 4半导体发光材料的条件 第四章半导体的激发与发光（1学时） 1PN结及其特性 2注入载流子的复合 3辐射与非辐射复合之间的竞争 4异质结构和量子阱 第五章半导体发光材料体系（2学时） 1砷化镓 2磷化镓 3磷砷化镓 4镓铝砷 5铝镓铟磷 6铟镓氮 第六章半导体照明光源的发展和特征参量（1学时）1发光二极管的发展 2发光二极管材料生长方法 3高亮度发光二极管芯片结构 4照明用LED的特征参数和要求 第七章磷砷化镓、磷化镓、镓铝砷材料生长（3学时）1磷砷化镓氢化物气相外延生长（HVPE） 2氢化物外延体系的热力学分析 3液相外延原理 4磷化镓的液相外延 5镓铝砷的液相外延 第八章铝镓铟磷发光二极管（2学时） 1AlGaInP金属有机物化学气相沉积通论 2外延材料的规模生产问题 3电流扩展 4电流阻挡结构 5光的取出 6芯片制造技术
一、填空题分）（601.金属材料的性能的性能包括 和。 2.力学性能包括、、、、。 3.圆柱形拉伸试样分为和两种。 4.低碳钢拉伸试样从开始到断裂要经过、 、、四个阶段。 5.金属材料的强度指标主要有和。 6.金属材料的塑性指标主要有和。 7.硬度测定方法有、、。 8.夏比摆锤冲击试样有和两种。 9.载荷的形式一般有载荷、载荷和载荷三种。 10.钢铁材料的循环基数为，非铁金属循环基数 为。 11.提高金属疲劳强度的方法有和 。 表示用“C”标尺测定的硬度值为。
1000/30表示用压头直径为的硬质合金球，在 kgf试验力作用下，保持 s时测得的布氏硬度值 为。 14.金属材料的工艺性能包括、、 、、。 二、判断题分）25（1.金属的工艺性能是指金属在各种加工中所表现出的性能。（） 2.金属的力学性能是指在力作用下所显示的与弹性和非弹性反 应相关或涉及应力-应变关系的性能。（） 3.拉伸试验时，试样的伸长量与拉伸力总成正比。（） 4.屈服现象是指拉伸过程中拉伸力达到Fs时，拉伸力不增加，变形量却继续增加的现象。（） 5.拉伸试样上标距的伸长量与原始标距长度的百分比，称为断后伸长率，用符号A表示。（） 6.现有标准圆形截面长试样A和短试样B，经拉伸试验测得δ10、δ5均为25%，表明试样A的塑性比试样B好。( ) 7.常用的硬度试验方法有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。（） 8.做布氏硬度试验，当试验条件相同时，压痕直径越小，则材料
9.洛氏硬度值是根据压头压入被测材料的的深度来确定的。（） 10.洛氏硬度HRC测量方便，能直接从刻度盘上读数，生产中常用于测量退火钢、铸铁和有色金属件。（） 11.一般来说，硬度高的金属材料耐磨性也好。（） 12.韧性是指金属在断裂前吸收变形能量的能力。（） 13.金属的使用性能包括力学性能、物理性能和铸造性能。( )拉伸试验中拉伸力和伸长量的关系曲线称为力一伸长曲线，14. 又称为拉伸曲线。（） 15.材料抵抗局部变形，特别是塑性变形、压痕或划痕的能力，称为硬度。（） 16.韧性的大小通常通过小能量多次冲击试验来测定。（） 17.韧脆转变温度越低，材料的高温抗冲击性能越好。（） 18.在工程上，在一定的应力循环次数下不发生断裂的最大应力称为疲劳强度。（） 19.零件在循环应力作用下，在一处或几处产生局部永久性累积损伤，经一定循环次数后产生裂纹或突然发生完全断裂的过程，称为金属疲劳。（） 20.用淬火钢球做压头的硬度试验都是布氏硬度试验。( ) 21.经外力作用，金属发生塑性变形：当外力去除后，变形会自动消失。（） 22.金属的工艺性能好，表明加工容易，加工质量容易保证，加
1解理断裂：是金属材料在一定的条件下，当外加正应力达到一定数值后，以极快的速率沿着一定晶体学平面产生的穿晶断裂； 2韧性断裂：是金属材料断裂前产生明显的宏观塑形碧变形的断裂，这种断裂有一个缓慢的撕裂过程，在裂纹扩展过程中不断地消耗能量；3韧脆转变温度：材料屈服强度急剧升高的温度或断后伸长率，断面收缩率，冲击吸收功急剧减小的温度就是韧脆转变温度tk。 4低温脆性：在试验温度低于某一温度tk时，会由韧性状态变为脆状态，冲击吸收功明显下降断裂机理由微孔集聚型变为穿晶解理型，断口特征由纤维状变为结晶状，这就是低温脆性，转变温度tk称为韧脆转变温度； 5塑性：是指金属材料断裂前发生塑形变形（不可逆永久变形）的能力； 6疲劳裂纹扩展门槛值：当k小于等于#kth时，da/dN=0表示裂纹不扩展，只有当#k大于#kth时，da/dN>0，疲劳裂纹才开始扩展，所以#kth是疲劳裂纹不扩展的#k临界值，，称为疲劳裂纹扩展门槛值； 7缺口敏感度：金属材料的缺口敏感性能指标用缺口试样的抗拉强度6bn与等截面尺寸光滑试样的抗拉强度6b的比值表示，称为缺口敏感度，记为NSR=6bn/6b 8氢脆；由于氢和应力的共同作用而导致金属材料产生脆性断裂的现象称为氢脆断裂； 9应力腐蚀：级数在拉应力和特定的化学介质共同作用下进过一段时间后所产生的低应力脆断现象，称为应力腐蚀；
10接触疲劳：是机件两接触面作滚动或滚动加滑动摩擦时，在交变接触压应力长期作用下，材料表面因疲劳损伤导致局部区域产生小片或小块金属剥落而使材料流失现象； 11疲劳：金属机件或构件在变动应力和应变长期作用下，由于累计损伤而引起的断裂； 12磨损：机件表面相接触并作相对运动时，表面逐渐有微小的颗粒分离出来形成磨屑，是表面材料逐渐流失，造成表面损伤的现象即为磨损； 13断裂韧度：当6和a单独或共同增大时，k1和裂纹尖端各应力分量 也随之增大，当k1增大到临界值，也就是裂纹尖端足够大的范围内应力达到了材料的断裂强度，裂纹便失稳扩展而导致材料断裂，这个临界值或失稳状态的k1记作k1c或kc称为断裂韧度； 14相对分子质量大于10000以上的有机化合物称为高分子材料（它是由许多小分子聚合而得到的故又称为聚合物或高聚物）； 15蠕变：是金属材料在长期的的恒温、恒载荷作用下缓慢地产生塑形变形的现象； 16#kth：表示材料阻止疲劳开始扩展的性能，也是材料力学性能指标，其值越大阻止疲劳裂纹开始扩展的能力就越大，材料就越好。 17冲击韧性：是指材料在冲击载荷作用下吸收塑形变形功和断裂功的能力，常用标准试样的冲击吸收功Ak表示； 二、填空