电子材料与元器件

《电子材料与元器件测试技术》课程教学大纲课程代码：ABJD0516课程中文名称：电子材料与元器件测试技术课程英文名称：MeasurementTechniquesforE1ectronicMateria1sandDevices课程性质：专业必修课课程学分数：3学分课程学时数：48学时授课对象：电子科学与技术专业本课程的前导课程：大学物理、半导体物理学、电子材料、电子陶瓷工艺原理与技术一、课程简介介绍了电子材料与元器件特别电子陶瓷与器件基本电参数的测试方法、原理以及提高测量准确度的途径，同时介绍了常用的实验数据处理、统计分析方法。

二、教学基本内容和要求第一章误差理论和实验数据处理基础主要教学内容：（1）、测量的基本概念；（2）、随机误差基本理论和处理方法；（3）、系统误差的发现和消除方法；（4）、误差的合成与分配。

教学要求：理解测量和测量误差的概念，了解系统误差的判别及消除方法，理解测量的方法，掌握误差的合成与分配。

重点：随机误差基本理论及分析方法；难点：误差的合成与分配。

第二章电阻器的电阻率测量主要教学内容：（1）、电阻与电阻率的基本概念；（2）、电阻与电阻率的测量；（3）、测量技术的考虑与提高准确度的途径；（4）、电阻器等效参数的测量。

教学要求：了解电子材料与元器件的分类方法，理解分压式测量原理，掌握电阻式电桥电路的分析，掌握高阻抗测试技术。

重点：分压式测量原理，电阻式电桥电路。

难点：高阻的测量。

第三章电容元件参数的测量主要教学内容：（1）、电容器的基本参数；（2）、西林电桥；（3）、双T电桥；（4）、谐振法；（5）、高频测试技术。

教学要求：了解电容器的三个基本参数，了解三种电极系统的作用，理解双T电桥的分析方法，掌握西林电桥的不同结构，掌握串联谐振和并联谐振的区别，并熟记其计算公式。

重点：西林电桥；谐振法难点：双T电桥，高频测试技术第四章敏感元器件参数的测量主要教学内容：（1）、热敏电阻器特性参数的测量；（2）、湿敏电阻器特性参数的测量；（3）、气敏元件特性参数的测量；（4）、压敏电阻器特性参数的测量；（5）、力敏电阻器特性参数的测量；（6）、磁敏电阻器特性参数的测量；（7）、光敏电阻器特性参数的测量。

电子材料与元器件电子材料与元器件是现代电子科技领域中不可或缺的重要组成部分。

电子材料是指用于制造电子器件和元器件的材料，包括半导体材料、导电材料、绝缘材料、磁性材料等。

而元器件则是指利用电子材料制造的各种电子元件，如二极管、晶体管、集成电路等。

本文将从电子材料和元器件的基本概念、分类、应用以及发展趋势等方面进行探讨。

首先，我们来看一下电子材料的基本概念。

电子材料是指在电子器件制造过程中所使用的材料，它们具有特定的电学、磁学、光学、热学等性能，能够满足电子器件对材料性能的要求。

常见的电子材料包括硅、锗、氮化镓、氮化铝、氮化硼等半导体材料，金属铜、铝、铁等导电材料，以及氧化铝、氧化硅等绝缘材料。

其次，电子材料可以根据其性能和用途进行分类。

按照性能分类，可以分为导电材料、绝缘材料、半导体材料、磁性材料等。

按照用途分类，可以分为用于制造电子器件的基本材料和用于制造电子器件的辅助材料。

基本材料包括半导体材料、金属材料、绝缘材料等，而辅助材料包括封装材料、散热材料、连接材料等。

接下来，我们来谈一下元器件。

元器件是利用电子材料制造的各种电子元件，它们是电子电路的基本组成部分，用于实现电路的功能。

常见的元器件包括二极管、晶体管、集成电路、电容器、电阻器等。

这些元器件在电子设备中起着不可替代的作用，广泛应用于通信、计算机、消费电子、医疗器械等领域。

最后，让我们来看一下电子材料与元器件的发展趋势。

随着科学技术的不断进步，电子材料和元器件也在不断发展和创新。

在电子材料方面，新型半导体材料的研发将会推动电子器件的性能提升；在元器件方面，微型化、集成化、高频化、高可靠性将是未来元器件发展的主要趋势。

同时，新型材料和元器件的应用将会推动电子科技领域的发展，为人类社会带来更多的便利和进步。

总的来说，电子材料与元器件作为现代电子科技领域中的重要组成部分，对于推动科技进步和社会发展起着至关重要的作用。

随着科学技术的不断发展，我们相信电子材料与元器件的未来一定会更加美好。

电子科学与技术（电子材料与元器件）Electronic Science & Technology (Electronic Materials & Devices)专业代码：080606 学制：4 年Speciality Code: 080606 Schooling Years：4 years培养目标：培养能够适应社会主义建设需要和德智体全面发展、具有坚实宽广理论基础以及良好素质的复合型高等工程技术人才。

目标1：（扎实的基础知识）培养学生具有电子科学与技术学科宽厚理论基础，精通电子材料及元器件制备技术及其应用电路技术。

所学知识旨在拓宽学生就业面，使毕业生具备专业工程技术人员应有的知识、技能和理解力以及继续深造攻读更高学位的知识和深度。

目标2：（解决问题能力）培养学生能够设计、实验、分析和解释数据，能够创造性地利用电子应用技术以及材料科学与工程基本原理识别、解决实践和工业需求遇到的问题。

目标3：（团队合作与领导能力）培养学生在团队中的沟通和合作能力，进而能够具备电子科学与技术领域的领导能力。

目标4：（工程系统认知能力）让学生认识到电子材料与元器件是实现电子工程系统的设计和装备的重要组成部分，并使之服务于社会、服务于世界。

目标5：（专业的社会影响评价能力）培养学生正确看待电子材料和电子器件的选择、设计和应用对人们日常生活、工商业的经济结构以及人类健康所产生的潜在影响。

目标6：（全球意识能力）培养学生能够在全球化的环境里保持清晰意识，有竞争力地、负责任地行使自己的职责。

目标7：（终身学习能力）培养能够适应社会主义建设需要和德智体全面发展、具有坚实宽广理论基础以及良好素质的复合型高等工程技术人才。

电子科学与技术毕业生能够胜任工业企业部门从事电子材料及元器件及其在电子信息工程、自动化、智能系统中应用的设计、制造、研究、开发与质量管理，也可到科学研究部门、高等学校从事研究与教学工作。

具备在迅速变化的高科技社会中终身学习的能力。

电子行业电子材料与元器件1. 介绍电子行业是现代社会中不可或缺的一部分，而电子材料与元器件是电子行业的基础。

本文将介绍电子材料与元器件的基本概念、分类及其在电子行业中的应用。

2. 电子材料2.1 电子材料的定义电子材料指的是在电子行业中用于制造电子产品的材料。

它们具有特殊的物理、化学特性，能够满足电子产品的功能要求。

2.2 电子材料的分类常见的电子材料可以分为以下几类：•半导体材料：如硅、锗等。

半导体材料具有介于导体和绝缘体之间的导电特性，广泛应用于集成电路和光电器件等领域。

•金属材料：如铜、铝等。

金属材料具有良好的导电性能，常用于连接器、导线等电子元器件中。

•绝缘材料：如塑料、陶瓷等。

绝缘材料具有良好的绝缘性能，可用于电子元器件的绝缘衬底和外壳等部分。

•功能材料：如发光材料、磁性材料等。

功能材料能够赋予电子元器件特殊的功能，如显示器件中的发光材料和磁盘驱动器中的磁性材料。

2.3 电子材料的制备与性能电子材料的制备方式多种多样，包括化学合成、物理沉积、机械加工等方法。

制备出的电子材料应具备一定的物理性能，如导电性、绝缘性、发光性、磁性等，并且要满足电子元器件制造的工艺要求。

3. 电子元器件3.1 电子元器件的定义电子元器件是由电子材料制造而成，用于电子产品中的功能部件。

它们根据功能可分为被动元器件和主动元器件两大类。

3.2 被动元器件被动元器件是指在电路中不参与能量放大或者信号处理的元器件，主要用于对电路中电流、电压进行调整、分配以及保护等功能。

常见的被动元器件包括电阻器、电容器、电感器等。

3.3 主动元器件主动元器件是指能够对电流或电压进行控制，参与信号放大和处理的元器件。

常见的主动元器件包括二极管、晶体管、操作放大器等。

3.4 电子元器件的应用电子元器件广泛应用于各类电子产品中，包括通信设备、计算机、消费电子产品等。

它们承担着信号处理、功率放大、开关控制等重要功能，是电子产品实现各种功能的关键组成部分。

电子行业中的半导体材料与电子元器件选型在电子行业中，半导体材料与电子元器件的选型是非常关键的一环。

正确选择适合项目需求的材料和元器件，可以有效提升产品的性能和品质。

本文将介绍电子行业中常用的半导体材料和电子元器件，以及选型的注意事项。

一、半导体材料的选型半导体材料在电子设备的制造中起着至关重要的作用。

主要的半导体材料有硅(Si)、镓(Ga)和砷化镓(GaAs)等。

在选型过程中，需要考虑以下几个方面：1. 性能需求：根据产品的性能要求，选择合适的半导体材料。

硅是最常用的半导体材料，具有较高的载流子迁移率和较低的价格，适用于大部分应用场景。

而镓和砷化镓具有更高的迁移率，适用于高频和高功率的应用领域。

2. 成本因素：半导体材料的成本对于项目的可行性至关重要。

硅材料相对较便宜，而镓和砷化镓的成本较高。

在选型时需要综合考虑性能需求和成本因素，找到最佳的平衡点。

3. 可靠性和稳定性：半导体材料的可靠性和稳定性对于产品的长期运行至关重要。

一些特殊的应用场景，如高温环境或极低温环境，需要选择具有较高耐受性的材料。

二、电子元器件的选型电子元器件是构成电子器件和电路的基本组成部分。

根据不同的功能和用途，电子元器件分为主动元件和被动元件。

在选型过程中，需要考虑以下几个方面：1. 功能需求：根据产品的功能需求，选择适当的电子元器件。

例如，如果需要放大信号，可以选择适合的放大器元件；如果需要改变电压或电流大小，可以选择适合的调节器元件。

2. 参数特性：不同的电子元器件具有不同的参数特性，如电阻值、电容值、功率等。

在选型时，需要根据项目需求，选择符合要求的参数范围。

3. 可靠性和寿命：电子元器件的可靠性和寿命会直接影响产品的性能和使用寿命。

选择具有较高可靠性和较长寿命的电子元器件，可以提高产品的品质和可靠性。

总结：电子行业中的半导体材料和电子元器件的选型是确保产品性能和品质的重要环节。

在选型过程中，需要综合考虑性能需求、成本因素、可靠性和稳定性等方面的因素。

电子与电气工程中的电子材料与元器件制造技术电子与电气工程是一个广泛而重要的学科领域，涉及到了电力系统、电子器件、通信技术等多个方面。

其中，电子材料与元器件制造技术是电子与电气工程中的核心内容之一。

本文将从材料的选择与设计、元器件制造过程以及未来发展趋势等方面，探讨电子与电气工程中的电子材料与元器件制造技术。

一、材料的选择与设计在电子与电气工程中，材料的选择与设计是电子材料与元器件制造技术的基础。

材料的选择需要考虑到其物理特性、电学特性以及可靠性等因素。

例如，对于集成电路来说，硅材料是最常用的基底材料，因为硅具有良好的半导体特性和可加工性，适合用于制造微电子器件。

而对于电容器来说，电介质材料的选择则需要考虑到其介电常数、介电损耗以及耐电压等特性。

在材料的设计方面，需要综合考虑器件的功能需求、制造工艺以及成本等因素。

例如，在高频电子器件中，需要选择具有低损耗和高电导率的材料，以提高器件的工作效率。

同时，还需要考虑到材料的制造工艺，例如薄膜沉积、光刻和离子注入等工艺，以确保材料能够满足器件的制造要求。

二、元器件制造过程元器件制造过程是电子材料与元器件制造技术的核心环节。

它包括了材料的加工、器件的制造以及测试与封装等步骤。

首先，材料的加工是指将原始材料进行切割、清洗和涂覆等处理，以获得符合要求的材料形态。

例如，在集成电路的制造过程中，需要将硅片进行切割成小尺寸的芯片，并通过化学和物理方法进行清洗和涂覆，以去除杂质和形成合适的表面。

其次，器件的制造是指将加工好的材料进行组装和加工，以制造出具有特定功能的电子器件。

在制造过程中，需要使用到各种工艺技术，例如光刻、薄膜沉积和离子注入等。

通过这些工艺技术，可以在材料表面形成细微的结构和器件元件，如晶体管、电容器和电感等。

最后，测试与封装是指对制造好的器件进行性能测试，并将其封装为成品。

测试的目的是验证器件的电学特性和可靠性，以确保其符合设计要求。

封装则是将器件进行封装，以保护其免受外界环境的影响，并方便与其他器件的连接和使用。

电⼦功能材料与元器件名词解释名词解释形状记忆合⾦：形状记忆效应是指具有⼀定形状的固体材料，在某种条件下经过⼀定的塑性变形后，加热到⼀定温度时，材料⼜完全恢复到变形前原来形状的现象。

即它能记忆母相的形状。

具有形状记忆效应的合⾦材料即称为形状记忆合⾦。

热弹性马⽒体相变：在某些合⾦材料中会出现⼀种叫做热弹性马⽒体的晶相组织，这种组织的特点是：它的相变驱动⼒很⼩，很容易发⽣相变。

它能随着温度的升⾼⽽弹性地缩⼩或长⼤，故称其为“热弹性马⽒体”。

约瑟夫逊（Josephson）效应：约瑟夫逊从理论上对于超导体－势垒－超导体的情况进⾏了认真的计算。

得出了⼀系列难以想象的结果：在势垒两边电压为零的情况下，电⼦对能够以隧道效应穿过绝缘层，产⽣直流超导电流，此现象叫直流约瑟夫逊效应(d.c. Josephson effect)。

超导隧道结这种能在直流电压作⽤下，产⽣超导交流电流，从⽽能辐射电磁波的特性，称为交流约瑟夫逊效应。

注：把右侧正常⾦属改成超导体迈斯纳效应：处于超导状态时，超导体内部磁感强度为零。

这种现象称为迈斯纳效应超晶格：超晶格材料是由两种或两种以上性质不同的薄膜相互交替⽣长并⽽形成的多层结构的晶体，在这种超晶格材料中，由于⼈们可以任意改变薄膜的厚度，控制它的周期长度。

⼀般来说，超晶格材料的周期长度⽐各薄膜单晶的晶格常数⼤⼏倍或更长，因⽽取名“超晶格”。

组分超晶格：超晶格材料的⼀个重复单元由两种不同材料组成，其电⼦亲和势、禁带宽度均不相同。

掺杂超晶格：若在同⼀半导体材料中，⽤交替改变掺杂类型的⽅法形成的超晶格称为掺杂超晶格。

应变超晶格：当两种不同材料构成超晶格时，若两种材料晶格常数相差较⼤时，会在界⾯处产⽣缺陷，得不到好的超晶格材料。

但是，当多层薄膜厚度⼗分薄时，晶体⽣长时会产⽣很少的缺陷，即是在弹性形变限度内，晶格本⾝的应变使缺陷消除，可制备好的超晶格材料－－应变超晶格材料压电效应：当对某些晶体在某些特定⽅向上加⼒时，在施⼒⽅向的垂直平⾯上出现正、负束缚电荷，这种现象称为压电效应。