我国电子材料产业发展研究_张镇
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新型电子材料的研究与发展近年来,新型电子材料的研究与发展成为了全球关注的热点。
这些材料的研究涉及了各个领域,包括电子、信息、生物医学、能源等等。
与传统的电子材料相比,新型电子材料具有许多优势,如高能量密度、高响应速度、较低的电阻等。
因此,这些材料逐渐成为了各种新技术的关键元素。
一、新型电子材料的种类新型电子材料可以分为许多种类,包括半导体材料、光电材料、超导材料、量子点材料等。
这些材料的研究不仅局限于单一的材料,更多地是以复合、结构多样化的方式进行。
例如,石墨烯在宽带、高速通讯和传感器领域有广泛的应用,但它的薄膜导电性差,因此当前的研究主要集中在它与其他材料的复合,以提高其导电性。
二、新型电子材料的应用领域在现代电子技术中,电子材料是非常重要的基础。
新型电子材料具有许多优异的物理性质,其应用范围也很广泛。
其中,光电材料被广泛应用于LED等发光设备,强化了光电变换效率。
半导体材料广泛应用于集成电路(IC),甚至包括智能手机等设备的核心部件。
此外,新型电子材料的研究还涉及到其他领域。
例如,在生物医学领域,新型电子材料用于生物传感器,可以对人体内部信息进行不断监测,从而更好的协助医生进行诊治。
在能源领域,新型电子材料被广泛应用于太阳能电池、锂离子电池等领域,以提高太阳能电池电池的光电转化效率和电池的循环稳定性。
三、新型电子材料的未来发展趋势随着人们对新型电子材料的研究和应用越来越深入,未来电子材料的发展前景更是值得期待。
目前,人们对新型电子材料研究中的诸多难题还没有完全解决。
例如,在光电研究中,人们对于新型光电材料的制造技术还需要不断的探索,以克服材料制造过程中产生的缺陷。
此外,在生物医学领域,新型电子材料对人体的生物相容性、票据稳定性、生物传感器的是尤其重要的。
因此,未来的研究需要强化对其基本物理和材料学特性的研究。
通过对这些材料的结构进行精细控制和优化,从而更好的使其满足不同应用领域的需求。
四、结语随着科技的不断发展,新型电子材料的研究日益受到关注,其研究及应用领域也将不断拓宽。
电子材料的研究与开发前景在当今科技飞速发展的时代,电子材料作为电子信息技术的基础和支撑,其研究与开发的重要性日益凸显。
从智能手机、平板电脑到电动汽车、航空航天设备,电子材料在各个领域都发挥着至关重要的作用。
随着人们对高性能、多功能、低能耗电子产品的需求不断增长,电子材料的研究与开发也面临着前所未有的机遇和挑战。
电子材料的种类繁多,包括半导体材料、磁性材料、光电材料、介电材料等。
其中,半导体材料是现代电子技术的核心。
以硅为代表的第一代半导体材料已经在集成电路领域取得了巨大的成功,但随着技术的不断进步,硅材料的性能逐渐接近其物理极限,难以满足更高性能电子产品的需求。
因此,研究和开发新型半导体材料成为了当前电子材料领域的热点之一。
近年来,以砷化镓、磷化铟为代表的第二代半导体材料和以氮化镓、碳化硅为代表的第三代半导体材料逐渐崭露头角。
第二代半导体材料具有更高的电子迁移率和频率特性,适用于高速、高频通信领域;第三代半导体材料则具有更宽的禁带宽度、更高的击穿电场和热导率,在高温、高压、大功率电子器件方面具有广阔的应用前景。
例如,氮化镓功率器件在电动汽车充电器、数据中心电源等领域的应用,可以显著提高能源转换效率,减小设备体积和重量。
磁性材料在电子信息领域也有着广泛的应用,如硬盘驱动器中的磁存储介质、传感器中的磁性敏感元件等。
随着信息技术的不断发展,对磁性材料的性能要求也越来越高。
例如,为了提高硬盘的存储密度,需要开发具有更高磁晶各向异性和更小磁畴尺寸的磁性材料;在传感器领域,需要研发具有高灵敏度、低噪声的磁性传感器材料。
同时,新型磁性材料如磁性纳米材料、自旋电子材料等的研究也在不断推进,为磁性器件的性能提升和功能创新提供了新的途径。
光电材料是实现光电转换和光信息处理的关键材料,如太阳能电池中的光伏材料、发光二极管中的发光材料等。
目前,太阳能电池的研究重点在于提高光电转换效率、降低成本和提高稳定性。
以硅基太阳能电池为代表的第一代太阳能电池已经实现了大规模商业化应用,但效率提升空间有限。
电子信息电子材料的研究和发展一、介绍电子信息电子材料的概念随着电子信息产业的兴起,电子信息电子材料已成为电子信息产业的重要组成部分。
电子信息电子材料是指在电子元器件中扮演载流子的角色或提供阻抗、滤波和功率控制等功能的电子材料。
电子信息电子材料的研究和发展对推进电子信息技术的发展和应用具有重要意义,有助于推动电子信息产业的结构调整和产业优化。
二、电子材料的主要分类1. 半导体材料:半导体材料是一类电导率介于导体和绝缘体之间的材料,晶体硅和砷化镓等属于半导体材料。
半导体材料的研究和发展对于推动集成电路、太阳能电池等技术的发展具有重要意义。
2. 金属材料:金属材料是指在电器中扮演导电、提供外壳保护等角色的材料,如铜、铝、镍等。
金属材料的选择和应用直接影响电器的使用效果和寿命,因此金属材料的研究和发展具有重要意义。
3. 电介质材料:电介质材料是指常用于制作绝缘材料的材料,如二氧化硅、氧化铝等。
电介质材料的研究和发展对于推动电力设备的发展具有重要意义。
4. 磁性材料:磁性材料是指在电子设备中扮演编码和储存信息等角色的材料,如铁、镍等。
磁性材料的研究和发展对于推动计算机存储技术的发展具有重要意义。
三、电子材料的研究和发展方向1. 先进制备技术:随着电子信息产业的发展,对材料的制备技术和制备效率的要求越来越高。
未来电子材料的制备技术将更加注重制备过程的精准控制和质量的一致性。
2. 多功能材料的应用研究:未来将逐渐发展一种既有高电阻特性又有磁阻、压阻、电荷控制等多种功能的材料。
3. 绿色环保材料:未来电子材料的研究将注重绿色环保材料的研发,例如可生物降解的高分子材料等,这样既可有效的提高使用寿命,又有利于环保健康。
4. 生物电子材料:未来或将更加注重采用生物电子材料,将生物与电子技术相融合,为疾病诊断与治疗提供新的手段。
四、电子材料的应用及其意义电子材料的应用涉及众多领域,例如人工智能、物联网、智慧城市、电子商务等。
电子材料的发展及应用电子材料是指用于电子器件制造的材料,广泛应用于电子通信、信息技术、能源和新材料等领域。
随着科技的进步和社会的发展,电子材料得到了长足的发展,并广泛应用于各个行业。
在电子材料的发展方面,主要有以下几个重要的方向:首先是材料的多样化。
电子材料的种类越来越多,包括半导体材料、金属材料、绝缘材料和导电材料等。
随着材料制造技术的不断进步,新型的材料也不断涌现,例如有机电子材料、纳米材料和功能材料等。
其次是材料性能的提高。
随着科技的进步,电子材料的性能也在不断提升。
例如,在半导体材料领域,研究人员不断寻找新的材料来替代硅材料,以提高集成电路的性能。
同时,金属材料的强度、导电性和耐腐蚀性等性能也得到了提升。
再次是材料制备技术的创新。
随着制造技术的进步,电子材料的制备方法也得到了改进。
例如,采用化学气相沉积(CVD)和分子束外延(MBE)等新的制备技术可以制造出更纯净的材料和更复杂的结构。
最后是材料应用的拓展。
电子材料广泛应用于各个领域,包括电子器件、光电器件、传感器和能源器件等。
例如,新型的半导体材料被应用于高效的光电池和半导体激光器等器件中,提高了能源的利用效率和信息的传输速度。
电子材料的应用场景非常广泛。
在通信领域,无线通信技术的快速发展离不开电子材料的支持。
例如,微波器件中常用的石英材料和铁氧体材料能够实现高频信号的传输和滤波。
在电子器件中,半导体材料是实现电流的控制和放大的核心材料,如硅和镓系材料广泛应用于集成电路中。
在光电器件中,电子材料也发挥着重要的作用。
例如,发光二极管(LED)和有机发光器件(OLED)利用半导体材料的特性来实现光的发射,应用于照明和显示领域。
光电二极管和光伏电池则利用半导体材料的光电转换特性,将光能转化为电能,应用于光伏发电领域。
此外,电子材料在能源领域也发挥着重要的作用。
例如,锂离子电池的正极材料常用的是过渡金属氧化物,如锰酸锂、钴酸锂和镍酸锂等,而负极材料则常用石墨和石墨烯等材料。
高端电子材料呈现高速增长态势作者:暂无来源:《证券市场周刊》 2020年第46期编辑:张一迪电话:010-******** E-mail:zhangyidi@本报记者诸玲珍“当前中国电子材料产业链的安全和产业链的重构已经提到重要日程上,集成电路用的关键电子材料更是首当其冲,我们迫切需要夯实电子材料产业发展的基础。
”在日前于广州举办的2020中国电子材料产业技术发展大会上,中国工程院院士屠海令发出这样的感慨。
作为集成电路、新型显示、5G通信的基础和核心,发展电子材料产业对保障我国信息产业健康发展和信息安全、国防安全具有重要的意义。
我国电子材料国际地位显著提升电子材料是新一代信息技术产业发展的核心,是支撑经济社会发展的战略性、基础性、先导性的产业。
具有产品种类多、技术门槛高、更新换代快、专业性强等特点,广泛应用于新型显示、集成电路、太阳能光伏、电子电路板、电子元器件及电子整机、系统产品等领域,其质量和水平直接决定了元器件和整机产品的性能。
当前电子材料特别是半导体材料的发展应用水平已经成为衡量一个国家综合国力的重要标志之一。
我国一直高度重视电子材料产业的发展,从2016年到2019年,工信部等国家相关部委出台了一系列支持电子材料行业结构调整、产业升级以及规范产业发展的政策和法规。
今年,我国又进一步优化半导体材料等电子材料产业发展的环境,深化产业国际合作,提升产业创新能力和发展质量。
近年来,随着互联网、大数据、人工智能等新技术兴起,以及以5G为首的新基建项目的加速推进,国内电子材料产业取得了长足的进步,形成了较为完整的产业体系,产业规模稳步增长,中高端电子材料产品转型升级速度加快。
2019年,全行业营收超过7000亿元,技术实力持续提升,显示用液晶材料、集成电路用光刻胶等取得了突破。
中国电子材料行业协会理事长潘林说,2019年,我国半导体材料、覆铜板材料、显示封装等产业发展迅速。
半导体材料市场规模达到了565亿元,近几年年均复合增长率超过7%;覆铜板材料销售达到了7.14亿平方米,同比增长了10%,占全球的80%份额;2019年,随着国内大尺寸液晶面板产能快速释放,我国大尺寸液晶面板的出货产能已经超过了全球的45%以上。
2020中国电子材料产业技术发展大会在广州召开作者:暂无来源:《证券市场周刊》 2020年第46期编辑:张一迪电话:010-******** E-mail:zhangyidi@本报讯近日,由中国电子材料行业协会、工业和信息化部电子第五研究所、广州市工业和信息化局、广州市黄埔区人民政府共同主办的2020中国电子材料产业技术发展大会在广州召开。
工业和信息化部电子信息司司长乔跃山、广州市人民政府副秘书长高裕跃、中国电子材料行业协会理事长潘林、中国工程院院士屠海令出席开幕式并致辞。
近年来,我国电子材料产业取得了长足的进步,形成了较为完整的产业体系,产业规模稳步增长,2019年全行业营收超过7000亿元。
随着互联网、大数据、人工智能等新技术的兴起,以及国家对5G和新基建项目的加速推进,我国半导体材料、覆铜板材料、显示封装等产业取得快速发展。
广州市新材料产业发展规模不断壮大,产业集聚发展态势和产业链基本成形,创新能力不断突破,技术水平和综合实力位居全国前列。
2019年,全市新材料企业销售收入上年增加超过400亿元,产值将近6000亿元。
形成了以龙头企业为引领,各类规模优势企业协同发展的良好态势,同时以高分子功能材料和新型金属功能材料为主体,以粉末冶金材料、汽车新材料、光学电子材料等领域为创新的热点,呈现明显的集聚化发展态势。
会上,还举办了CSTM标准委员会电子材料领域委员会(FC51)成立仪式。
在开幕演讲环节,中国工程院屠海令院士,南昌大学江风益院士,浙江大学杨德仁院士,SEMI全球副总裁、中国区总裁居龙,中国电子科技集团有限公司原副总经理、研究员赵正平分别发表主题演讲,专家们对我国新一代电子材料产业面临的机遇和挑战进行了探讨。
在下午的主论坛环节,中国移动通信集团广东有限公司、安捷利美维电子公司、TCL华星光电技术有限公司、广东风华高新科技股份有限公司、中兴通讯股份有限公司、浙江大学等企业和高校负责人发表了精彩演讲。
新型电子材料的研究和发展随着科技的飞速发展,电子材料已经成为了现代社会中不可或缺的一部分。
新型电子材料的研究和发展已经成为了当前科技领域中的前沿热点。
本文将从新型电子材料的定义入手,进而探讨其研究和发展现状、应用前景以及未来挑战。
一、新型电子材料的定义新型电子材料是指近年来研究、开发出来的,以特定的物理、化学性能为基础,在今后的电子产业中能够有广泛出现和广泛应用前景的电子材料。
简单来说,新型电子材料就是能够以比传统材料更好的特性来满足新型电子器件的光、电、磁等性质要求的材料。
新型电子材料的研究和发展已经成为了现代工业和科技领域的重点之一。
二、新型电子材料的研究和发展现状自从二十世纪九十年代中期发展起来的纳米科技,自然科学领域的研究就进入了一个新时代。
在这个新时代,新型电子材料的研究和发展也经历了飞跃式的发展和进步,推动了电子产业的发展。
新型电子材料的研究与发展主体在国际上的基础研究和开发工作,已进入到较为成熟的阶段。
尤其是在石墨烯、二维材料、金属氧化物等新型电子材料的研究与开发上,取得了丰硕的成果。
石墨烯具有优异的导电性能、机械硬度、导热性、透明性等特性,十分适合做高速电子器件的特别是柔性显示器的电极和透明导电膜。
二维材料具有可调制的带隙,使其能够充分吸收不同波长的光,并转化为电能。
金属氧化物,在化学稳定性、光和电学性能方面也表现出了许多优异的表现。
三、新型电子材料的应用前景新型电子材料广泛应用于各种电子器件中,这些器件包括电子书、智能手机、计算机、平板电脑、电视机、半导体元件等。
新型电子材料的广泛应用不仅是科技高度发达的标志,同时也是我们生活中的方方面面受益者。
光电传感器等的新型材料技术在现代化的军事技术、民用技术和生命科学技术等领域也有着广泛的应用,如人造心脏、人造器官结构等等。
这些电子器件和科技产品不仅为人们的生活带来诸多便利与舒适,还将促进社会工农业生产等各个方面的发展。
四、新型电子材料研究面临的挑战尽管新型电子材料的研究已经进入了一个较为成熟的阶段,但是新型电子材料的研究和应用仍然面临着许多挑战。
“互联网+”:新材料产业发展的强力引擎作者:王本力张镇李茜来源:《新材料产业》 2015年第5期文/ 王本力张镇李茜工业和信息化部赛迪智库原材料工业研究所新材料是工业领域实现技术、产品、装备创新的基础和先导,对于传统产业转型升级和新兴产业发展起着至关重要的作用。
新材料产业是战略性新兴产业的基础产业。
为抢占战略性新兴产业制高点,美欧日等发达国家更是从国家战略高度加快新材料产业的发展步伐。
如何在较短的时间实现对先进国家的超常规赶超,成为我国新材料产业发展面临的严重挑战。
当前,中国正在转变经济发展模式,“互联网+”和“中国制造2025”为中国新材料产业发展带来挑战与机遇。
“互联网+”的本质是变革和创新,“互联网+”与新材料产业的深度融合,将有助于突破新材料产业发展的制约瓶颈,带来新材料研发模式、生产模式、创新模式的深刻变化,推动新材料产业的跨越式发展,为实现“中国制造2025”提供坚实基础和有力支撑。
一、新材料产业发展的制约瓶颈1. 传统研发模式导致新材料升级换代慢材料研发的本质是探求材料成分-工艺-组织结构-性能-服役行为的内在关联,一般要经过基础研究、应用基础研究、中试研究、系统集成与验证、工业化制造等多个阶段才可能成功实现新材料的市场应用。
一直以来,新材料研制多采用“炒菜式”试错法,在现有材料基础理论和经验的基础上,通过大量消耗性实验来反复调整成分和温度、时间、加热/冷却速率以及外场作用等各种工艺参数,实现材料组织结构和性能的调控优化。
这种研发模式常常消耗大量的资源、能源、时间和人力,研发成本市场难以接受,甚至有些极端条件的实验更难实现。
即使当前的一些计算工具,由于受到各种限制,难以在学术界大规模推广、被工业界广泛认可。
此外,新材料从发现到最终应用缺乏全产业链集成,各个研究环节缺少深入合作和数据共享。
在传统研发模式下,新材料创新研发效率很低、产业化周期较长,新材料升级换代慢、严重滞后新工业产品的设计步伐。
目前柔性电子产品无法满足需求,急需5项突破“我们目前研制出的柔性盖板用于电子显示屏中,可以弯折10万次以上,用1公斤的钢丝绒来回摩擦5000次无划痕,可达到本征柔性标准,与国际领先水平相当。
”在会议间隙,北京大学化学与分子工程学院教授裴坚举着一卷透明、轻薄的薄膜材料向与会者介绍。
近日,香山科学会议第739次学术讨论会召开,专家学者围绕“本征柔性电子学的科学问题和技术瓶颈前沿”展开研讨。
专家表示,在本征柔性电子学领域,我国有一些具有本征柔性的元器件已得到初步印证,但未来规划和产业布局相对匮乏。
当前技术路线难以满足未来需求随着曲面显示器、折叠屏手机等的问世,柔性电子学逐渐为人们所熟知。
柔性电子具有柔软、透明、质轻、曲面的特性,除了应用于显示行业外,还可广泛用于化学与生物传感器、柔性电池、可穿戴设备等多个领域。
从技术上讲,当下柔性电子产品的实现主要依靠物理柔性、结构柔性两种路线,即减薄技术和铰链技术。
“从物理路线来说,任何刚性物质如果变得很薄、很细,都能展示柔性,如曲面屏。
”中国科学院院士、中国科学院化学研究所研究员刘云圻介绍,“芯片是刚性的,如果芯片的连线具有分形结构或弹簧结构,则在宏观上具有柔性,如折叠屏。
”随着多元信息交互及物联网时代的到来,消费应用市场对显示器件形态、特性呈现出多样化需求。
据英国市场调研公司IDTechEx预测,到2027年,柔性电子产品整体市场将达到700亿美元。
“目前,柔性电子产品让人们的生活更加便利、舒适,未来我们希望为人们服务的电子产品可以无感贴附、卷曲半径更大、任意折叠,真正实现人机交互、无处不在。
”中国科学院化学研究所副研究员赵志远介绍。
“然而,依靠目前的减薄技术和铰链技术,显示面板等电子产品受尺寸和形状限制,无法满足大多领域对柔性电子产品的需求。
”赵志远对《中国科学报》说。
本征柔性电子学面临挑战2022年,刘云圻在发表于《国家科学评论》的论文中提出了“本征柔性电子”这一概念,即形态上具有高弹性形变和较小曲率半径(小于0.5毫米),同时具有较好可拉伸性(大于25%)的材料或器件。
【重点】研究全球与中国功率电子用DBC和AMB陶瓷基板市场主要厂商产品规格、价格、销量销售收入,市场份额,行业政策,产业链,生产模式,销售模式及未来趋势。
功率电子用DBC和AMB陶瓷基板市场报告主要研究:功率电子用DBC和AMB陶瓷基板市场规模:产能、产量、销售、产值、价格、成本、利润等功率电子用DBC和AMB陶瓷基板行业竞争分析:原材料、市场应用、产品种类、市场需求、市场供给,下游市场分析、供应链分析、主要企业情况、市场份额、并购、扩张等DBC(Direct Bonded Copper,直接覆铜陶瓷基板)和AMB(Active Metal Brazing,活性金属钎焊陶瓷基板)是两种在高功率电子应用中常用的陶瓷基板技术。
DBC陶瓷基板通常是在Al2O3(氧化铝)或AlN(氮化铝)陶瓷上直接覆铜。
这种基板的制造过程需要将铜箔进行氧化处理,使其与陶瓷片在高温下(约1065°C)通过共晶键合反应紧密结合。
这种结合方式使得DBC基板具有较好的热稳定性和高导热性。
而AMB陶瓷基板则利用含少量活性元素的金属钎焊料,将铜箔与陶瓷片紧密焊接。
AMB与DBC相比,其结合强度更高,可靠性更好。
从材料特性来看,DBC基板通常采用Al2O3陶瓷,其导热系数相对较低(约为24W/m·K),但成本较经济,适用于中小功率的应用。
AMB基板则主要使用Si3N4(氮化硅)或AlN陶瓷,导热性能显著提高(Si3N4 AMB>80W/m·K, AlN AMB>170 W/m·K),适用于高功率密度和高可靠性要求的应用场景。
DBC和AMB陶瓷基板因其优异的散热效能和高载流能力,被广泛应用于IGBT(绝缘栅双极晶体管)模块、SiC(碳化硅)功率器件等高压大功率半导体模块封装。
尤其是在新能源汽车、智能电网和高效能电力电子设备等领域,这些高性能陶瓷基板提供了必不可少的支持。
综上所述,DBC和AMB陶瓷基板各有优势。