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電子信息材料
閱讀�24265時間�2010-12-22 15:15:34

  電子信息�(chǎn)�(yè)中所使用�, 能滿足電子信息產(chǎn)�(yè)專門要求的一定規(guī)格的材料稱為電子信息材料。它是電子信息產(chǎn)�(yè)�(fā)展的支柱 , 同時也是隨著電子信息�(chǎn)�(yè)的發(fā)展而逐步�(fā)展起來的一個重要的精細化工分支。電子信息材料是當前材料科學的一個重要方�,品種�, 用途廣,涉及面寬. 用途廣,涉及面寬.是制�電子元器�集成電路的基 �,是獲得高性能高可靠先進電子元器件和系�(tǒng)的保�. 是獲得高性能高可靠先進電子元器件和系�(tǒng)的保�.

分類

  電子信息材料品種多、門類廣 , 目前尚無�(tǒng)一的分類方�。按�(chǎn)品的用途可分成以下 18大類基材、拋磨材�、光致抗蝕劑和配套試�、酸及蝕刻劑、清洗劑及溶�、高純金�、超大規(guī)模集成電路生�(chǎn)用超凈高純試�、磁記錄技術材�、高純特種氣體及MO源、掩模板、摻雜劑� 封裝材料、鍍覆化學品、液晶顯示器件用材料、漿料、電子專用膠粘劑、超純水制備用化工材料、層間絕緣膜和表面保護膜材料�

  1. 按用途分:結構電子材料和功能電子材�. 按用途分:結構電子材料和功能電子材�.

  1) 結構電子材料是指能承受一定壓力和重力, 并能保持尺寸和大部分� 學性質(強度,硬度及韌性等)�(wěn)定的一類材�;

  2)結構電子材料是指除強度性能�,還有特殊性能,或能實現(xiàn)�, �, �,�,力等不同形式的交互作用和轉換的非結構材料;  2. 按組�(化學作用) 按組�(化學作用)�:無機電子材料和有機電子材�

  1) 無機電子材料以可分為金屬材料(以金屬鍵結合)和非金屬材料( 非金屬材料,);

  2)有機電子材料主要是指高分子材�(以共價鍵和分子鍵結合);

  3. 按材料的物理性質和應用領域分: 按材料的物理性質和應用領域分 導電材料,超導材料,半導體材�,絕緣材料, 壓電鐵電材料,磁性材�,光電材料和敏感材料等.

  4. 傳統(tǒng)電子材料與先進電子材�

對環(huán)境的要求

  電子信息材料在做成元器件和集成電路之�,還應具備一致性和�(wěn)定�,能夠承受各種惡劣的環(huán)�.主要表現(xiàn)在以下幾方面:

  1. 溫度

  2. 壓力

  3. 濕度

  4. �(huán)境中的化學顆粒及塵埃

  5. 霉菌和昆�

  6. 輻射

  7. 機械因素

�(xiàn)代社會對要求

  1. 結構與功能相結合

  2. 智能材料

  3. 減少污染

  4. 節(jié)省能�

  5. 長壽命與可控壽命

選擇

  1. 根據(jù)元器件性能參數(shù)

  2. 根據(jù)元器件結構特�

  3. 根據(jù)元器件工藝特�

  4. 按經(jīng)濟原�

我國前景

  我國信息�(chǎn)�(yè)的穩(wěn)�、健康發(fā)�,電子信息材料成為不可或缺的重要組成部分。電子信息材料高速增長的主要原因是信息產(chǎn)�(yè)快速增�;新能源光伏�(chǎn)�(yè)需求的帶動;新型元器件技術提升、規(guī)模擴�,對高附加值電子信息材料需求增�;提高了對自主創(chuàng)新的認識,高附加值電子信息材料產(chǎn)品逐步增加;材料價格有所上調��

  ——半導體材料,太陽能電池是熱�

  多晶硅:節(jié)能降耗是迫切任務。近幾年由于市場需求的快速增�,作為半導體、光伏太陽能電池的重要原材料多晶硅材�,從需求來看半導體用多晶硅需求約�20900�,太陽能電池用多晶硅需求約�18000�,總的需求量約為38900�,產(chǎn)需缺口5950�。預測世界多晶硅生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)能擴大需�2年左右的時間。據(jù)專家�(tǒng)計,近幾年國�(nèi)對多晶硅材料的需求將大幅上漲,供需差距很大�95%以上的多晶硅仍來自進口,提升突破多晶硅�(chǎn)�(yè)化技�,節(jié)能降耗是行業(yè)的迫切重要任��

  多晶硅材料的短缺及其價格的上漲,帶來國內(nèi)對多晶硅投資、引資的強烈增長,因此為了保證多晶硅�(chǎn)�(yè)的健康、有�、快速的�(fā)展。為此專家建議:全球7大多晶硅材料廠的擴產(chǎn)�(chǎn)能陸�(xù)釋放,另外一些新建的工廠也會有部分產(chǎn)量產(chǎn)出,多晶硅材料市場將會得到進一步的充實;多晶硅�(chǎn)品純度高,工藝要求嚴�,設備專用而且資金投入�,行�(yè)技術進步快,生產(chǎn)中的副產(chǎn)品回收利�、三廢處理和循環(huán)�(jīng)濟投入大,需要加大研究費用的投入,才會顯�(xiàn)�(chǎn)�(yè)鏈和�(guī)模的綜合效應;近幾年國內(nèi)多晶硅實際需求量�1萬噸,對已有基礎條件的多晶硅生產(chǎn)企業(yè),加大產(chǎn)�(yè)化新技術的突破,同時新�2�3家多晶硅生產(chǎn)�,形成我國的多晶硅產(chǎn)�(yè)是必要的�

  另外,專家還建議:加強自主創(chuàng)�,加大對太陽能電池用低成本多晶硅生產(chǎn)技術研究開�(fā)的支持力度;國家有關部門加強宏觀引導。當前我國多晶硅工程投資過熱,國�(nèi)上馬和籌建項目產(chǎn)能初步統(tǒng)計已�5萬多�,預計投放的資金量達400億元以上,國�(nèi)多晶硅產(chǎn)能將面臨過剩的局�,新建項目設立和啟動建設工程一定要慎重;國�(nèi)多晶硅廠家將在人才不�、生�(chǎn)成本、產(chǎn)品質�、價格和節(jié)能減排等方面面臨嚴峻挑戰(zhàn);為了規(guī)范行�(yè)和市場的�(fā)展,建議上下游行�(yè)企業(yè)緊密結合,組織半導體用多晶硅標準的修訂,加快太陽能電池用多晶硅標準的制定�

  單晶硅:中小尺寸為主。太陽能級硅單晶�(chǎn)量的大幅增加主要是受太陽能電池市場快速增長的拉動,以及國�(chǎn)單晶爐質量提�、價格較國外單晶爐低等原�。半導體級硅單晶總的�(fā)展狀況趨于平�(wěn)�

  在硅材料中硅拋光片的技術含量高,拋光片的發(fā)展標志著國內(nèi)硅產(chǎn)品的進步。我國的拋光片產(chǎn)量上漲勢頭良�,拋光片主要�4�5�6英寸為主。全球年硅外延片的產(chǎn)量中,我國只占全球的3.3%。目前,我國絕大部分企業(yè)只能生產(chǎn)4�6英寸硅外延片�8英寸�12英寸硅外延片正在研究試制。專家介紹說,硅材料市場前景廣闊,我國硅單晶的產(chǎn)量、銷售收入近幾年遞增較快,以中小尺寸為主的硅片生�(chǎn)已成為國際公認的事實,為世界和我國集成電�、半導體分立器件和光伏太陽能電池�(chǎn)�(yè)的發(fā)展做出了較大的貢��

  砷化鎵材料:向大直徑長尺寸發(fā)�。隨著GaAs IC集成度的提高和降低成本的需要,GaAs材料總的�(fā)展趨勢是晶體大直�、長尺寸化。用于光電子領域的砷化鎵材料采用水平布里其曼�(HB)、垂直布里其曼法(VB)和垂直梯度冷凝法(VGF)制備;半絕緣砷化鎵材料主要應用于微電子領�,主要采用高壓液封直拉法(HPLEC)、常壓液封直拉法(LEC)、垂直布里其曼法(VB)和垂直梯度冷凝法(VGF)制備。VB/VGF技術在國際上已�(fā)展成為成熟的砷化鎵晶體生長工�,采用該技術生�(chǎn)的�76.2mm、�100mm的拋光片已商品化,目前國外半導體砷化鎵材料的主流�(chǎn)品依然是Ф76.2mm。國�(nèi)低阻砷化鎵材料的主流�(chǎn)品為Ф50.8mm和�76.2mm�

  低阻砷化鎵材料主要用來制造發(fā)光管(LED)、半導體激光器(LD)、高效太陽能電池、霍爾組件等。隨著國�(nèi)汽車電子顯示器件及高亮度LED尾燈的需要量增長,對這類材料的需求量還會大幅度增長。目�,在福建、廣東、山�、江西及石家莊等地區(qū)已建成和正在興建的�50.8mm器件生產(chǎn)線就有十幾條,基本上全部從國外進口該襯底材�。因此預計,在未�3年~5年內(nèi),國�(nèi)的年需求量將達�200萬片左右�

  ——光電子信息材料,LED、LCD唱主

  半導體照明:關鍵設備還很薄弱。我國LED完整的產(chǎn)�(yè)鏈已基本形成,在上游外延生長、中游芯�、下游封裝與應用各環(huán)節(jié)均已進入量產(chǎn)階段,不過目前在相應的關鍵設備方面還非常薄弱。據(jù)專家介紹,上游外延材料已實現(xiàn)了量�(chǎn),但�(chǎn)�(yè)化水平不�,而外延和芯片制造的關鍵設備主要還是依賴進口;中游芯片制造與國外差距不大,GaN基LED芯片依賴進口的局面正在改�,但企業(yè)�(guī)模與國外大公司相比差距較�;下游封裝實�(xiàn)了大批量生產(chǎn),我國正在成為世界重要的中低端LED封裝基地;半導體照明光源及燈具已批量出口銷售。我國LED市場�(guī)模平均增長率�34%?!笆濉逼陂g,在“國家半導體照明工程”的組織實施過程�,通過自主技術創(chuàng)�,材料研究與開發(fā)方面取得了許多重要突破并達到世界先進或水平;在材料的制備、結構與性能表征等基礎研究方面取得了一批具有世界先進水平的成果�

  液晶顯示材料:空前繁�。顯示器市場顯得空前繁榮與活�,我國原有的TN-LCD、STN-LCD�(chǎn)�(yè)在液晶全行業(yè)中依然占�(jù)十分重要的地�,盡管其總產(chǎn)值已低于TFT-LCD,但TN-LCD、STN-LCD�(chǎn)�(yè)基本上保持了平穩(wěn)�(fā)展的�(tài)勢,而與它相關的材料、制造設備業(yè)也得到相應的�(fā)�。到目前為止,盡管我國LCD相關材料還不能完全滿足TN、STN-LCD�(chǎn)�(yè)的需�,但是經(jīng)過這些年的努力確有長足進步。首先是涉及的面寬了許多,幾乎TN、STN-LCD�(chǎn)�(yè)所需的所有材料,國內(nèi)都可以生�(chǎn)。其次產(chǎn)品質量上這幾年也明顯有所提高。第三,材料銷售額在全行�(yè)的比重加大了,現(xiàn)在的問題是,我們的TFT器件�(chǎn)�(yè)起來�,但原材料大大地跟不上。現(xiàn)在除了背光源在相當程度上可滿足TFT模塊的要求外,幾乎所有TFT器件生產(chǎn)所需要的材料都要進口。這就大大增加了成�,不利于�(chǎn)�(yè)健康�(fā)�。因�,大力發(fā)展TFT-LCD相關材料成了行業(yè)的共同任務和當務之��

  OLED有機�(fā)光材料:備受關注。隨著OLED技術及�(chǎn)�(yè)化的興起,制約OLED屏顯示性能的有機發(fā)光材料成為顯示屏制造的關鍵原材�,也因此受到眾多研究學者和�(chǎn)�(yè)界更多的關注。國�(nèi)在有機發(fā)光材料領域走在產(chǎn)�(yè)化前面的為以長春應化所為研�(fā)背景的歐萊德化學材料有限公司,但其在自主�(chuàng)新材料的開發(fā)上離�(yè)界水平還有很大距�。其次,是以OLED器件研究為主的北京維信諾顯示技術有限公�,維信諾同清華大學有機光電實驗室合作,近兩年來在�(chuàng)新材料的開發(fā)上取得了一系列的進展,尤其在紅光材料和陰極電子注入材料的開發(fā)上獲得了實用性的自主�(chuàng)新的材料,為昆山維信諾OLED量產(chǎn)線運行所需的有機發(fā)光材料產(chǎn)�(yè)化配套奠定了基礎。此�,華南理工大學的曹鏞院士在聚合物�(fā)光材料方面頗有建�,北京大�、吉林大�、東南大�、北京理工大學、中科院化學所也紛紛投入有機光電材料開�(fā)領域的研究工�,但未見到世界水平的新材料報道�

  光纖、光纖預制棒材料:市場需求旺�。光通信是我國推行以信息化帶動工�(yè)�,建設信息社會的基石;目前我國光纖年需求量約占全球1/4,產(chǎn)量約占全�1/3,能否在光通信領域掌握主動權直接關系到國家信息安全和國民經(jīng)濟能否健康穩(wěn)定發(fā)�?!笆濉逼陂g,我國在光纖預制棒的研究和生�(chǎn)中取得顯著的成果。長飛公司對PCVD進行�(yōu)化改�,制備了120mm大尺寸光�,低水峰光纖達到世界先進水平,同時正在開發(fā)世界上先進的RIC大尺寸光棒拉絲工藝技�,富通集團、法爾勝股份公司的光纖預制棒生產(chǎn)�(guī)模也有不同程度的擴大并有少量出口。我國已成為世界光纖預制棒和光纖生產(chǎn)應用大國,北京國晶輝紅外科技公司研制的四氯化鍺材料年生產(chǎn)能力�20�,替代了大部分進口�(chǎn)��

  當前,光纖供求關系正在逐漸�(fā)生變化光纖到戶做準備�3G基站建設已開�、“村村通”工程促進了光纖市場的發(fā)展。光纖到戶是信息化的必然趨勢,我國光纖到��3G基站啟動,預計在未來5年內(nèi)我國FTTH市場總規(guī)模將有可能超�10000億元。專家表�,光纖產(chǎn)�(yè)前景廣闊,新的市場機遇已�(jīng)來臨�

�(xiàn)狀和發(fā)展趨�

  基礎元器件和專用原材�

  這類�(chǎn)品是電子信息�(chǎn)�(yè)的重要基�。相對于整機設備,它們是上游�(chǎn)�,包含了大量的核心技�。這類�(chǎn)品一般來說由于技術難度高,投資較�、產(chǎn)品又不直接對消費�,不易引起社會重視,但確又非常重�,我國電子信息產(chǎn)�(yè)當前大部份的瓶頸或障礙屬于這類�(chǎn)品和技�。因�,政府的扶持和引導要重點放在這類�(chǎn)品上�

  (一)基礎元器�

  基礎元器件范圍十分廣�,分類和命名方式繁多,從傳統(tǒng)分類�,基本可以分為器件類、元件類、組件類。器件類中又有電真空器件(如顯像管)、半導體器件(如晶體管和半導體集成電路)等等,元件類中有電阻電容、電感元�、接插件、電聲元�、電(�)�(�)�、電�、微特電機、敏感元件等�。組件則是由元件、器件組�,屬于整機設備的一個組成部份的�(chǎn)品、亦稱部件�

  1、半導體集成電路

  集成電路是由多個半導體器件、電子元件按設計要求實現(xiàn)電學互連而成的統(tǒng)一�。依�(jù)材料和工藝不同,分有半導體集成電�,厚膜電�� 薄膜混合電路,現(xiàn)在生�(chǎn)和使用的絕大多數(shù)是半導體集成電路(1C)。半導體集成電路按集成度(即每塊芯片包含的元器件數(shù))可分為小�(guī)模IC(�100�)、中�(guī)模IC(100--1000�)、大�(guī)�(1000---10萬�)、超大規(guī)�(10� 一1000萬�)、特大規(guī)�(1000� 一10億�)、巨大規(guī)�(10億以�)。按電路功能可分為數(shù)字IC,模擬IC,模擬/�(shù)字IC�。數(shù)字IC包括了存儲器IC,邏輯IC,微處理器IC�。模擬IC包括線性放大器 IC、運算放大器IC等�

  �1958年美國研制塊半導體集成電路以�,IC遵循摩爾定律,飛快發(fā)�,并促使計算�、通訊、消費類電子�(chǎn)品和各種信息工程等整個電子信息產(chǎn)�(yè)�(fā)生翻天覆地的巨變,也帶動和促進了國防和國民經(jīng)濟各部門的發(fā)展。IC�(chǎn) �(yè)已成為國家具有戰(zhàn)略地位的高技術基礎產(chǎn)�(yè)�

  IC�(chǎn)�(yè)是技術密集產(chǎn)�(yè),涉及冶金、化工等高純原材�,光機電一體化精密設備、各類儀器儀�、軟件和電子信息整機技術等。IC�(chǎn)�(yè)又是資金密集�(chǎn)�(yè),一個具�8″硅片�0.25u(微米)線寬的芯片工�,一般投入約15億美�,如果是先進的12��0.18u則大�20--25億美元。IC�(chǎn)�(yè)又是市場波動�,更新周期快的產(chǎn)�(yè),產(chǎn)品和設備的更新期大致�3--5�,因此IC�(chǎn)�(yè)確是高風險的�(chǎn)�(yè)�

  �(xiàn)代的IC�(chǎn)�(yè)按化�(fā)展已演變成相互獨立的設計�(yè),芯片制造業(yè),封裝測試業(yè),除一 些大IC企業(yè)集團仍是各業(yè)具全�,大多數(shù)的IC企業(yè)只是從事其中的某一�

  我國對IC研制起步并不�,但目前整個產(chǎn) �(yè)的各個方面和世界的差距甚大,我國需求的IC本地化配套只�10%左�。國�(nèi)�(xiàn)有IC設計企業(yè)�(shù)百家,IC封裝測試�(shù)十家,IC芯片生產(chǎn) 企業(yè)幾家。除華虹NEC�,整個產(chǎn)�(yè)水平仍是 較低的。國家對�(fā)展IC這一�(zhàn)略產(chǎn)�(yè)非常重視� 2000年國務院18號文�(fā)布了�(fā)展軟件和集成電路的若干政�,予集成電路�(fā)展大力扶�,上�、北京、深圳等地也頒布了許多優(yōu)惠及扶持政策,省委省政府領導多次強調要抓緊發(fā)展集成電�,相信我省的IC�(chǎn)�(yè)會很快有突破性發(fā)��

  2、片式元器件

  隨著電子整機的小型化和快速生�(chǎn),對元器件的體積要求更小,電路板上的元器件由插入式改為貼裝式,片式元器件快速發(fā)展起�,它是無引線或短引線的片狀的微型元器件?,F(xiàn)在大多數(shù)元件都在向片式化�(fā)�。目�,世界上�(fā)達國家元器件中片式化率已�80�,世界也�50%,可以�,片式化是當前元器件的一個發(fā)展趨勀�

  片式元器件有片式電容、片式電�、片式電�、片式晶體管、片式變壓器,片式濾波器等等。但用量及產(chǎn)量為片式電容和片式電�,二者合計占當前片式元器件的95%左��

  片式電容也叫獨石電容,是由多個以電子陶瓷作為介質材料的電容疊加并�(lián)而成,層�(shù)已可達數(shù)百層,融合了薄膜成型技�、燒結技術、電子功能陶瓷材料和導電材料技術等。目前向大比容化、電�*金屬化、微型化和高頻高Q值發(fā)��

  片式電阻是在精密電子陶瓷基板上印刷電阻材�,經(jīng)過激光調阻再劃片而成,片式電阻正向高阻、低�、高壓和多種電阻膜發(fā)��

  我國去年電子元器件產(chǎn)�2500億只,其�,片式元器件約為1000億只。片式化率達40�。我省風華集團是的片式元件企�(yè)�

  3、光電子器件

  光電子器件是種類繁多用途十分廣�、前景廣闊的新興高科技�(chǎn)品,大致分有,光信號和電信號互相轉換的器�,如光探測器、圖像傳感器、光纖傳感器、太陽能電池、真空顯像管� 液晶或其它材料顯示器等等。第�,以光電子材料制成的光源,如激光器�、各類新型發(fā)光器件等。第�,控制和處理光電信號的元器件,如光耦合、光濾波、光放大、光復用、光開關器等等。光電子器件是新興光�(chǎn)�(yè)的基��

  (1)顯示器件

  最常用的顯示器件是電視機用的顯�(CRT)和臺式計算機用的顯示�(CDT),它們實際是真空陰極射線�,通過電信號控制陰極發(fā)射的電子轟擊熒光屏顯示圖像。市場上�(jīng)常宣傳這類�(chǎn)品進展的有:平面顯�、超平顯�、純平顯示或是中清晰度、高清晰度顯示等,主要是指顯示屏的弧度及顯示圖像的線條密�,其主要工作原理是一樣的。當前世界上真空管顯示器仍占主流,主要是性能價格比有�(yōu)勢,估計在未來真空管顯示器在20�--36″范圍內(nèi)仍將長期占有�(yōu)��

  近年來迅速推廣的還有液晶顯示�(LCD),它是利用液�(tài)晶體物質分子排列對光線折射的各向異性原理工�,又分有單色和彩色液晶顯示。對于單色液�,我國已能批量生�(chǎn)、特別是小面積低檔TN型液晶我國已是世界主要產(chǎn)地,但彩色液�(主流�(chǎn)品是TFT--LCD,又叫薄膜晶體管液晶顯示�)主要是日�、韓國產(chǎn)品占�(jù)市場。目前LCD已廣泛用于小型顯示設�,隨著價格下�,未來在20″以下的電視和計算機領域會逐步占主��

  顯示器件在信息產(chǎn)�(yè)的重要位�(承擔信息的顯�),使世界各國都在大力開發(fā)重量�、體積小(薄型)、清�、色澤美、省電的新型顯示器件,從目前來看,已開始生產(chǎn)的有:等離子體顯示器(PDP),目前已應用于大屏幕平板電視� 但價格大貴而影響銷售。真空熒光顯示器(VFD),主要用于儀器儀�、影碟機的顯示屏。發(fā)光二極管顯示�(LED),主要用于儀器儀表或公共場合的大面積顯示屏。場致發(fā)光顯示器(FED)� 目前只能生產(chǎn)小面積彩色顯示屏,用于攝像機顯示器或軍用�(chǎn)�。有機電致發(fā)光顯示器(OELD),目前已有中小面積彩色屏,用于數(shù)碼相機、手機顯示屏�。上述這些�(chǎn)品由于種種原�,目前仍未大量使�,但相信不久的將�,肯定有的顯示器件大量推出市�。屆�,更�、更薄,甚至可卷繞的彩色電子屏幕將是�(xiàn)��

  (2)激光器

  激光器是通過能發(fā)射激光的工作物質將其它形式的能量轉變?yōu)榧す獾钠�?,所謂激光就是具有極高亮度,單色性極�,定向發(fā)射的相于�。自�1960年美國科學家研制臺紅寶石激光器以來,激光器和激光技術廣泛應用于光通訊、計算機和音像設備、機械加工設�、醫(yī)療設�、舞臺設�、高能物理和軍事設備�,極大地加速了信息�(chǎn)�(yè)�(fā)展和整個科學技術的�(fā)展。按不同的工作物質激光器可以分為固體激光器、氣體激光器、半導體激光撂�。固體激光器峰值功率高,多用在工業(yè)加工、醫(yī)療等。氣體激光器輸出能量�,多用在大功率加工設備和軍事裝備。半導體激光器是國�(nèi)外發(fā)展較快的激光器,在整個激光器件市場超�50%,例如光通訊中的光源、激光唱機和影碟機的光頭都是采用半導體激光器,目前世界主要產(chǎn)地是日本,我國中科院半導體所和我省華陽集團合作已能小批生�(chǎn)�

  4、敏感元件與傳感�

  敏感元件是能敏銳感受并獲取被測量對象信息(物理�、化學的、生物的信息)的電子元�。傳感器則是能將感受獲取的信息轉換成有用的輸出信號的器件。傳感器由敏感元件和轉換元件構成�

  傳感器的信息采集作用決定了它在信息產(chǎn)�(yè)中的重要地位和作用。由于信息的多樣化又決定了敏感元件和傳感器的多樣�。一般有物理量傳感器(如光�、熱敏、力�、電壓敏、磁敏、聲�、射線敏�),還有化學傳感器(如氣體敏、濕度敏�)及生物量傳感器等,品種約2萬多�。不同的傳感器采用不同的工作原理和不同的材料工藝,其間可謂千差萬�,體�(xiàn)了傳感器�(chǎn)品研制和生產(chǎn)的多樣性、邊緣性和綜合�。世界市場約200億美�,我國已能批量生�(chǎn)熱敏、力�、磁敏、氣�、濕敏、光敏等元件,但�(guī)模和水平與國外仍有較大差距�

  5、 新型�(huán)保電�

  電池是使用極廣泛的產(chǎn)�,老一代電池不少因材料或生�(chǎn)過程對環(huán)境有較大污染,另外大量移動式電子電氣設備的應用和對汽車廢氣的限制都要求使用新一代高效而又�(huán)保電池。目前已批量生產(chǎn)及重點開�(fā)的環(huán)保電池主要有:堿性鋅錳干電池,由于應用無汞鋅粉材料而避免汞污染,已成為干電池的主流�(chǎn)�;鎳氫電�,取代了含有害物質的鎳鎘電池;鋰離子電池,由于性能更優(yōu)越大有取代鎳氫電池之�,最近幾年又�(fā)展了塑料鋰離子電�(也稱聚合物鋰離子電池),由于電解液固化在聚合薄膜之�,電池可制成軟性片狀,是很有前途的�(chǎn)品,我省TCL公司在聚合物電池研究中有重要貢獻;燃料電�,利用燃�(如氫氣或含氫燃料)和氧化劑(如空氣中的氧)直接�(fā)電,普遍認為是電動汽車最理想的動力源�

  (�)電子信息專用材料

  專用材料是生�(chǎn)基礎元器件必需的材料。因�,這類�(chǎn)品可說是信息�(chǎn)�(yè)基礎中的基礎,它決定和支撐著整個電子信息產(chǎn)品的水平和發(fā)�。專用材料涉及冶�、有色、化�、生物、精密設備等廣闊領域,主要有半導體材�、光電子材料、電子陶瓷材�、磁性材�、生物材�、納米材料等等。由于過去計劃經(jīng)濟影響和自身技術資金的難度,目前專用材料更是我國薄弱環(huán)節(jié),而這類�(chǎn)品的市場前景和效益前景卻是十分可觀,因此,在產(chǎn)�(yè)結構調整中應大力鼓勵�(fā)��

  1、半導體材料

  半導體材料的品種門類繁多。從材料構成�,主要是硅半導體材料和化合物半導體材料二大類;從工藝構成�,主要是單晶片和外延片二大類。所謂外�,就是通過非常精密的物理或化學等方法在襯底材料上生成所需要的半導體功能材��

  硅單晶材料是目前世界上用量的半導體材�,世�95%以上的半導體器件和99%以上的集成電路是用硅材料制作的�,目前世界上硅單晶的主流�(chǎn)品是8英寸�12英寸亦已開始生產(chǎn),研制水平已達到16英寸,而我國大量生�(chǎn)的是4-6英寸�8英寸只是小批量生�(chǎn)�

  化合物半導體主要有砷化鎵材料(包括單晶和外延片),磷化銦材料�,這些材料比硅材料更適用于高頻率、超高�、低功耗、低噪聲的器件和電路,以及發(fā)光器件和激光器�,主要用于移動通信、光通信、數(shù)字音像設�、超高速電腦和軍事電子裝備等,因此近年有快速的增長,這類�(chǎn)品有非常良好的市場前�。我國對化合物半導體的研究比較重視,其門類比較廣泛齊�,但基本處于實驗室研制或少數(shù)品種小批量生�(chǎn),在�(guī)模化生產(chǎn)及產(chǎn)品的技術水平上和國外有較大差距�

  半導體集成電路生�(chǎn)還大量需要超高純的化學試�、各種超高純的氣體和芯片包封的化學材�,以上材料我國有開發(fā)和生�(chǎn)部份品種,但適用1μm以下IC生產(chǎn)的材料基本上仍是空白�

  2、光電子材料

  光電子材料品種類別繁�,如按功能分類主要有:激光材�、光電探測材�、光學功能材料、光纖材�、光電顯示材�、光存貯材料�。以上材料中,我國較強的是非線性光學功能材�,如研制生產(chǎn)居國際前列的偏硼酸鋇(BBO) 和三硼酸�(LBO),可用于大功率全固態(tài)激光器�。其次是光纖材料(詳見下述);激光晶體只有摻釹釔鋁石榴石能批量生�(chǎn),其它基本上生產(chǎn)能力極小;液晶材料能批量生產(chǎn)的只有低檔的TN�。其它光電子材料雖然有不少研制單位,但絕大部份仍是處于實驗室階段,整體產(chǎn)品水平與國際水平差距較大。光電子材料是技術難度很�、生�(chǎn)投資較大的產(chǎn)�,不少是需要政府行為加以扶持的�

  由于光通信�(fā)展迅速和市場廣闊,有必要介紹一下光纖材料的�(fā)展情況�1966年英藉華人高琨論證了光纖傳輸損耗可降到20dB/km��1970年美國康寧公司研制出根損耗低�20dB/km的光纖。此后三十年,光纖產(chǎn)�(yè)�(fā) 展突飛猛�,當前全世界80%的信息�(yè)務由光纖傳輸,光纖已成為承擔信息高速公路的主要角色�

  光纖是兩種不同折射率的傳光材料制成,�(nèi)芯材料是傳輸光波的主�、外層是包層。所謂光纖材料主要是指由這二種材料合制成的光纖預制棒,光纖就是用預制棒在爐中拉出細細的光纖維�。常見的光纖材料主要是石英玻璃類、摻鉺玻璃類(用于光纖放大�)、塑料光纖類(可用于接入網(wǎng))。由于光纖預制棒�(nèi)雜質控制和尺寸要求極�,全世界只有少數(shù)十幾個公司能批量生產(chǎn)。我國武漢長飛公司已能小批生�(chǎn),但目前已有7--8家公司正在啟�,其中包括我省深圳特�(fā)公司�

  3、電子陶瓷材�

  電子陶瓷材料是制作各類電子陶瓷元件的主要材料。主要分為裝置陶瓷材�(用于厚膜電路、片式電阻瓷基板)和功能陶瓷材料二大類。而功能陶瓷材料又分有介質陶瓷(用于片式電容�)、熱敏陶�(用于熱敏電阻)、壓敏陶�(� 感器�)、壓電陶�(換能�、濾波器�)、微波介質陶�(振蕩�、雙工器�)材料�,以上各類材料我國基本都有生�(chǎn),但對于高精度或超小體積式、超高頻率的范圍元件仍不適應。我省風華集團研制的片式電容用的各種材料已通過863 計劃驗收并大批量生產(chǎn)�

  4、磁性材�

  凡運用電磁特性原理制作電子元器件基本上都要用到磁性材�。磁性材料按性能可分為永�(又稱硬磁)材料、軟磁材料、旋磁材�、磁記錄材料�;從材料分則主要是金屬磁性材料和鐵氧體磁性材�。磁性材料及其制成的零部件,廣泛地應用在�(jīng)濟和社會生活各個領��

  永磁材料是經(jīng)過一次充磁能量后,即能產(chǎn)生恒定磁場的材料。金屬永磁材料的代表品種主要是釹鐵硼合金;鐵氧體永磁材料主要有鍶鐵氧體和鋇鐵氧體,鐵氧體永磁材料�(chǎn)量占永磁材料�90%以��

  軟磁材料是容易磁化也容易退磁的磁性材�。金屬軟磁材料主要有鐵硅合金、坡莫合金等;鐵氧體軟磁材料主要有錳鋅鐵氧體(重量�(chǎn)量占6096)鎂錳鋅鐵氧體(�35�)和高頻用鎳鋅鐵氧體材料等�

  磁記錄材料是磁記錄、磁光記錄中的數(shù)�(jù)載體材料和信息讀寫磁頭的材料。作為磁記錄材料,主要是各類磁粉(氧化�、金屬磁粉等)和基片材�(塑料薄膜、金屬薄�、玻璃片�)。作為磁頭材料,主要是坡莫合�、鐵氧體材料、鎳鐵薄�、磁阻及巨磁阻材料等。作為磁光記錄材料,主要有重稀�--過渡族金屬非晶薄�、多晶調制薄膜和石榴石多晶薄膜等�

  在永磁材料和軟磁材料方面,我國的生產(chǎn)�(guī)模已屬,但在�(chǎn)品檔次和工藝設備方面,與世界水平仍有5-10年左右差距。在磁記錄材料方�,我國在改革開放后引進并大量地生�(chǎn)了錄音、錄像磁帶片的材料及�(chǎn)�,但這類�(chǎn)品市場已大大萎縮。而軟�、硬盤片的材料我國基本不能自主生�(chǎn)。我國現(xiàn)在是各類磁頭的生�(chǎn)大國,但磁頭材料除錄音磁頭外,其它的磁頭材料基本依靠進口。磁光記錄材料也是基本依靠進口??傮w說來,差距仍在擴�,這確應引起高度注��

  5、生物材料和生物芯片

  各種各樣的電子敏感器件是由各種各樣的材料制成,其中有一類是有生物活性物質的材料。這類材料制成的敏感器件,可用以測量分析各種生物化學數(shù)�(jù)。生物材料主要包括:生物�、動植物組織、微生物�、抗原與抗體、核酸鏈(DNA)��

  DNA芯片是近年興起的熱門生物芯片。將各種已知特定序列的核酸單�(常稱DNA探針),以很高密度有序地固定在玻璃、硅片等固體基片�,就制成了DNA芯片。在檢測作為目的物的DNA�,通常先將目的物加以標�(如放射�、熒光酶標記�)然后用DNA芯片檢測目的物,�(jīng)過一定化學處�,讓芯片上的DNA探針與帶有標記的目的物DNA進行雜交反應。完全雜交反應、不完全反應或不能雜交反應都將在DNA芯片上產(chǎn)生相應的信號。這些信號通過檢測并經(jīng)電腦處理,可以得出被檢測的DNA信息。目前DNA芯片已達每片集成40萬條以上DNA片段。我省肇慶星湖生化公司已開始和上海合作共同開�(fā)生產(chǎn)DNA芯片。生物芯片對疾病檢測、治�、生物篩選以及對人工智能、生命揭示的研究將有重要的意��

  6、納米材料和納米技�

  納米是長度度量單��1納米(1nm)為十億分之一�,略等于45個原子排列的長度。當超微細材料特征尺寸為1nmm -100 nm范圍�,稱為納米材�。納米級范圍的材料存在著尺寸效應和量子效�,會導致電學、磁�、光�、力學等性質�(fā)生奇異的變化,例�1991年發(fā)明的碳納米管,重量相當于鋼的六分之一,強度卻是鋼的十�。納米材料的種種特異功能,將可廣泛制作各種神奇功能的納米�(chǎn)�。在電子工業(yè)�,有納米磁性和磁記錄材�,納米電子陶瓷材�,納米有機存儲材�,納米電波吸波材料,納米導電漿料等等。實際上,各個行�(yè)都將廣泛應用納米材料�

  納米技術是一個更廣泛的概念,就電子信息產(chǎn)�(yè)范圍來說,納米技術主要可以體�(xiàn)在三個方�。一是研制和生產(chǎn)納米材料的技術;二是納米級的加工和制作技�,例如集成電路的開發(fā)生產(chǎn)低于0�1um(�100納米),將進入納米級范�,將采用更多不同于常�(guī)的設備和原理去研制生�(chǎn);三是利用納米級物質的特性原理去制作新一代的�(chǎn)品,例如至今為止,電子器件都只是利用電子波粒二象性的粒子性原�,在納米級器件將要用電子的量子效�(波動相位)原理制作量子器件,這將解決集成電路線寬極限的問�,對整個信息產(chǎn)�(yè)的發(fā)展和前途都是無可估量的�

  我國對納米材料的開發(fā)和納米技術的研究非常重視,起步與世界基本同步,有不少納米材料研制已達世界水平,如碳納米材料、納米有機存儲材料等�,但在納米級加工設備和利用納米范疇原理制作新一代產(chǎn)品方面與世界仍有較大差距�

維庫電子�,電子知識,一查百��

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