1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划电子材料分类第一章绪论电子材料：是指在电子技术和微电子技术中使用的材料，包括介电材料、半导体材料、压电与铁电材料、导电金属及其合金材料、磁性材料、光电子材料以及其他相关材料新技术革命的四大支柱：材料、信息、能源、生物。电子材料的地位：是电子技术进步的原动力，表现在两个方面1.电子产品的性能直接依赖于电子材料的特性2.新型电子材料的开发促进新型电子元器件的发展.电子材料的分类：按化学组成：金属、无机非金属、有机按物质状态：单晶、多晶、非晶等按物理性能：绝缘、导电、超导等按功能原理：铁电、压电、热电等按用途：导电、半导体、磁性、结构等第二章电介质理论基础电介质极化的定义：在外电场作用下电介质内部感生偶极矩的现象.电介质极化的基本类型：按作用质点的性质分类电子极化离子极化(离子位移极化、热离子极化)偶极子转向极化、自发式极化空间电荷极化频率较低时极化损耗为0的论证:当电场频率很低时，极化跟得上电场变化，D与E没有相位差D=D0COS(wt)对D求导，得介质的位移电流密度：j?dD?

2、D0sin?t?D0?t)dt2它超前电场强度/2，即充电电流超前电压/2，由此可得单位时间内每单位体积中所损耗的能量为：W?2?2?/?0j?Edt将位移电流密度代入上式得：2?/?2W?-D0?E0?sin?tcos?tdt?0即频率较低时极化损耗为002?电介质电导的类型：1.电子/空穴电导2.离子/空格点电导3.电泳电导自持放电形成的条件：阴极上释放出二次电子数大于初始发射电子数目固体介质导电电子的本征激发：在常温下，因热起伏使介质中满带的电子激发到导带上，参与导电，由于电介质的禁带宽度较大，这种电子数量较少。杂质电离：处于杂质能级激发态上的电子被激发进入导带，成为导电电子；此杂志能级上的电子一般由外来杂质引入或基质材料的化学计量比发生偏离而提供，它的数量比本证激发多。注入电子：在强电场作用下，直接从阴极发射出的自由电子注入电介质中，故在强电场作用下，它是一个不容忽视的因素。液态电介质中气泡的电泳电导：当对液体介质施加电场时，胶粒沿着电场方向漂移而形成电流，称为电泳电导。针-板电极的气体击穿能力：当针尖为正极时更易击穿；针尖为负极时击穿电压高于前者。固体介质击穿的类型：1.电击

3、穿；2.热击穿；3.局部放电击穿；4.树枝化击穿。粘度常用表示方法：动力粘度、运动粘度、相对粘度。第三章无机介电材料为什么电子陶瓷多选用氧化物作为主晶相：电子陶瓷大都选用氧化物作主晶相。这是因为氧化物晶体具有优良的介电性能，其机械强度、热稳定性和化学稳定性都比较高。此外，由于氧化物晶体中的金属离子一般具有很大的可置换型，因此常可通过在陶瓷中加入各种添加剂的方法，以不同类型、不同大小、不同电价的异质离子置换氧化物中的金属离子，从而将陶瓷的主晶相转变成各种类型的固溶体。这样就可以在一定范围内控制电子陶瓷的各种性质，使其符合各种应用的要求滑石瓷老化的解决方案：提高玻璃相的含量；控制晶粒的大小；严防游离石英的混入钛酸钡陶瓷的改性分类置换改性：利用添加物大量地溶解于钛酸钡中与相应离子进行置换形成钛酸钡基固溶体，从而使陶瓷性能得到改善的方法。只有电价相同、离子半径和极化性能相近的离子才能进行大量置换。掺杂改性：又称取代改性，取代与被取代离子性能相差较大。移峰和压峰改性：通过改性移动介电常数峰值的温度或对居里峰进行压抑。玻璃的通性：1.各向同性2.介稳性3.性质的连续性玻璃的组成成分及其作用主要原料

4、：网络形成体、网络外体和网络中间体三类氧化物；添加物：1.澄清剂：形成大量气体带走玻璃液中的气泡；2.加速剂：降低熔化温度、加速澄清和熔制过程；3.脱色剂：清除杂质带来的各种颜色；4.着色剂：使玻璃具有一定的颜色。玻璃中的中和效应与压抑效应：中和效应：当玻璃中存在两种碱金属离子时，当两种离子达到一定配比时，介电损耗和电导会出现最低值。机理：大小离子形成的网隙不能相互贯穿。压抑效应：在含碱的玻璃中引入二价金属离子时，可以改善玻璃的电性能。机理：二价金属离子进入碱金属网络结构中，阻碍碱金属离子的迁移。气体绝缘介质对气体的基本要求(1)介电性能好、抗电强度高、击穿后能自行恢复(2)较高的稳定性(3)不燃、无毒、不老化(4)导热良好、热容量大、流动性好(5)易制取、价格低第四章压电材料压电、铁电、热释电的定义及其范围：压电：由于机械力的作用而激起的晶体表面荷电现象，称为压电效应铁电：晶体的自发极化强度会因外电场反向而反向的性质热释电：改变晶体所处的温度环境，在晶体表面出现的荷电现象，称为热释电效应范围：电介质晶体压电晶体热释电晶体铁电晶体电致伸缩与逆压电效应的区别：与外电场的关系：逆压电效应产

5、生的形变是与外加电场成线性关系的，并且当电场反向时形变也改变方向。变化量的关系：电致伸缩产生的形变与外电场的平方成正比，是一个二次方效应，出现的范围：逆压电效应仅在无对称中心的压电晶体中才具有，但电致伸缩效应则存在于所有电介质之中石英晶体的坐标轴：Z轴为光轴，光线沿Z轴通过石英不发生双折射；X轴为电轴，沿着X轴施加机械应力时，在晶体的X面上能引起最强的束缚电荷。Y轴为机械轴，晶体的原子沿Y轴方向位移最容易。与压电单晶相比，压电陶瓷的优点：制造容易，可做成各种形状；可任意选择极化轴方向；易于获得多种性能的瓷料；成本低，易于生产。什么是PZT压电陶瓷？锆钛酸铅陶瓷，利用锆酸铅和钛酸铅形成固溶体，出现两种相共存的结构。第五章半导体材料半导体材料在导电性能上的特点：电导率对材料纯度的依赖性极为敏感；电阻率受外界条件的影响很大。载流子运动的动力：载流子的漂移动力是外加电场；载流子的扩散运动，扩散的动力是浓度梯度。PN结及形成：一块单晶半导体中，P型半导体和N型半导体的交界面附近的过渡区称为PN结P-N结的正偏与反偏：当P-N结的P区相对于N区加以正向电压，此时P-N结称之为正偏结，反之称之为反偏

6、。正偏的应用：LED发光二极管；太阳能光伏电池反偏的应用：光电二极管半导体的基本效应.半导体的热电效应：1.塞贝克效应、2.珀尔帖效应、3.汤姆逊效应。.半导体的光电效应1.光电发射效应、2.光电导效应、3.光生伏特效应。.半导体的电磁效应：1.霍尔效应、2.磁阻效应陶瓷的半导化原理化学计量比偏离控制陶瓷材料的烧制过程，使材料内部出现空格点或填隙原子，即形成固有原子缺陷。此时材料的化学式会发生变化，如MO变为MO1+x或MO1-x。由于氧过剩会导致出现受主能级，形成P型半导体；由于氧不足会导致出现施主能级，形成N型半导体。硅材料的制备过程：石英砂冶金级硅提纯和精炼沉积多晶硅锭单晶硅气敏半导瓷的特性当被测气体与其接触后，其电阻值发生明显的变化，这种以陶瓷制成的气敏元件灵敏度很高，往往只要气氛中不到千分之一的待测气体，就可以使元件的电阻值产生足够大的变化。当氧化性气体吸附于N型半导体或还原性气体吸附于P型半导体陶瓷材料都会使载流子数目减少，而表现材料电阻值增加的特性；相反，当氧化性气体吸附于P型半导体或还原性气体吸附于N型半导体陶瓷气敏材料都会使载流子数目增加而表现出材料电阻值减少的特性。

7、第六章导电材料导电材料的分类第一类导体：以电子作为导电机构，如金属、合金等；第二类导体：以离子作为导电机构，如酸、碱和盐的水溶液。金属的热电效应:热电势定义：由于金属的两端温度不同而在金属回路中形成的电势。形成热电势的原因：珀尔电势和汤姆逊电势什么叫康铜电阻合金？康铜合金又称“锰白铜”，是一种比锰铜合金使用更早的电阻合金，其比重为。焊料的功能在焊接过程中，焊料与被焊金属表面反应，通过湿润和扩散形成合金，依靠这种合金来接合被焊金属，由于焊料的熔点比被焊金属低，因而能叫容易地与被焊金属构成一体。焊剂的作用焊剂可净化焊料和被焊金属表面，并防止空气对它们进行再氧化。另外，焊剂可降低焊料和金属表面的张力，增加流动性，有助于润湿，加速焊接、提高焊接质量。第七章磁性材料物质磁性的物质磁性的来源分为电子磁矩和原子核磁矩；原子核磁矩约为电子磁矩的1/XX；电子磁矩是物质磁性的主要来源。电子磁矩:由于电子运动所产生的磁矩,由电子轨道磁矩和电子自旋磁矩组成。原子结构与磁性的关系第2章P2-1目录第一章电子材料简介1-1第二章材料的基本结构原子结构原子间的键结晶体结构单晶/复晶与非晶体结构晶体缺陷相图与相变化

8、材料制程方式材料量测与分析第三章固体材料的电性3-1固体中的电子3-2自由电子模型3-3电导理论与电阻3-4能带模型电导理论3-5扩散电流3-6电热性绝缘材料电气理论P2-2电子材料第四章电导材料4-1电导材料4-2电阻材料4-3绝缘材料第四章导电与绝缘材料4-1导电材料的分类4-2导线与电缆材料4-3导电材料的其它应用(电极,接点材料,印刷电路)4-4电阻材料的特性与分类4-5电阻材料特殊应用4-6绝缘材料的特性与分类第5章半导体理论与组件半导体材料分类P-N接面特性萧特基接面与特性MIS接面与场效特性半导体组件结构特性MIS接面与场效特性半导体制程第6章光特性与组件基本光电理论发光组件光侦测器雷射第2章P2-3太阳电池微波组件光纤光电子集成电路第7章介电特性与材料极化现象与介电质理论7.材料介电特性介电材料分类:铁电材料压电材料焦电材料热电材料第yy章磁特性与磁性材料磁性理论磁性材料分类磁特性软磁材料硬磁材料铁氧磁体特殊P2-4电子材料第xx章感测组件与特性x-1温度感测(温度开关,热敏阻器,半导体温度传感器,热电偶)x-2化学感测(气体,湿度,瓦斯,湿度)x-3光感测(焦电型红外线,光遮断,光电开关,红外线,紫外线,光电池,光敏组器)x-4机械式感测(负荷囊,超音波,压力x-5第xx章微机电组件与奈米材料电子材料简介电工领域应用的各类材料的统称。包括导电材料半导体材料绝缘材料和其它电介质材料磁性材料。这些材料均具有一定的电学或磁学性能。具体的电工材料一般按用途分类。例如铁氧体若按磁导率分用于磁路时是磁性材料

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