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电子元器件的发展历程
从早期的电子管到如今的大规模集成电路,电子元器件经历了漫长的发展历程。电子管体积大、功耗高、寿命短,逐渐被半导体器件所取代。随着半导体技术的不断进步,集成电路的集成度越来越高,性能也不断提升。
四、电子元器件在日常生活中的应用
电子元器件无处不在,我们的手机、电脑、电视、汽车等各种设备中都大量使用了电子元器件。例如,手机中的芯片、显示屏、摄像头等都是由各种电子元器件组成的。汽车中的电子控制系统、音响系统、导航系统等也离不开电子元器件的支持。
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由于光通信发展迅速和市场广阔,有必要介绍一下光纤材料的发展情况。1966年英藉华人高琨论了光纤传输损耗可降到20dB/km后,1970年美国康宁公司研制出世界根损耗低于20dB/km的光纤。此后三十年,光纤产业发 展突飞猛进,当前全世界80%的信息业务由光纤传输,光纤已成为承担信息高速公路的主要角。光纤是两种不同折射率的传光材料制成,内芯材料是传输光波的主体、外层是包层。所谓光纤材料主要是指由这二种材料合制成的光纤预制棒,光纤就是用预制棒在炉中拉出细细的光纤维丝。常见的光纤材料主要是石英玻璃类、掺铒玻璃类(用于光纤放大器)、塑料光纤类(可用于接入网)。由于光纤预制棒内杂质控制和尺寸要求高,全世界只有少数十几个公司能批量生产。我国武汉长飞公司已能小批生产,但目前已有7--8家公司正在启动,其中包括我省深圳特发公司。
纳米材料和纳米技术纳米是长度度量单位,1纳米(1nm)为十亿分之一米,略等于45个原子排列的长度。当超微细材料特征尺寸为1nmm -100 nm范围时,称为纳米材料。纳米级范围的材料存在着尺寸效应和量子效应,会导致电学、磁学、光学、力学等性质发生奇异的变化,例如1991年发明的碳纳米管,重量相当于钢的六分之一,强度却是钢的十倍。纳米材料的种种特异功能,将可广泛制作各种神奇功能的纳米产品。在电子工业上,有纳米磁性和磁记录材料,纳米电子陶瓷材料,纳米有机存储材料,纳米电波吸波材料,纳米导电浆料等等。实际上,各个行业都将广泛应用纳米材料。
用导电纤维制成的导电织物具有的导电、导热、屏蔽吸收电磁波等功能,被广泛应用于电子及电力行业的导电网、导电工作服;医疗行业的电热服、电热面、电热绷带;航空、航天、精密电子行业的电磁屏蔽罩等。导电纤维可用于抗静电纺织品、防电磁辐射纺织品、智能纺织品和军工纺织品等领域。1抗静电纺织品导电纤维是以电子导电为机理的功能纤维,通过电子传导和电晕放电来消除静电。由于纤维内部含有自由电子,其抗静电特性无湿度依赖性;导电纤维的电荷半衰期短,在情况下,在短的时间内消除静电,利用导电纤维来静电的产生和危害具有广泛的环境适应性。根据导电纤维电导率大小及织物的组织结构,在一般纤维中混入0.05%~5%的导电纤维即可达到抗静电效果。用导电纤维制成的具有抗静电效果的工作服,适用于油田、石油加工、煤矿、电子工业、感光材料工业以及其他易燃易爆的场合,也适合于作为无尘无菌服或特种过滤材料等。
半导体集成电路生产还大量需要超高纯的化学试剂、各种超高纯的气体和芯片包封的化学材料,以上材料我国有开发和生产部份品种,但适用1μm以下IC生产的材料基本上仍是空白。2、光电子材料 光电子材料品种类别繁多,如按功能分类主要有:激光材料、光电探测材料、光学功能材料、光纤材料、光电显示材料、光存贮材料等。以上材料中,我国较强的是非线性光学功能材料,如研制生产居前列的偏硼酸钡(BBO) 和三硼酸钽(LBO),可用于大功率全固态激光器等。其次是光纤材料(详见下述);激光晶体只有掺钕钇铝石榴石能批量生产,其它基本上生产能力小;液晶材料能批量生产的只有低档的TN型。其它光电子材料虽然有不少研制单位,但大部份仍是处于实验室阶段,整体产品水平与水平差距较大。光电子材料是技术难度很高、生产投资较大的产品,不少是需要政府行为加以扶持的。