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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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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。
作用:密封剂用于填充和密封电子设备中的间隙和孔隙,水分、灰尘和其他污染物进入。 用途:在电子设备的制造过程中,密封剂用于保护电路板、连接器和其他敏感部件,环境因素对设备性能的负面影响。 作用:冷却剂用于控制电子设备和元件的温度,过热和损坏。用途:在高功率电子设备、电子散热器和半导体制造中,冷却剂广泛用于散热和温度控制,以确保设备正常工作。 作用:耐热涂层用于提高电子元件和设备的耐高温性能。
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。
在消费电子领域,电子材料是智能手机、平板电脑、笔记本电脑等设备的关键组成部分。例如,用于制造显示屏的液晶材料和 OLED 材料,决定了显示效果的清晰度、彩饱和度和能耗。而半导体材料如硅、锗等,则是芯片制造的核心,直接影响设备的处理速度和性能。在通信领域,高频电子材料对于 5G 基站和卫星通信设备。具有良好高频特性的陶瓷材料、微波介质材料等,能够提高信号传输的速度和稳定性。工业制造中,电子材料在自动化控制系统、智能传感器等方面发挥着重要作用。例如,压电材料能够将压力转化为电信号,广泛应用于压力传感器和执行器。航空航天领域对电子材料的性能要求高。耐高温、抗辐射的电子材料被用于制造卫星、火箭和飞机上的电子设备,确保在端环境下的运行。