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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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敏感元件与传感器敏感元件是能敏锐感受并获取被测量对象信息(物理的、化学的、生物的信息)的电子元件。传感器则是能将感受获取的信息转换成有用的输出信号的器件。传感器由敏感元件和转换元件构成。 传感器的信息采集作用决定了它在信息产业中的重要和作用。由于信息的多样化又决定了敏感元件和传感器的多样性。一般有物理量传感器(如光敏、热敏、力敏、电压敏、磁敏、声敏、射线敏等),还有化学传感器(如气体敏、湿度敏等)及生物量传感器等,品种约2万多种。不同的传感器采用不同的工作原理和不同的材料工艺,其间可谓千差万别,体现了传感器产品研制和生产的多样性、边缘性和综合性。世界市场约200亿美元,我国已能批量生产热敏、力敏、磁敏、气敏、湿敏、光敏等元件,但规模和水平与国外仍有较大差距。
集成电路(integrated circuit)是一种微型电子器件或部件。采用一定的工艺,把一个电路中所需的晶体管、二管、电阻、电容和电感等元件及布线互连一起,制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上,然后封装在一个管壳内,成为具有所需电路功能的微型结构;其中元件在结构上已组成一个整体,使电子元件向着微小型化、低功耗和高性方面迈进了一大步。它在电路中用字母“IC”表示。集成电路发明者为 杰克·基尔比(基于硅的集成电路)和罗伯特·诺伊思(基于锗的集成电路)。
接下来看看电子材料的市场需求变化。近年来,随着科技的飞速发展和新兴技术的不断涌现,电子材料的市场需求呈现出持续增长的态势。消费电子产品的不断更新换代,推动了对高性能电子材料的需求。消费者对于更清晰的显示、更快的处理速度和更长的电池续航的追求,促使厂商不断研发和采用更的电子材料。5G 通信技术的大规模商用,带动了对高频、高速电子材料的巨大需求。同时,物联网的普及也使得各类智能设备对电子材料的需求不断增加。
生物材料和生物芯片各种各样的电子敏感器件是由各种各样的材料制成,其中有一类是有生物活性物质的材料。这类材料制成的敏感器件,可用以测量分析各种生物化学数据。生物材料主要包括:生物酶、动植物组织、微生物膜、抗原与抗体、核酸链(DNA)等。 DNA芯片是近年兴起的热门生物芯片。将各种已知特定序列的核酸单链(常称DNA探针),以很高密度有序地固定在玻璃、硅片等固体基片上,就制成了DNA芯片。在检测作为目的物的DNA时,通常先将目的物加以标记(如放射性、荧光酶标记等)然后用DNA芯片检测目的物,经过一定化学处理,让芯片上的DNA探针与带有标记的目的物DNA进行反应。反应、不反应或不能反应都将在DNA芯片上产生相应的信号。这些信号通过检测并经电脑处理,可以得出被检测的DNA信息。目前DNA芯片已达每片集成40万条以上DNA片段。我省肇庆星湖生化公司已开始和上海合作共同开发生产DNA芯片。生物芯片对疾病检测、治疗、生物筛选以及对人工智能、生命揭示的研究将有重要的意义。