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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。
集成电路是由多个半导体器件、电子元件按设计要求实现电学互连而成的统一体。依据材料和工艺不同,分有半导体集成电路,厚膜电路, 薄膜混合电路,现在生产和使用的大多数是半导体集成电路(1C)。半导体集成电路按集成度(即每块芯片包含的元器件数)可分为小规模IC(/100个)、中规模IC(100--1000个)、大规模(1000---10万个)、超大规模(10万 一1000万个)、特大规模(1000万 一10亿个)、巨大规模(10亿以上)。按电路功能可分为数字IC,模拟IC,模拟/数字IC等。数字IC包括了存储器IC,逻辑IC,微处理器IC等。模拟IC包括线性放大器IC、运算放大器IC等。
凡运用电磁特性原理制作电子元器件基本上都要用到磁性材料。磁性材料按性能可分为永磁(又称硬磁)材料、软磁材料、旋磁材料、磁记录材料等;从材料分则主要是金属磁性材料和铁氧体磁性材料。磁性材料及其制成的零部件,广泛地应用在经济和社会生活各个领域。永磁材料是经过一次充磁能量后,即能产生恒定磁场的材料。金属永磁材料的代表品种主要是钕铁硼合金;铁氧体永磁材料主要有锶铁氧体和钡铁氧体,铁氧体永磁材料产量占永磁材料的90%以上。
自1958年美国研制块半导体集成电路以来,IC遵循摩尔定律,飞快发展,并促使计算机、通讯、消费类电子产品和各种信息工程等整个电子信息产业发生翻天覆地的巨变,也带动和促进了国防和国民经济各部门的发展。IC产 业已成为国家具有战略的高技术基础产业。IC产业是技术密集产业,涉及冶金、化工等高纯原材料,光机电一体化精密设备、各类仪器仪表、软件和电子信息整机技术等。IC产业又是资金密集产业,一个具备8″硅片、0.25u(微米)线宽的芯片工厂,一般投入约15亿美金,如果是的12″、0.18u则大约20--25亿美元。IC产业又是市场波动大,更新周期快的产业,产品和设备的更新期大致是3--5年,因此IC产业确是高风险的产业。