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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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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。
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。
第二种——电容器。电容器是一种用来储存电荷的元器件,它的主要作用是在电路中储存电荷并释放电荷。电容器的单位是法拉(F),常见的有固定电容器和电解电容器两种。第三种——电感器。电感器是一种用来储存磁场能量的元器件,它的主要作用是在电路中储存磁场能量并释放磁场能量。电感器的单位是亨利(H),常见的有线圈电感器和铁氧体电感器两种。 第四种——二管。二管是一种具有电流单向导通性质的元器件,它的主要作用是在电路中起到整流和稳压的作用。二管的单位是安培(A),常见的有普通二管和肖特基二管两种。
新型电池电池是使用广泛的产品,老一代电池不少因材料或生产过程对环境有较大污染,另外大量移动式电子电气设备的应用和对汽车废气的限制都要求使用新一代而又电池。目前已批量生产及重点开发的电池主要有:碱性锌锰干电池,由于应用无汞锌粉材料而避免汞污染,已成为干电池的主流产品;镍氢电池,取代了含有害物质的镍镉电池;锂离子电池,由于性能更大有取代镍氢电池之势,近几年又发展了塑料锂离子电池(也称聚合物锂离子电池),由于电解液固化在聚合薄膜之中,电池可制成软性片状,是很有前途的产品,我省TCL公司在聚合物电池研究中有重要贡献;燃料电池,利用燃料(如氢气或含氢燃料)和氧化剂(如空气中的氧)直接发电,普遍认为是电动汽车理想的动力源。