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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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,有许多常用的电子元器件,每种元器件都有其的功能和应用场合。本文将介绍常用的电子元器件及其在电路中的作用。电阻器是一种用来限制电流流动的元器件,其作用是通过产生电压降使电流不过大,以保护其他元器件不受损坏。电阻器也可用于分压、功率控制等应用。
电容器是一种能够存储电荷的元器件,其作用是在电路中存储和释放电能,用来平滑电流和电压信号,改善电路稳定性。
电感器是一种能够产生电磁感应的元器件,其作用是储存电能并抵抗电流的变化。电感器可以用于滤波器、频率选择器等应用。二管是一种只能让电流单向通过的元器件,其作用是将交流电转换为直流电,还可用作整流器、光电传感器等。
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。
近年来迅速推广的还有液晶显示器(LCD),它是利用液态晶体物质分子排列对光线折射的各向异性原理工作,又分有单和彩液晶显示。对于单液晶,我国已能批量生产、是小面积低档TN型液晶我国已是世界主要产地,但彩液晶(主流产品是TFT--LCD,又叫薄膜晶体管液晶显示器)主要是日本、韩国产品占据市场。目前LCD已广泛用于小型显示设备,随着价格下降,未来在20″以下的电视和计算机领域会逐步占主流。
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。