光电信息综述

光电信息综述
光电信息综述

光电信息技术的发展与应用

Photoelectric the development of information technology and the application

xx x 电子信息工程

【摘要】光电信息技术是由光学.光电子,微电子等技术结合而成的多学科综合技术,

涉及光信息的辐射,传骑.撂测以及光电信息的转换.存储.处理与显示等众多的内容。前景应用广泛,服务于人们的各行各业。

【关键词】

光纤技术器件

1.引言

光电信息技术是将光学技术、光子技术、光电子技术、电子技术、计算机技术以至材料技术相结合而形成的一门高新技术,它以光波(辐射)为基本信息载体,通过对光波(辐射)的控制、调制、接收、存储、处理、显示等技术方法,获取所需要的信息,以达到为不同的应用需求服务的目的。

2.光电发展的历史简况

1873年的发现了硒的光电导性(内光电效应)

1888年德国的H.R.赫兹观察到紫外线照在金属上时,能使金属发射带电粒子

1890年P.勒纳通过对带电粒子电荷质量比的测定,证明它们是电子

1900年,M.普朗克提出黑体辐射能量分布的普遍公式

1929年,L.R.科勒制成银氧铯(Ag-O-Cs)光电阴极,出现了光电管

1939年,苏联的V.K.兹沃雷金制成实用的光电倍增管

20世纪30年代末,硫化铅(PbS)红外探测器问世

40年代出现用半导体材料制成的温差型红外探测器和测辐射热计

50年代中期,可见光波段的硫化镉(CdS)、硒化镉(CdSe)光敏电阻和短波红外硫化铅光电探测器投入使用

20世纪60年代之后的几十年间,红外探测器及红外探测系统得到迅速发展

光源和发光器件方面,最具里程碑意义的是20世纪60年代激光器的发明,近年来,激光已广泛用于通信、雷达、测距、定位、制导、遥感、工业生产和科学研究中,用以传递信息合各种测量与控制。

光纤技术的发展起源于1966年:当年英籍华人高锟等提出实现低损耗光学纤维的可能性,1970年,美国研制出损耗为20dB/km的石英光纤和室温连续工作的激光二极管,使光纤通信成为现实可能。这一年被公认为“光纤通信元年”。

光存储技术的历史较短,而发展很快。1972年,荷兰飞利浦公司演示了模拟式激光视盘。1982年,飞利浦公司同日本索尼公司合作,推出了第一台数字式激光唱机。

板显示器技术以液晶显示器发展最快。1964年,美国RCA公司发现了液晶的多种光

电效应:宾主效应、动态散射效应和相移存储效应,为液晶显示器、液晶光阀等器件的研制奠定了基础。

以上发展简况表明,尽管光电效应,受激发射原理等早已被发现或提出,但相应的光电子器件的出现和发展及其应用却滞后得多,光电子器件和技术的大发展已是20世纪50年代以后的事。事实上,光电子器件的发展离不开材料技术、半导体技术、微电子技术和精密仪器设备,因而只能同其他高新技术互相促进,共同发展。同时,在光电信息技术领域内,各个技术分支之间也存在互相驱动、互相牵引的关系。比如,激光牵引了快速响应光电探测器和四象限探测器,光纤通信牵引了1.3um和1.5um室温连续半导体激光器、低噪声探测器和光纤放大器等器件,光存储牵引了半导体激光器向短波长发展等等。

3.光电技术的相关应用

光电信息技术有两个最显著的特点,一是有效地扩展了人类自身的视觉功能,促进了人类视觉探测的光谱延伸、阈值扩展。使视觉的光谱长波限达到40微米、以及亚毫米(太赫兹)波段;短波限延伸到紫外、X-射线、γ-射线乃至高能粒子。探测阈值达到和接近光子探测的极限水平。另一特点是以光子作为信息载体具有极快的响应速度,极大的频宽、信息容量和极高的信息效率。使超快速现象(核爆炸、火箭发射等)可以在钠秒、皮秒、以致在飞秒量级记录变化过程。有线光通讯(光缆)正在替代电缆通讯,空间无线光通讯正在研制和发展之中,利用信息高速公路(光网络)的多台计算机来传输和处理大容量信息…..

正是光电信息技术的上述两个重要的特点推动着信息科学技术的迅速发展。光电信息技术的发展不仅改变了人们的工作、学习和生活方式,而且推动了新的产业革命、军事变革以及新兴学科的形成,具有越来越大的竞争力。

日常生活:CD、VCD、DVD、光缆通讯技术、数字电视、液晶显示、等离子体显示等。

地球科学领域:红外遥感、激光遥感、激光测距。

在军事领域:光电信息装备(如激光武器、侦察、预警、制导类)、激光通讯等。

光电信息技术已经在各行各业得到广泛的应用,由新材料、新工艺、新技术支撑的、能产生高效益的光电信息产业正在世界范围内迅速扩大,光电信息产业在市场的份额逐年增加。在技术发达国家,光电信息相关产值已占国民经济总产值的一半以上。

3.1光电光电检测技术

光电光电检测技术是利用光电传感器实现各类检测。它将被测量转换成光通量,再转换成电量,并综合利用信息传送和处理技术,完成在线和自动测量。

光电检测技术以激光、红外、光纤等现代光电器件为基础,通过对载有被检测物体信号的光辐射(发射、反射、散射、衍射、折射、透射等)进行检测,即通过光电检测器件接收光辐射并转换为电信号。

由输入电路、放大滤波等检测电路提取有用的信息,再经过A/D变换接口输入微型计算机运算、处理,最后显示或打印输出所需检测物体的几何量或物理量。

在工业生产领域的应用:在线检测:零件尺寸、产品缺陷、装配定位等。在军事上的应用:夜视瞄准机系统:非冷却红外传感器技术,激光测距仪:可精确的定位目标。在日常生活中应用:家用电器,办公商务,医疗卫生。

在条形码中的应用,条形码是由一组规则排列的“条”和空”、相应的数字组成,如图1所示。

这种用“条”、“空”组成的数据编码可以供机器识读,而且很容易译成二进制数和十进制数。这些“条~和空”可以有各种不同的组合方法,构成不同的图形符号,即各种符号体系,也称码制,适用于不同的应用场合。

所以条形码是由宽度不同、反射率不同的条和空,按照一定的编码规则(码制)编制成的,用以表达一组数字或字母符号信息的图形标识符。条形码光电检测的原理:条形码中“条”是对光线反射率较低的部分。“空”是对光线反射率较高的部分。这些“条”和“空”成的数据表达一定的信息,并能够用特定的设备识别,转换成与计算机能够处理的信息。通常对于每一种商品,它的编码是唯一的,对干普通的一维条形码,需要通过数据库建立条形码与商品的对应

关系,当条形码的数据被识别并传送的计算机后,由计算机上的应用程序对数据进行处理。困此,普通的一维条形码在使用过程中一般仅作为识别信息,它的编码信息是通过在计算机系统的数据库中提取的。

条行码识别系统中的应用组成条形码的一组粗细不同,按照一定

的规则安排间距的平行线条图形,常见的条形码是由反射率相差很大的黑条(简称条)和白条(简称空)组成的。条形码识别系统由条形码扫描器、放大整形电路、译码接口电路和计算机系统等鄯分组成,如网2示。

在光电检测技术中,对于不同颜色的物体,其反射的可见光的波长不同,白色物体能反射各种波长的可见光,黑色物体则吸收各种波长的可见光,所以当条形码扫描器光源发也的光经光阑及凸透镜l后,照射到黑白相间的条形码上时,反射光经凸透镜2聚焦后,照射到电转换器上,于是光电转换器接收到与白条和黑条相应的强弱不同的射光信号,并转换成相应的电信号输出到放大整形电路。白条,黑条的宽度不同,相应的电信号持续时间长短也不同。但是,由光电转换器输出的与条形码的条和空相应的电信号一般仅10rnV左右,不能直接使用,因而先要将光电转换器输出的电信号送放大器放大。放大后的电信号仍然是一个模拟电信号,为了避免由条形码中的疵点和污点导

致错误信号,在放大电路后需加一整形电路,把模拟信号转换成数字电信号,以便计算机系统能准确判读。

整形电路的脉冲数字信号经译码器译成数字,字符信息。它通过识别起始、终止字符来判别出条形码符号的码制及扫描方向;通过测量脉冲数字电信号0、l的数目来判别出条和空的数目.通过测量0、l信号持续的时间来划别条和窄的宽度.这样便得到了被辩读的条形码符号的条和空的数目及相应的宽度和所用码制,根据码制所对应的编码规则,便可将条形符号换成相应的数字、字符信息,通过接几电路送给计算机系统进行数据处理与管理,便完成了条形码辨读的全过程[1].

3.2光电控制

光电继电器,继电器原理,继电器是低压电路控制高压电器通与不通的联接件。用光电信息转换器件控制继电器的通与断开,生活中在路灯、霓虹灯的自动控制路都有其运用[2]。

3.3光纤通信

光纤通信的发展依赖于光纤通信技术的进步。目前光纤通信技术已有了长足的发展,新技术不断涌现,进而大幅度提高了通信能力,并不断扩大了光纤通信的应用范围。在通信领域综合光波分复用技术,光弧子通信技术,光纤接入技术。这些技术的运用使高速率、大容量的通信成为可能[3][4]。

4.光电技术的未来趋势

4.1光互连技术的发展现状

自1984 年国际著名的光学专家J. W. Go odman 提出在VLSI 系统中采用光互连技术[5], 该技术得到不断地发展, 其中的并行光互连链路已从实验室走向实用.

4.1.1并行光互连链路

并行光纤互连链路两边采用阵列的光电器件, 信号不加编码直接传输. 光电模块采用标准IC封装, 中间用扁平光缆连接, 光缆与光电模块的插接已如同电子连接器件一样方便. 西门子公司已推出具有12 个并行光通道的链路模块[6] . 光纤链路单通道传输速率已达到

1Gb/ s, 各通道间隔一般为250..m, 现已研制出32 位的并行链路, 64 位链路正在研究之中. 由美国DAPAR 支持的研究项目, 正在将聚合物光波导技术用于连接光收发器件和光纤接口, 实现收发器件与光纤连接器件的工艺化制作, 以降低链路成本.Cray Research Inc. 在所

发展的Gig aRing 环形网络中用光纤并行链路做两个机群之间的互连. IBM T. J. Watson 研究中心将他们研制的低成本的10Gig abit / s 光纤互连链路( 称为JitneyOpt ical Bus) 用于IBM AS/ 400 和RS6000 的超级并行计算机实验床中, 链路具有20 个通道, 每个通道可以实现500Mb/ s 的数据传输, 链路的制作成本在$100/ Gbit / s 以下.

4.1. 2自由空间互连与灵巧象素

自由空间光互连采用阵列器件实现光的发射和接收, 用透镜阵列实现光束的准直和光

路转折.空间互连的密度最终可达到I/ O 信道在K- ch/ cm 级的水平. 在并行计算机系统中, 空间光互连主要用在处理器子板之间的互连, 互连距离在1- 10cm 范围.

由于互连网络需要能够重构和实现动态交换, 因此空间互连需要解决的主要问题之一

是实现光的逻辑控制. 信号的逻辑控制还要依赖于电子器件实现, 由此产生了灵巧象素( Smart Pix els) 器件. 灵巧象素器件是将光电器件、光学器件、和电子器件集成一体. 灵巧象素的每个单元都可以实现光的接收、信号的逻辑处理和光的调制输出功能, 也称其为智能象元. 灵巧象素器件是两维的面阵光电器件.

自光电效应器件( SEED) 和垂直腔面发射激光器( VCSEL) 是实现面阵灵巧象素的两种重要器件. SEED 器件具有光开关特性, 可以根据外加电压信号的变化将外部输入的直流光进行调制、再反射或透射输出的器件. 当外部入射的光信号有强度变化时, 其输出的电压信号也发生变化, 因而也可以做成探测器. Bel l Lab. 已经做出了具有256( 256 单元的面阵SEED 器件, 并采用倒装焊技术与CMOS 电路集成在一起, 做成CMOS 灵巧象素面阵. 由于SEED 器件本身不发光, 工作时需要外部光源, 对光源波长有严格的要求. 全息光学和集成光学制作的微型光学器件可以使光束准直和聚焦系统更加小型化.

用灵巧象素可以实现各种互连拓扑结构, 是美国Colorado 大学设计的用灵巧象素器件实现两个阵列之间的交叉互连. 灵巧象素器件采用VCSEL 器件, 探测器阵列、逻辑处理单元和VCSEL阵列集成在一个基底上, 探测器接收到的信号经过逻辑处理后, 直接由激光器输出.

4.1. 3聚合物光导

影响光互连技术走向实用的一个问题是光束的耦合和连接器件的结构比电子互连复杂. 光束可以聚焦在很小的尺寸上, 但需要光学器件精密地对准. 玻璃材料的单模光纤芯径< 10..m, 多模光纤< 100..m, VCSEL 的芯片尺寸< 20..m, VCSEL 阵列芯片与芯片的间隔也只有250..m, 因此, 光束的对接需要特殊的工艺过程, 增加了光互连系统的制作成本.

有机聚合物光导材料的出现, 为光互连提供了低成本、易加工的光学介质. 用聚合物制作的光纤芯径可以达到0. 5~1mm, 与光电器件的对接有了较大的冗余. 聚合物的柔软性使得它很容易加工, NEC Research Institute 在这种材料的光纤侧面用加热的刀具精确地刻出斜槽, 构成特殊的光纤总线与交叉互连结构. 利用塑料材料做成的微透镜阵列和模块可用于自由空间互连[7] .

聚合物波导也是很好的制作光互连背板的材料. Honeywell 技术中心已经演示了用聚合物波导技术实现的两块电路板之间的互连, 互连密度达到每英寸250 条通道, 互连长度接近11 英寸, 信号速率1GHz . 美国T ex as 大学和Cr ay 研究所共同研究在Cray T - 90 超级计算机中, 将光波导层与多层印刷电路板做在一起, 在波导上实现高速时钟信号的传输的H 形分光光路. 有机聚合物光导材料的问题是光能损耗比较大, 光学窗口在640nm 左右, 只适用于短距离的互连.

4.2微光电机械系统的技术的应用

光子作为信息载体在光通信、光存储和平面显示等方面发挥巨大作用. 制造这些光子和光电子器件多用微加工( micro-fabrication) 技术. 在60 年代提出把微加工技术用于制造微机械结构的设想. 硅不仅是理想的半导体材料, 也具有良好的力学和机械性能, 因而采用微加工技术以硅为材料制备微型的机械另件或装置. 这种微机械装置可与微电子器件集成在共同的硅基板上, 对信号进行处理, 称为微电( 子) 机( 械) 系统( Micro-Electro-Mechanics Systems, MEMS) . 现在已开发的MEMS 集成器件如微齿轮泵、微马达等; 微加速度传感器和微压力传感器等已能实际应用. 微光电机械系统( Micro-Opto-Electro-Mechanics Systems, MOEMS) 是把光电子器件、微电子器件和微机械结构或装置以微加工技术集成在一起. 能使系统结构进一步小型化, 并可能导致新一代器件和装置的诞生, 如三维集成器件等.

4.3用Talbot 干涉仪刻写光纤Bragg 光栅

随着电脑与通信结合, 综合业务数据网( ISDN) 已成为电信潮流, 由此产生的大容量多元化通信( 如: 数据、影像、视讯、传真乃至会议话等) 的传输与储存, 以及快速、准确的数据处理, 便历史地落到大容量传输媒体及处理多元化通信业务所需的传输网络, 已成为光纤通信中的两个重要问题.

光纤通信技术的发展已有三十多年历史, 1996年高锟博士( 前香港中文大学校长) 在英国STL 电信实验室首先提出用纯硅玻璃光纤作长距离光导管的可行性, 并以实验证明纯硅玻璃的极低损耗。

以往的光纤通信传输方式仅限于少数的传送波长, 如850nm、1310 nm 及l550nm 的光信号. 目前光纤通信系统中, 进一步使用波分复用(WDM) 的技术- 使用一条光纤传送不同频率( 波长) 的光信号, 以增加光信号传输的容量. 使传输波长的间隔变小. 要达到大数量的传输波长, 必须采用密集波分复用器( DWDM)[8]. DWDM 技术可以使同一条光纤上同时传输多种波长的光. 而这些新的波长又必须尽量落在光纤最低损耗, 以及现有光纤放大器增益的波段范围内, 例如1525nm~1600 附近, 势必造成每个波长的间距变窄, 使相对密度提高, 称此通信结构为“密集波分复用通信系统”.

为了使通信的光波长统一, 国际ITU 组织〔International Telecommunicat ion Union〕将通信的波长规范在1525nm~1565nm 之间[9], 每个波长的间距约在0. 8nm, 即所谓的频宽100 GHz.根据光纤通信系统的标准规范OC- 48, 每一波长信号的调制速率可达2. 5G bit / s, 如果使用8 信道的DWDM 组件, 便有8 个波长信号在同一根光纤传输使用, 通信传输容量便可从2. 5Gbit / s 大量提升到20G bit / s, 由此可见密集波分复用器在高速与高容量通信传输系统的重要性[10]。

5.结语

光电信息技术作为21世纪的高新技术,在今后必将带动各行各业的发展,他将更好地服务于人们的生活,生产需要。光电信息技术不仅全面继承与兼容电子技术,而且具有微电子无法比拟的优越性能与更广阔的应用范围,从而成为人类进入信息时代的具有巨大冲击力的高新技术。

【参考文献】

[1].《光电检测技术》曾光宇等编著清华大学出版社 2009.

[2].《光电子技术》梅遂生国防工业出版社 2008[7].

[3].桂厚义光纤通信技术的现状与发展趋势江西通信科技 2004[10].

[4].张成云何振江徐慧梁光通信技术的发展现状和趋势 2004.

[5].J. W. Goodman, F.I.Leonberger, Sun- Yuan Kung, and R.A.Athale. Optical inter connect ions for VLSI system [ A] . Pr oc. IEEE[ C] . 1984, 72: 850- 875.

[6].Parallel Optical Link.http: / / www.smi,https://www.360docs.net/doc/612222302.html,/ o pt o/fo /o dl/ pol. html.

[7].D.T.Neilson and E.Schenfeld. Plastic modules for free-space optical interconnections[ J ] . Applied Optics,37( 14) : 2944- 2952.

[8].FlaniganB,Sarker S. WDM. Global Strategies for Next Generation Networks[M ] . US : Ovum Ltd, 1998

[9]ITU- T Recommendation G. 692[S] . Optical inter faces for multi channel systems with optical amplifier s.1998. 10

[10].张以谟井文才葛宝臻光电信息技术的某些发展前沿中国计量学院学报 2001[9].

有机光电材料综述

有机小分子电致发光材料在OLED的发展与应用的综述电致发光(electroluminescence,EL),指发光材料在电场的作用下,受到电流或电场激发而发光的现象,它是一个将电能直接转化为光能的一种发光过程。能够产生这种电致发光的物质有很多种,但目前研究较多而且已经达到实际应用水平的,主要还是无机半导体材料,无机 EL 器件的制作成本较高,制作工艺困难,发光效率低,发光颜色不易实现全色显示,而且由于很难实现大面积的平板显示,使得这种材料的进一步发展具有很严峻的局限性。由于现有的显示技术无法满足我们生产生活的需要,因此促使人们不断地寻求制备工艺成本更低、性能更好的发光材料。有机电致发光材料(organic light-emitting device,OLED)逐渐的进入了人们的视野,人们发现它是一种很有前途的、新型的发光器件。有机电致发光就是指有机材料在电流或电场的激发作用下发光的现象。根据所使用的有机材料的不同,我们将有机小分子发光材料制成的器件称为有机电致发光材料,即 OLED;而将高分子作为电致发光材料制成的器件称为高分子电致发光材料,即 PLED。不过,通常人们将两者笼统的简称为有机电致发光材料 OLED。 一.原理部分 与无机发光材料相比,有机电致发光材料具有很多优点:光程范围大、易得到蓝光、亮度大、效率高、驱动电压低、耗能少、制作工艺简单以及成本低。综上所述,有机电致发光材料在薄膜晶体管、

太阳能电池、非线性发光材料、聚合物发光二极管等方面存在巨大的需求,显示出广泛的应用前景,因而成为目前科学界和产业界十分热门的科研课题之一。虽然,世界上众多国家投入巨资致力于有机平板显示器件的研究与开发,但其产业化进程还远远低于人们的期望,主要原因是器件寿命短、效率低等。目前有很多关键问题没有解决:1. 光电材料分子结构、电子结构和电子能级与发光行为之间的关系,这是解决材料合成的可能性、调控材料发光颜色、色纯度、载流子平衡及能级匹配等关键问题的理论和实验依据; 2. 光电材料和器件的退化机制、器件结构与性能之间的关系、器件中的界面物理和界面工程等,这是提高器件稳定性和使用寿命的理论和实验基础,也是实现产业化、工业化的根本依据。 1.基态与激发态 “基态”在光物理和光化学中指的是分子的稳定态,即能量最低的状态。如果一个分子受到光或电的辐射使其能量达到一个更高的数值后,分子中的电子排布不完全遵从构造原理,这时这个分子即处于“激发态”,它的能量要高于基态。基态和激发态的不同并不仅仅在于能量的高低上,而是表现在多方多面,例如分子的构型、构象、极性、酸碱性等。在构型上主要表现在键长和二面角方面,与基态相比,激发态的一个电子从成键轨道或非成键轨道跃迁到反键轨道上,使得键长增长、键能级降低;同时,由于激发后共轭性也发生了变化,所以二面角即分子的平面性也发生了明显的改变。 2.吸收和发射

有机光电材料

Design, Fabrication, and Performance Investigation of Organic Optoelectronic Devices Chong-an Di ABSTRACT Organic optoelectronic materials and devices, which is also called …plastic electronics?, att rached focus attention in past decade due to their potential application in large area and low cost flexible displays, solid-state lighting, radio frequency identification (RFID) cards and electronic papers etc. As important parts of organic optoelectronic devices, organic light-emitting diodes (OLEDs), organic field-effect transistors (OFETs) and organic light-emitting transistors (OLEFTs) have made great achievements. The performance of these optoelectronic devices depends not only on the properties of the organic semiconductors involved, but is also dramatically affected by the properties of other functional layers and the nature of the interfaces present. Therefore, interface engineering, a novel approach towards high-performance OFETs, is a vital task for organic optoelectronic devices. Electrode/organic interfaces, dielectric/organic interfaces, organic/organic interfaces and organic/atmosphere interfaces are the three frequently reported interfaces in organic devices. In this dissertation, a systematic research has been carried out centering on the interface engineering of organic optoelectronic devices. With investigation of interface phenomenon and effective interface modification, dramatic decrease of power consumption and cost, obvious ehancement of device performance and improvement of stability are achieved. The main results are obtained as follows: 1: Exploration of novel anode modification approach for OLEDs to reduce the power consumption and enhance the efficiency. Power consumption and light emitting property are the key parameters for the real application of organic light-emitting diodes. In fact, modification of electrodes is a widely applied approach to improve device performance of OLEDs since it can optimize the devices performance without change of organic functional materials. We demonstrated that the improvement of interface contact between ITO anode and organic semiconductor layer can be realized by the introduction of ultrathin

基于单片机的电子时钟设计【文献综述】

毕业设计开题报告 电子信息工程 基于单片机的电子时钟设计 摘要 本文的内容主要介绍了以MCS-51单片机为核心的数字钟的硬件结构以及软件的设计,其中应用了DS12887时钟芯片、1602液晶显示器(LCD)以及蜂鸣器等器件,一起实现了数字时钟定时、准点闹铃和调时等功能。该设计的电路部分主要由时钟模块、液晶显示、键盘调时和蜂鸣器报时三个模块组成。文章通过对数字钟和单片机的发展背景、现状和发展前景以及应用的介绍,确定了该课题研究的方向。在最后的总结中,概括了单片机系统的性能、特点以及发展方向。 一、前言 设计的目的: 在设计的过程中,我们可以理解单片机最小系统的概念,知道怎么才能让单片机系统运行起来,使我们对单片机的理解不仅仅局限于理论上;通过键盘和显示模块的设计,我们可以了解单片机控制的基本理念,并了解单片机和外围IC的接口模型;而通过对单片机最重要两个功能(中断、定时)的使用,可以使我们熟悉单片机的基本结构与工作原理;在最终的制作过程中,我们还可以熟悉硬件制作的流程和实现软件功能的过程,以提高动手能力,让理论和实践相结合。 设计的内容: 利用单片机最小系统,设计一个电子时钟,要求包括以下内容: (1)显示时间、日期、三组闹铃。 (2)4个按键实现显示状态切换,时间、日期、闹铃的设置。

(3)闹铃时间到蜂鸣器以1HZ的频率响三次。 (4)单片机停电重启后定时设计不变、时间准确。 设计的意义: 电子时钟是一种采用数字电路实现显示时、分、秒数字的计时装置,是人们日常生活中不可缺少的物品,在个人,家庭以及办公室等公共场所中被广泛应用,给人们的生活,学习,工作以及娱乐带来了许多便利条件。而由于数字集成电路和石英晶体振荡器等相关技术的不断发展,电子时钟的性能相对于老式钟表有了更大的提高,变得更加准确、稳定,携带也变得越来越方便,并且还大大的扩展了原来所以的报时功能。在许多方面,例如定时自动报警、时间程序自动控制、按时自动打铃、定时广播、自动起闭路灯、甚至各种定时电气的自动启用等,都是在钟表数字化的基础上制成的。因此,研究电子时钟还有发展它的更深的应用,有非常重要的意义。 相关概念: ● 单片机最小系统: 单片机最小系统,是指由最少的元件组成的可以使单片机工作的系统,也叫做单片机最小应用系统。89C52内部有4KB的闪烁存储器,芯片本身就是一个最小系统。在能够满足系统的性能要求的情况时,可优先考虑采用这种方案。这种芯片构成的单片机最小系统具有简单、可靠的特点。用89C52单片机构成最小系统时,只要在单片机上接时钟电路和复位电路就可以了。不过该最小系统只能用于一些小型的数字量的测控单元。 ● 蜂鸣器: 蜂鸣器是一种一体化结构的电子讯响器,使用直流电压供电,广泛地在计算机、打印机、复印机、报警器、电子玩具、汽车电子设备等电子产品中作为发声器件使用。 蜂鸣器主要分为压电式蜂鸣器和电磁式蜂鸣器两种类型: 1.压电式蜂鸣器:主要由多谐振荡器、压电蜂鸣片、阻抗匹配器及共鸣箱、外

光学树脂材料综述

摘要:我国眼镜片行业所用各种树脂消耗量大约为6000吨/年。然而,本土企业生产的光学树脂还不到总量的5%,中高端树脂市场基本还是空白。本文对传统光学树脂材料和新型光学树脂材料进行了综述。 关键词:光学树脂材料;树脂镜片 上世纪30年代以前,光学领域的主要材料是光学玻璃,其种类有将近240多种,折射率从1.4到2.8,可以选择的范围相当广。眼镜片对比重和抗冲击性能的要求都比较高,然而大部分光学玻璃比重较高,容易破碎。与光学玻璃相比,光学树脂具有质量轻、抗冲击和易加工成型等优点,一经推出,很快就替代了光学玻璃成为眼镜片的主流产品。国外对光学树脂的开发研究工作始于上世纪20年代,到目前为止已经生产出数十种不同规格的光学树脂,其中,日本、美国、德国和比利时等国家已有多种新型树脂商业化,他们在我国申请大量的专利,期望长久占有中国市场,赚取高额的垄断利润。与国外相比,国内树脂镜片生产厂家研发力量单薄,生产技术大多是通过国外引进,基本没有新型的树脂材料推出。上海伟星光学有限公司是一家以技术为导向的高新技术企业,积极打造自己的技术优势,通过不断的努力开发出新型的树脂材料,商品牌号PU-1、PU-2,并已经向国家专利局申请了专利。该技术填补了国内眼镜行业的空白,达到国际先进水平,该项技术将使得中国在光学树脂原料的生产领域占有一席之地。为了让更多的人对光学树脂有更深的了解,本文将分传统光学树脂材料和新型光学树脂材料两类,对光学树脂材料进行综述。 1 传统光学树脂材料 传统的光学树脂材料有聚甲基丙烯酸甲酯(PMAA)、聚苯乙烯(PS)、聚碳酸酯(PC)和聚双烯丙基二甘醇碳酸酯(CR-39)。其中甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯的共聚物为一种新型的树脂,其名称为MS;苯乙烯和丙烯氰共聚为另外一种树脂,其名称为NAS。表1-1详细介绍了这些树脂的性能,并与光学玻璃进行了比较。 编者按:上海伟星光学有限公司依靠自身研发力量,目前已经成功开发出1.61和1.67高折射率聚胺酯树脂镜片单体,并申请两项专利。相关技术填补了国内眼镜行业的空白。伟星光学认为,这只是本土镜片公司走研发创新之路,拥有自主知识产权的第一步,离发达国家在镜片单体研发方面取得的成就还相距甚远。伟星公司开设此专栏,旨在与行业有识之士共同探讨本土企业树脂镜片如何创新——或自主研发、或与国外与国内相关机构合作、或与国外镜片企业达成技术合作,共同推动本土镜片在技术创新领域获得突破,实现产品升级。 光学树脂材料综述 文汪山献松 陈国贵 从表1中可以看出,从折射率角度而言,玻璃的折射率更高,传统光学树脂的折射率相对较低。光学玻璃在阿贝数、玻璃化温度和抗老化方面都有着很好的性能,但是其密度高、冲击强度低,这对于眼镜镜片而言将会带来两个致命的弱点:镜片太重而且容易破碎。基于对眼睛的保护,光学树脂塑料取代了光学玻璃成为眼镜片的主流材料。就传统树脂材料而言,PMMA具有较高的阿贝数和较低的双折射率,光透过时其色散程度很低,但是其折射率和冲击强度较低。CR-39是早期最成功的光学树脂,具有很高的阿贝数,较好的抗冲击强度,做成树脂镜片可以通过FDA测试(落球实验,美国镜片的检验标准),另外其变性温度很高,有利于镜片的后续加工。CR-39树脂是由美国PPG公司于1945年投放市场的,又名哥伦比亚树脂(Colulnbia Resin),是聚双烯丙基二甘醇碳酸酯的商品名称,单体的结构如下: 因为是烯丙基型双键,聚合活性低,需要高效引发剂如IPP、EHP引发才能聚合;由于是高度交联,其制品连续使用温度可以承受100℃,短暂工作温度可以达到150℃。随着新型树脂材料的不断推出,CR-39由于其折射率太低,在光学树脂领域所占的份额逐年降低,目前已经逐渐淡出中国的镜片市场。PC具有较高的折光指数,其优良的抗冲击性能受到了广大美国用户的肯定,占据着美国镜片市场的30%,但是在中国的市场份额较低,最主要的原因是该树脂镜片的阿贝数较低,抗老化性能不好,另外镜片基材较软,不耐磨损。PS尽管有较高的折射率,但是由于其阿贝数较低、抗老化性能差和抗冲击性能差等多种原因,很少单独作为光学镜片的树脂材料,往往都是和其他材料复合使用。目前,国内市场使用最多的是MS。MS 的折射率高于CR-39,阿贝数也比PC高,且该材料加工制备简单,价格比较便宜,受到了广大中国消费者的欢迎。NAS 的折射 性能nd νd b b(nm)T%T%UV IPS L H Td R%α ρSR% BK-71.52640.3 9292 565 0.0742.53 光学玻璃SF-21.64340.4 8989 428 8.83.85 光学塑料 PM M A 1.4958-12<209291~922~380~10090~1002.00.71.190.2~0.6 PS 1.5931-15>1009060~702~370~90940.20.81.060.1~0.5 PC 1.5830-1420~1009070~8080~100701300.40.71.20.5~0.8 N A S 1.5734~35-1420~1009070~802~370~90900.80.71.070.2~0.6 PM M A 1.5640-1420~10089882~370~95900.80.81.090.1~0.5 PM M A 1.5058 20~10091902~31001401.01.21.3214nd :折光指数, νd :阿贝数, β:折射率温度系数, b :双折射,T%UV : UV 照射2000小时后的透光率,IPS :冲击强度,LH :洛式硬度,Td :热变形温度, R%:饱和吸湿率, α:热膨胀系数, SR%:成型收缩率 表1 光学玻璃和光学树脂的性能比较 ■ 【伟星科技?树脂镜片创新论坛】 ■ 060 ■ China Glasses

荧光材料文献综述

一、荧光材料的种类与特性 总的说来,荧光材料分有机荧光材料和无机荧光材料。 有机荧光材料又有有机小分子发光材料和有机高分子光学材料之分。有机小分子荧光材料种类繁多,它们多带有共轭杂环及各种生色团,结构易于调整,通过引入烯键、苯环等不饱和基团及各种生色团来改变其共轭长度,从而使化合物光电性质发生变化。如恶二唑及其衍生物类,三唑及其衍生物类,罗丹明及其衍生物类,香豆素类衍生物,1,8-萘酰亚胺类衍生物,吡唑啉衍生物,三苯胺类衍生物,卟啉类化合物,咔唑、吡嗪、噻唑类衍生物,苝类衍生物等。它们广泛应用于光学电子器件、DNA诊断、光化学传感器、染料、荧光增白剂、荧光涂料、激光染料[7]、有机电致发光器件(ELD)等方面。但是小分子发光材料在固态下易发生荧光猝灭现象,一般掺杂方法制成的器件又容易聚集结晶,器件寿命下降。因此众多的科研工作者一方面致力于小分子的研究,另一方面寻找性能更好的发光材料,高分子发光材料就应运而生了。 有机高分子光学材料通常分为三类:(1) 侧链型:小分子发光基团挂接在高分子侧链上,(2) 全共轭主链型:整个分子均为一个大的共轭高分子体系,(3) 部分共轭主链型:发光中心在主链上,但发光中心之间相互隔开没有形成一个共轭体系。目前所研究的高分子发光材料主要是共轭聚合物,如聚苯、聚噻吩、聚芴、聚三苯基胺及其衍生物等。还有聚三苯基胺,聚咔唑,聚吡咯,聚卟啉[8]及其衍生物、共聚物等,目前研究得也比较多。 常见的无机荧光材料有硫化物系荧光材料、铝酸盐系荧光材料、氧化

物系荧光材料及稀土荧光材料等。 碱土金属硫化物体系是一类用途广泛的发光基质材料[8211 ] 。二价铕掺杂的CaS 及SrS 可以被蓝光有效激发而发射出红光,因而可用作蓝光L ED 晶片的白光L ED 的红色成分,可制造较低色温的白光L ED ,其显色性明显得到改善,目前使用的红粉硫化物体系主要是(Ca1-X ,SrX ) S : Eu2+ 体系,在蓝区宽带激发,红区宽带发射。通过改变Ca2+ 的掺杂量,可使发射峰在609~647 nm 间移动。共掺杂Er3 + , Tb3 + ,Ce3 +等可增强红光发射。 铝酸盐系荧光材料中SrAl2O4, CaAl2O4, BaAl2O4为常用的发光基质。例如,Sr3A12O6 是一种新型红色荧光粉,它的激发峰位于460~470nm 范围内,是与主峰为465nm 的蓝光L ED 晶片相匹配的红色荧光材料。刘阁等[31 ] 利用水热沉淀法合成了Sr3A12O6 。通过对其纯相粉末的荧光性质的研究,发现该荧光粉样品的最大激发峰位于459nm 波长处且在415nm 波长处有一小的激发峰。而样品的发射带落在615~683nm 的波长范围内, 其中最大发射峰的波长位于655nm 处, 表明在459nm 波长的光激发下,样品能够发出红色光。 氧化物荧光材料在荧光粉中的应用较多。如,以ZnO 作为基质合成的红色荧光材料稳定性很好。红色荧光材料ZnO : Eu ,Li 和ZnO :Li + 的最大激发峰范围都在340~370nm 范围内,与365~370nm 紫光L ED 晶片的发射峰大部分相交,因而适用于三基色白光L ED 制造。 稀土离子因其具有特殊的电子结构和成键特征,故能表现出独特的荧光性质,而通过与配体的作用,又可以在很大程度上增强它的荧光强度,因此稀土配合物的研究为荧光材料分子的设计提供了广阔的前景。近些年

(完整版)光电材料

目录 目录 ------------------------------------------------------------------------------------------- 1 1前言----------------------------------------------------------------------------------------- 2 2 有机光电材料 ------------------------------------------------------------------------------ 2 2.1光电材料的分类 --------------------------------------------------------------------- 2 2.2有机光电材料的应用 ---------------------------------------------------------------- 3 2.2.1有机太阳能电池材料--------------------------------------------------------- 3 2.2.2有机电致发光二极管和发光电化学池 --------------------------------------- 4 2.2.3有机生物化学传感器--------------------------------------------------------- 4 2.2.4有机光泵浦激光器 ----------------------------------------------------------- 4 2.2.5有机非线性光学材料--------------------------------------------------------- 5 2.2.6光折变聚合物材料与聚合物信息存储材料 ---------------------------------- 5 2.2.7聚合物光纤------------------------------------------------------------------- 6 2.2.8光敏高分子材料与有机激光敏化体系 --------------------------------------- 6 2.2.9 有机光电导材料 ------------------------------------------------------------- 6 2.2.10 能量转换材料 -------------------------------------------------------------- 7 2.2.11 染料激光器----------------------------------------------------------------- 7 2.2.12 纳米光电材料 -------------------------------------------------------------- 7 3 光电转化性能原理 ------------------------------------------------------------------------- 7 4 光电材料制备方法 ------------------------------------------------------------------------- 8 4.1 激光加热蒸发法 ------------------------------------------------------------------- 8 4.2 溶胶-凝胶法 ---------------------------------------------------------------------- 8 4.3 等离子体化学气相沉积技术(PVCD)------------------------------------------ 9 4.4 激光气相合成法 ------------------------------------------------------------------ 9 5 光电材料的发展前景---------------------------------------------------------------------- 10

中国电子商务现状与发展趋势研究文献综述

中国电子商务现状及发展趋势研究综述 电子商务是指是在全球各地广泛的商业贸易活动中,在开放的网络 环境下,买卖双方不谋面地进行各种商贸活动,实现消费者的网上购物、商户之间的网上交易和在线电子支付以及各种商务活动、交易活动、金 融活动和相关的综合服务活动的一种商业运营模式,以电子技术为手段,以商务为核心,把传统的销售、购物渠道移到互联网上来,打破国家与 地区的壁垒,使生产企业达到全球化,网络化,无形化,个性化的基于 因特网的一种新的商业模式,其特征是商务活动在因特网上以数字化电 子方式完成。 一、研究的背景及意义 电子商务是当下中国最具有活力和竞争力的产业之一。时代的发展与技术的进步,使电子商务越来越成为我们的一种购物方式、营销方 式和生活习惯,影响着我们的生活,也改变着整个世界。随着京东和阿 里巴巴的境外挂牌上市,电子商务越来越成为每个国人和各大公司关注 的焦点。 1999 年是中国电子商务元年,从这一年电子商务步入实质性的 商业阶段至今发展壮大已有将近15 年。那么,当下中国电子商务发 展现状如何,发展中存在的问题有哪些,以及未来发展的趋势怎样等 问题就显得尤为重要。通过对这些问题的研究,可以合理改进这种商 业模式,趋利避害,为社会谋福利,并不断赋予其新的含义,也可以

对相关法律法规的制定、电子商务市场的规范及其长远发展产生积 极作用。在这篇综述中,将参考各方意见,阐述电子商务发展的现状 以及存在的问题,并试图探讨一些解决方案。 二、文献综述 许多学者与媒体、网络、机构等对中国电子商务发展现状及问题 进行过深入调查研究,主要表现在以下几个方面: 1、电子商务发展环境不断完善,发展规模持续扩大 网络购物市场的快速发展和中国移动互联网的成熟,带动了中国移 动网购步入快速的上升通道。《2014 年 Q1中国移动网购市场调研报告》表明: 2014 Q1 中国网购总体市场规模达 6478.5 亿,环比增长 11.7%,呈现快速发展势头。网购用户规模方面,截止 2014Q1中国网 购用户数量已经超过 3.1 亿人。正如西安交大的李琪教授在《改革创新 全面发展中国电子商务》所描述的:”这确实就形成了一个新型的行业。可以这样说,没有哪一个行业,它的数量增长有这么快。” 中国电子 商务产业已成为我国经济的一大重要增长点,电子商务发展动力持续增强。 2、电子商务与产业发展深度融合不断加大,加速形成经济竞争 新态势 电子商务在我国工业、农业、商贸流通、交通运输、金融、旅游 和城乡消费等各个领域的应用不断得到拓展,正在形成与实体经济深 入融合的发展态势。对外经贸大学教授、商务部和工信部专家王健在

有机光电材料研究进展.

有机高分子光电材料 课程编号:5030145 任课教师:李立东 学生姓名:李昊 学生学号:s2******* 时间:2013年10月20日

有机光电材料研究进展 摘要:本文综述了有机光电材料的研究进展,及其在有机发光二极管、有机晶 体管、有机太阳能电池、有机传感器和有机存储器这些领域的应用,还对有机光电材料的未来发展进行了展望。 关键词:有机光电材料;有机发光二极管;有机晶体管;有机太阳能电池;有机传感器;有机存储器 Abstract:This paper reviewed the research progress in organic optoelectronic materials, and its application in fields of organic light emitting diodes(OLED), organic transistors, organic solar cells, organic sensors and organic memories , but also future development of organic photoelectric materials was introduced. Keywords:organic optoelectronic materials; organic light emitting diodes(OLED); organic transistors;organic solar cells; organic sensors; organic memories 0.前言 有机光电材料是一类具有光电活性的有机材料,广泛应用于有机发光二极管、有机晶体管、有机太阳能电池、有机存储器等领域。有机光电材料通常是富含碳原子、具有大π共轭体系的有机分子,分为小分子和聚合物两类。与无机材料相比,有机光电材料可以通过溶液法实现大面积制备和柔性器件制备。此外,有机材料具有多样化的结构组成和宽广的性能调节空间,可以进行分子设计来获得所需要的性能,能够进行自组装等自下而上的器件组装方式来制备纳米器件和分子器件。近几年来,基于有机高分子光电功能材料的研究一直受到科技界的高度关注,已经成为化学与材料学科研究的热点,该方面的研究已成为21世纪化学、材料领域重要研究方向之一,并且取得了一系列重大进展。 1.有机发光二极管 有机电致发光的研究工作始于20 纪60 年代[1],但直到1987 年柯达公司的邓青云等人采用多层膜结构,才首次得到了高量子效率、高发光效率、高亮度和低驱动电压的有机发光二极管(OLED)[2]。这一突破性进展使OLED 成为发光器件研究的热点。与传统的发光和显示技术相比较,OLED具有低成本、小体积、超轻、超薄、高分辨、高速率、全彩色、宽视角、主动发光、可弯曲、低功

光电化学综述

光电化学传感器的应用研究进展 摘要:光电化学传感器是基于物质的光电转换特性确定待测物浓度的一类检测装置。光电化学检测方法灵敏度高、设备简单、易于微型化,已经成为一种极具应用潜力的分析方法。本文主要介绍光电化学传感器的工作机理、特点和应用,并对有代表性的实验进行了一定的讲述和总结。 关键词:光电化学;传感器 一、引言 20世纪70年代,人们就开始研究光照下半导体电极的电化学行为,并逐渐发展成为一门新学科——光电化学。目前,光电化学是当前电化学领域中十分活跃的一个研究方向,它是光伏打电池、光电催化、光解和光电合成等实际应用的基础。光电化学过程即光作用下的电化学过程,在光照射条件下,物质中电子从基态跃迁到激发态,进而产生电荷传递。与电化学反应相类似,在光电化学反应体系中也会产生电流的流动。因此,利用光电化学反应可以把光能转变成化学能或电能,通过其逆过程则可以把化学能或电能转换为光能。 待测物与光电化学活性物质之间的物理、化学相互作用产生的光电流或光电压的变化与待测物的浓度间的关系,是传感器定量的基础。以光电化学原理建立起来的这种分析方法,其检测过程和电致化学发光正好相反,用光信号作为激发源,检测的是电化学信号。和电化学发光的检测过程类似,都是采用不同形式的激发和检测信号,背景信号较低,因此,光电化学可能达到与电致化学发光相当的高灵敏度。由于采用电化学检测,同光学检测相比,其设备价廉。 二、光电化学的概述 1、光电化学的工作机理 要了解光电化学的工作原理,首先得研究光催化技术。光催化反应的本质是指在受光的激发后,催化剂表面产生的电子空穴对分别与氧化性物质和还原性物质相互作用的电化学过程。这里以半导体二氧化钛(TiO )为例介绍一下光电化 2 学的工作原理。 半导体TiO 具有由价带和导带所构成的带隙,价带由一系列填满电子的轨道构 2 成,而导带是由一系列未填充电子的轨道所构成。当半导体近表面区在受到能量

毕业设计文献综述(电子信息类)

单位代码01 学号090102108 分类号TN21 密级 文献综述 智能光电导盲仪综述 院(系)名称信息工程学院 专业名称电子信息工程 学生姓名敖亚磊 指导教师董雪峰 2013年3月1日

智能光电导盲仪综述 摘要 据国家权威部门统计,中国是世界盲人最多的国家,约占世界盲人的18%,随着社会的发展,政府越来越关心残障人士。 残疾人是社会中主要的弱势群体,他们要面对更多的困难和压力。近些年来,社会和政府越来越关注弱势群体,给予盲人的关怀也越来越多。盲人在独自行走时主要依靠导盲装置。最简单常用的装置是普通的手杖,用它在地面上敲击,可帮助盲人发现0.5米以内的障碍物。它的主要缺点是不能发现较远一点的障碍物以及空中突出的障碍物。例如,在相当于头部、胸的位置悬挂或突出的物体。另外,盲人还可以利用导盲犬带路,但是不易训练且成本较高。为了更好的帮助盲人行走, 许多国家都研究和生产了各种电子导盲装置,但大多成本较高,如各类导盲机器人及其它电子装置。本文提出了一种用单片机开发的超声波导盲装置的设计方案,它具有低成本、实用和精确的特点。 关键词:智能光电,导盲仪,单片机,红外测距,超声波测距。

0 课题背景 随着改革开放的深入,医疗器械行业得到了突飞猛进的发展。而辅助器具技术正在我国悄然兴起。但总体来看,辅具高端产品主要被国外公司垄断,我国具有自主知识产权的产品较少。在残疾人辅助器具中,肢体残疾类品种及数量较多,但盲人辅助器具品种及数量较少。 光电信息技术的发展,有利地推动着光电检测、光电传感、物联网等领域的发展与进步。传感器正处于传统型向新型传感器转型的发展阶段,智能光电传感器是当今国际科技界研究的热点。传统的导盲手杖安全性不高,导盲犬数量少价格昂贵,普及率低。以光电技术为核心的导盲机器人、超声波、无线电、红外线、卫星等导盲系统、盲人电子眼镜等现代化导盲仪是盲人亟待用品。需要我们学电子专业的学生努力开发的应用装置。 1课题目的和意义 众所周知眼晴是“心灵之窗”,而对于盲人来说,不但在衣食住存在诸多不便,而且在外出时会遇到更大的困难。如何安全行走是盲人最大的问题。随着光电技术的不断发展,为新型、实用、智能的电子导盲产品的制作提供了更为新颖的设计方法。 盲人是一个特殊群体,关注盲人服务盲人是全社会的一项公益事业,盲人的生活也越来越受到关注。相对于传统的导盲手段,目前,导盲市场正从单一化向多元化方向发展。相对于导盲犬的昂贵和导盲杖的单一功能,高科技智能化的导盲仪是盲人最佳的选择。 目前,智能导盲仪并没有在中国形成市场,在中国市场上只有少数盲人通过进口购买新西兰凯式超声波智能导盲仪,该产品虽性能高但价格极其昂贵,约8000元人民币,不是盲人这个特殊群体可消费得起的产品。国内市场上也有一些相关产品,如盲杖,导盲犬等,这些产品对盲人的帮助并不很理想,导盲犬由于训练困难,价格昂贵,很难普及。 随着光电技术的迅猛发展,尤其是光探测技术以及光信息处理技术的完善,设计出高效,实用的光电导盲器已水到渠成。

半导体材料文献综述

姓名:高东阳 学号:1511090121 学院:化工与材料学院专业:化学工程与工艺班级:B0901 指导教师:张芳 日期: 2011 年12月 7日

半导体材料的研究综述 高东阳辽东学院B0901 118003 摘要:半导体材料的价值在于它的光学、电学特性可充分应用与器件。随着社会的进步和现代科学技术的发展,半导体材料越来越多的与现代高科技相结合,其产品更好的服务于人类,改变着人类的生活及生产。文章从半导体材料基本概念的界定、半导体材料产业的发展现状、半导体材料未来发展趋势等方面对我国近十年针对此问题的研究进行了综述,希望能引起全社会的关注和重视。 关键词:半导体材料,研究,综述 20世纪中叶,单晶硅和半导体晶体管的发明及其硅集成电路的研制成功,导致了电子工业革命;20世纪70年代初石英光导纤维材料和GaAs激光器的发明,促进了光纤通信技术迅速发展并逐步形成了高新技术产业,使人类进入了信息时代。超晶格概念的提出及其半导体超晶格、量子阱材料的研制成功,彻底改变了光电器件的设计思想,使半导体器件的设计与制造从“杂质工程”发展到“能带工程”。彻底改变人们的生活方式。在此笔者主要针对半导体材料产业的发展、半导体材料的未来发展趋势等进行综述,希望引起社会的关注,并提出了切实可行的建议。 一、关于半导体材料基础材料概念界定的研究 陈良惠指出自然界的物质、材料按导电能力大小可分为导体、半导体、和绝缘体三大类。半导体的电导率在10-3~ 109欧·厘米范围。在一般情况下,半导体电导率随温度的升高而增大,这与金属导体恰好相反。凡具有上述两种特征的材料都可归入半导体材料的范围。[1] 半导体材料(semiconductormaterial)是导电能力介于导体与绝缘体之间的物质。半导体材料是一类具有半导体性能、可用来制作半导体器件和集成电的电子材料,其电导率在10(U-3)~10(U-9)欧姆/厘米范围内。[2]随着社会的进步以及科学技术的发展,对于半导体材料的界定会越来越精确。 二、关于半导体材料产业的发展现状及解决对策的分析 王占国指出中国半导体产业市场需求强劲,市场规模的增速远高于全球平均水平。不过,产业规模的扩大和市场的繁荣并不表明国内企业分得的份额更大。相反,中国的半导体市场正日益成为外资公司的乐土。[3]

量子点发光材料综述

量子点发光材料综述 1.量子点简介 1.1量子点的概述 量子点(quantum dot, QD)是一种细化的纳米材料。纳米材料是指某一个维度上的尺寸小于100nm的材料,而量子点则是要求材料的尺寸在3个维度都要小于100nm[1]。更进一步的规定指出,量子点的半径必须要小于其对应体材料的激子波尔半径,其尺寸通常在1-10nm左右[2]。由于量子点半径小于对应体材料的激子波尔半径,量子点能表现出明显的量子点限域效应,此时载流子在三个方向上的运动受势垒约束,这种约束主要是由静电势、材料界面、半导体表面的作用或是三者的综合作用造成的。量子点中的电子和空穴被限域,使得连续的能带变成具有分子特性的分离能级结构[1]。这种分离结构使得量子点有了异于体材料的多种特性以及在多个领域里的特殊应用。 1.2量子点的特性 由于量子点中载流子运动受限,使得半导体的能带结构变成了具有分子原子特性的分离能级结构,表现出与对应体材料完全不同的光电特性。 1.2.1 量子尺寸效应 纳米粒子中的载流子运动由于受到空间的限制,能量发生量子化,连续能带变为分立的能级结构,带隙展宽,从而导致纳米颗粒的吸收和荧光光谱发生变化[3]。这种现象就是典型的量子尺寸效应。研究表明,随着量子点尺寸的缩小,其荧光将会发生蓝移,且尺寸越小效果越显著[4]。 1.2.2 表面效应 纳米颗粒的比表面积为A m=S V =4πR2 4 3 πR3 =3 R ,也就是说量子点比表面积随着颗 粒半径的减小而增大。量子点尺寸很小,拥有极大的比表面积,其性质很大程度上由其表面原子决定。当其表面拥有很大悬挂键或缺陷时,会对量子点的光学性质产生极大影响[5]。 1.2.3 量子隧道效应 量子隧道效应是基本的量子现象之一。简单来说,即当微观粒子(例如电子等)能量小于势垒高度时,该微观粒子仍然能越过势垒。当多个量子点形成有序阵列,载流子共同越过多个势垒时,在宏观上表现为导通状态。因此这种现象又

文献综述(电子类)

养鸡场控制系统设计概述 摘要 在现在日常的价格敏感的消费电子产品中,单片机可以说是具有极强的优势,其中应用最广,并且需求量巨大的当属电子万年历,电子万年历在家庭、学校、车站等方面使用范围越来越广泛,给人们的生活学习工作都都带来了很大的便利,同时也由于电子芯片发展速度迅猛,工艺逐渐成熟,稳定性好,价格便宜,准确度能够满足人们的日常使用,所以正成为我们日常生活中新的消费热点,对于基于单片机控制的电子万年历的研究是有价值的。 本文经过查看多平相关论文之后,寻求到一种最优秀的解决方案,使用ATM89C51单片机作为主控芯片,并且使用美国DALLAS公司开发的时钟芯片DS1302作为时间控制芯片,显示器部分是由HD61202液晶显示控制驱动器和HD61203液晶显示器组成的,通过上面这几个主要部件再加上外围电路的铺设,实现电子万年历的设计,使LCD液晶显示器显示年、月、日、星期、小时、分钟、秒等功能,具有温度测量功能,具备年、月、日、星期、时、分、秒校准功能,同时还具有自动调节闰年功能。我抛弃了以前使用模拟电路的传统方法,采用这种芯片集成的方法,使得整个产品稳定性更高,出错率更低,适应性更广,使用起来更加简便。 关键词:单片机,528电子万年历,ATM89C51,DS1302

引言 从二十世纪到二十一世纪的今天,虽然相对于传统行业这段时间并不长,但是对于电子行业来说已经发生了翻天覆地的变化,根据摩尔定律,每当十年左右电子行业技术生产力将会翻一番,这个预言已经被证实,时钟日历作为计时的重要工具很早以前已经被大家所熟识,自从发明开始一直到现在人们不断地在改造,期待它的准确性和性价比方面的平衡,从早期的人们使用天上的星辰来计算时间,后来用日晷来计算时间,再到后来就逐渐有了钟表,当然那时的钟表准确性和便携性都比较差,随着电子技术的发展,新的解决方案出现了,利用单片机制作的万年历自己可以显示日期又可以显示每天的时间,功能多样化而且准确率比较高,开发成本较低,推广性很好,可以在民众之间进行大范围的推广,人们都有了自己的计时工具,为生活和工作提供了极大的便利。 单片机作为高度集成到微型计算机的一个重要分支,在现在社会中发挥着巨大的作用,随着社会的发展,越来越多的地方需要时间,从火车到站要准点,飞机航班要准点,上班的时候要准时,工业生产的过程中每一道工序都有时间要求,这样的例子不胜枚举,这就要求我们需要比较可靠的时间记录设备,它要有比较高的精度,也要有比较低廉的价格,还要可以适应多种不同情况的场所。单片机责无旁贷地成为了首选,首先它的价格低廉,贵的一般也就是四五块钱一个,便宜的甚至一块钱一个,成本上有无可比拟的优势;其次,单片机的工艺技术已经相当成熟,生产厂家众多,功能也在不断的增加,可以满足人们日常的大部分的需求使用。基于单片机的万年历设计,就是结合以上的优点,再加上广阔的市场需求,所以对于这个问题的探讨是十分迫切及其有必要的。 1 电子万年历核心部件 1.1 微处理芯片AT89C52 AT89C52是一个低电压,高性能CMOS8位单片机,片内含8k bytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器(RAM),器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产,兼容标准MCS-51指令系统,片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元,AT89C52单片机在电子行业中有着广泛的应用。

有机光电材料综述

有机小分子电致发光材料在OLED的发展与应用的综述 电致发光(electroluminescence,EL),指发光材料在电场的作用下,受到电流或电场激发而发光的现象,它是一个将电能直接转化为光能的一种发光过程。能够产生这种电致发光的物质有很多种,但目前研究较多而且已经达到实际应用水平的,主要还是无机半导体材料,无机EL 器件的制作成本较高,制作工艺困难,发光效率低,发光颜色不易实现全色显示,而且由于很难实现大面积的平板显示,使得这种材料的进一步发展具有很严峻的局限性。由于现有的显示技术无法满足我们生产生活的需要,因此促使人们不断地寻求制备工艺成本更低、性能更好的发光材料。有机电致发光材料(organic light-emitting device,OLED)逐渐的进入了人们的视野,人们发现它是一种很有前途的、新型的发光器件。有机电致发光就是指有机材料在电流或电场的激发作用下发光的现象。根据所使用的有机材料的不同,我们将有机小分子发光材料制成的器件称为有机电致发光材料,即OLED;而将高分子作为电致发光材料制成的器件称为高分子电致发光材料,即PLED。不过,通常人们将两者笼统的简称为有机电致发光材料OLED。 一.原理部分 与无机发光材料相比,有机电致发光材料具有很多优点:光程范围大、易得到蓝光、亮度大、效率高、驱动电压低、耗能少、制作

工艺简单以及成本低。综上所述,有机电致发光材料在薄膜晶体管、太阳能电池、非线性发光材料、聚合物发光二极管等方面存在巨大的需求,显示出广泛的应用前景,因而成为目前科学界和产业界十分热门的科研课题之一。虽然,世界上众多国家投入巨资致力于有机平板显示器件的研究与开发,但其产业化进程还远远低于人们的期望,主要原因是器件寿命短、效率低等。目前有很多关键问题没有解决:1. 光电材料分子结构、电子结构和电子能级与发光行为之间的关系,这是解决材料合成的可能性、调控材料发光颜色、色纯度、载流子平衡及能级匹配等关键问题的理论和实验依据; 2. 光电材料和器件的退化机制、器件结构与性能之间的关系、器件中的界面物理和界面工程等,这是提高器件稳定性和使用寿命的理论和实验基础,也是实现产业化、工业化的根本依据。 1.基态与激发态 “基态”在光物理和光化学中指的是分子的稳定态,即能量最低的状态。如果一个分子受到光或电的辐射使其能量达到一个更高的数值后,分子中的电子排布不完全遵从构造原理,这时这个分子即处于“激发态”,它的能量要高于基态。基态和激发态的不同并不仅仅在于能量的高低上,而是表现在多方多面,例如分子的构型、构象、极性、酸碱性等。在构型上主要表现在键长和二面角方面,与基态相比,激发态的一个电子从成键轨道或非成键轨道跃迁到反键轨道上,使得键长增长、键能级降低;同时,由于激发后共轭性也发生了变化,所以二面角即分子的平面性也发生了明显的改变。

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