电子材料概论课程简介
电子材料概论培训课件(共43张PPT)
2. 压力
3. 湿度 4. 环境中的化学颗粒及尘埃
5. 霉菌和昆虫
6. 辐射
7. 机械因素: 如共振、冲击
26
培训专用
1.2 电子材料的应用与开展动态
为适应电子整机和设备小型化、轻量化、薄型化、 数字化、多功能，现在社会要求电子元器件的开发 生产必须向小型化、高集成化、片式化开展；电子 材料今后将尽可能长适应电子元器件的这些要求。
培训专用
内容总结
1。电脑主板=印刷电路板+电子元器件+集成电路。主板=印刷电路板+电子元器件+集成电路+ 微波 发射元件。数码相机主板，数码相机还需要显示系统+光学系统+感光系统。招生方向：主要是陶瓷方 向。招生方向：光学功能材料研究、特种玻璃研究及其工艺学。招生方向：功能薄膜材料与技术、功 能纳米材料。8. 沈阳金属所〔金属及成型方向〕。粒子直径减少到纳米级，外表原子数和比外表积、 外表能都会迅速增加。谢谢观看/欢送下载
新型无机非面向：许多行业，新型水泥、玻璃
、陶瓷、晶体，企业较小，我国产业尚未形成较大规 模。
〔2〕电子材料方向
面向：电子信息产业，电子陶瓷、集成电路、芯片、电 子元器件
企业：主要在广东、长江三角洲，中西部较少， 新型产业、附加值高
〔3〕存在问题
19
培训专用
1.1.1 在国民经济中的地位
电子材料是指与电子工业有关的、在电子学与微电子学中使用的材料， 是制作电子元器件和集成电路的物质根底。
8.
考试科目：普通物理或普通化学或物理化学或固体物理
9.
招生方向：主要是陶瓷方向
10. 3. 上海光机所〔玻璃较强〕
11. 考试科目：硅酸盐物理化学或普通化学或物理化学
电子材料课程教学大纲
电子材料课程教学大纲课程名称：电子材料课程编号：16118529学时/学分：1.5开课学期：24适用专业：材料科学与工程专业课程类型：院系选修课一、课程说明电子陶瓷是材料科学与工程专业的一门选修课程。
学生在掌握了工程数学，材料科学基础，无机非金属材料学和材料性能学必修课程的基础上，学习和掌握电子材料的制备方法、结构特征、电磁特性等专业知识；了解该领域最新进展进一步拓宽知识结构，为后续课打下坚实的基础。
同时进一步培养学生的创新精神和自学能力。
通过学习电子材料课程使学生更深入掌握电介质物理、磁性物理的基础知识为本专业的学生合理制定及评价电子材料元器件奠定坚实的基础。
二、课程对毕业要求的支撑毕业要求1工程知识：具有数学、自然科学、工程基础和材料专业知识，并能够将其应用于解决本专业的复杂工程问题。
指标点1.2：掌握物理学的基本原理和相关知识，能够运用物理学的理论、观点和方法分析复杂的工程问题。
毕业要求6工程与社会：能够基于本专业知识对工程实践的合理性进行分析，了解与材料研发、设计、生产相关的方针、政策以及承担的责任，能从社会、健康、安全、法律以及文化的角度，评价材料工程实践产生的影响。
指标点6.1：能够运用所学的专业知识对材料工程实践的合理性进行分析和评价。
三、课程的教学目标1.掌握电子陶瓷结构，电介质物理、磁性物理的基础知识；2.具备从事电子材料生产、研究、应用和开发的基本能力；具备从多元角度拓展制定方案、评价合理性的能力。
四、课程基本内容和学时安排第一章电子陶瓷结构基础（8学时）知识点：原子间的结合力；球的密堆积原理与配位数；鲍林规则；电子陶瓷的典型结构；电子陶瓷的显微结构；电子陶瓷的晶体结构缺陷；电子陶瓷的固溶结构。
重点：原子间的结合力；球的密堆积原理与配位数；鲍林规则；电子陶瓷的典型结构；电子陶瓷的显微结构；电子陶瓷的晶体结构缺陷；电子陶瓷的固溶结构。
难点：球的密堆积原理与配位数；电子陶瓷的晶体结构缺陷。
电子材料概论
半导体材料
发光材料
超导材料
铁电材料
如：石英振荡器
磁性材料
(Ph.D., Associate Professor)
内容概要
（Contents Description）
• 电子材料概述以及课程要求 • 电子材料的晶体结构 • 半导体材料（微电子材料的发展、性质以及第 三代半导体材料的性能及制造技术） • 半导体材料（多晶，单晶，薄膜）制备技术 • 压电材料、铁电材料（概念、性能、制造和应 用技术） • 微电子器件（pn junction, FET）及集成电路 （IC）的制造
电子材料与器件工艺 （Electronic Materials and Devices Technology）
合肥工业大学材料科学与工程学院
(School of Materials Science and Engineering, Hefei University of Technology)
许育东
•
LED光源使用寿命长
白炽灯、荧光灯、卤钨灯是采用电子光场辐射发光，灯丝 发光易烧，热沉积、光衰减等特点，而采用LED灯体积小，重 量轻，环氧树脂封装，可承受高强机械冲击和震动，不易破碎， 平均寿命达10万小时，LED灯具使用寿命可达5-10年，可以大 大孤低灯具的维护费用避免经常换灯之苦。
•
LED光源安全可靠性强
碳纳米管（CNT）
(Carbon Nano Tube)
1.2.1 现代社会对电子材料的要求
1. 结构与功能相结合 (Comprehensive Performance) 2. 智能材料 (Intelligence) 3. 减少污染 (No or less Pollution) 4. 节省能源 (Energy Waste Reduction) 5. 长寿命与可控寿命 (Long Service Time ) 6. 可靠性（Reliability）
电子材料第一讲概论导电材料
2、导电材料的性质
（1）电阻与电阻率
RL/A
(2-1)
式中，R为导体的电阻，L为导体的长度，A为横截面面积，
ρ为材料的电阻率。单位为Ω·m（或Ω·cm），指1 m3（或1 cm3）材 料的电阻，仅与导电材料有关。
材料电阻率的倒数为电导率： 1/
(2-2)
欧姆定律：
（2）电阻温度系数
R T R T 1 1 T 1 ( T T 1 )
（4）电阻率与压力的关系
在巨大的流体静压条件下，金属原子间距缩小，内部缺陷形态、 电子结构和能带结构等都将发生变化，会显著影响金属的导电性能。
在流体静压下，金属的电阻率可用下式计算：
P0(1P)
(2-16)
式中，ρ0表示在真空条件下的电阻率，P表示压力， φ是压力系数。
按压力对金属导电性的影响，可将金属分为两种，即正常金属和反常金属。
电阻合金材料
锰铜电阻合金 康铜电阻合金 镍铬系电阻合金 贵金属电阻合金
§2.4 其他导电材料
电接触材料：可变电阻器、电位器、开关插头座、继电器等电子元件。
焊接材料：将两个以上相互分离的金属结合起来，不仅实现机械上的 接合，更重要的是完成电的连接。
熔体材料：要求材料有确定的熔断温度，熔断器。
电碳材料：非金属高电阻导电材料，主要包括石墨等结晶形碳和炭黑 等无定形碳。
接触电势的大小除与两种材料的性质有关，还与接触点的温度有关。
温度越高，电子的扩散运动越激烈，达到动态平衡时的接触电势也就
越高。
UABT
kTlnnA q nB
（2-17）
式中，nA、nB分别为材料A、B的自由电子浓度。
（2）单一导体的温差电势（汤姆逊电势）
同一导体，若两端温度不同，T>T0，则在两端会产生温差电势UA(T, T0)。
《材料学概论》课程简介和教学大纲
《材料学概论》课程简介课程编号：02024914课程名称：材料学概论［无"Introduction to Materials Science学分:2学时：32 （课内实验（践）：0 上机：0 课外实践：0 ）适用专业：无机非金属材料工程先修课程：大学物理、材料化学基础考核方式与成绩评定标准：总评成绩根据平时成绩（包括考勤、作业、上课听讲等，占20 %）和小论文考查（占80 %）综合评定。
教材与主要参考书目：1.教材：许并社主编.材料概论［M］.北京：机械工业出版社，2012.2.主要参考书目：［1］冯端，师昌绪，刘治国主编.材料科学导论［M］.北京：化学工业出版社，2002.［2］周达飞主编.材料概论［M］.北京：化学工业出版社，2009.［3］徐晓虹主编.材料概论［M］.北京：高等教育出版社，2006.［4］（美）史密斯（Winiam ESmith）,哈希米OaVad Hashemi）著.材料科学与工程基础（英文版）［M］.北京：机械工业出版社，201L内容概述：本课程主要介绍常用的各类工程材料包括金属材料、无机非金属材料、高分子材料以及在三者基础之上发展的复合材料的成分、组织结构、生产工艺、性能和应用。
通过分析人类社会经济生活中大量有关使用“材料”实例以及对“材料”逐步深入认识的过程，让学生自我总结材料科学与工程的形成历程；授课过程中贯穿材料科学与工程“四要素''主线，通过大量实例，从不同角度深入分析不同类型材料（金属材料、无机非金属材料和高分子材料）存在的共性规律及核心本质，让学生自然形成与掌握材料科学与工程“四要素”原则，让学生自觉提高材料科学与工程专业的基本能力和素质，接受科学作风、科学素质、创新意识和创新能力的培养。
This course mainly introduces the composition, microstructure, processing, properties and application of engineering materials including metals, inorganic materials, polymer materials and composite materials based on the development of the above three materials. This course enables students to summarize the development history of the discipline of materials science and engineering by analyzing a number of materials examples in socioeconomic life. This course makes a deep analysis in the common character and core essence of various types of materials from various angles. This course also enables students to grasp the “four essences of the materials”, enhance the basic abilities and professionalism as a student of Material Science and Engineering College andaccept the education on the scientific attitude, scientific literacy, innovation consciousness and ability.《材料学概论》［无］教学大纲课程编号：02024914课程名称：材料学概论［无"Introduction to Materials Science学分：2学时：32 （课内实验（践）：0 上机：0 课外实践：0 ）适用专业：无机非金属材料工程建议修读学期：3先修课程：大学物理、材料化学基础一、课程性质、目的与任务【课程性质】本课程是无机非金属材料工程专业的第一门专业课。
《电子材料》课件
硬磁材料通常用于制造永磁体，如扬声器、耳机、电机和传感器等。
硬磁材料的性能参数包括矫顽力、剩磁和内禀矫顽力等。
01
02
04
03
功能材料
05
光电子材料是利用光子激发电子产生光电流或光信号的电子材料，在光通信、光电子器件等领域具有广泛应用。
光电子材料主要包括半导体材料、光学晶体、光学玻璃等。它们能够将光能转化为电能或光信号，从而实现高速、大容量的信息传输和处理。
热学性能
机械性能
01
02
03
04
电子材料应具备优良的导电性、绝缘性和半导性等电学性能。
部分电子材料需具备特定的光学性能，如透明、反射、吸收等特性。
电子材料应具备良好的热导率和热稳定性，以维持电子元件的正常运行。
电子材料需具备足够的强度、硬度、耐磨性和抗疲劳性等机械性能。
导体材料
02
总结词：金属导体是电子材料中的重要组成部分，具有良好的导电性能和广泛的应用。
03
电介质的主要性能指标包括相对介电常数、介质损耗、耐电压强度等。
塑料是常见的绝缘材料之一，具有良好的绝缘性能、加工性能和稳定性。
常用的塑料绝缘材料包括聚乙烯、聚氯乙烯、聚四氟乙烯等，被广泛应用于电线电缆、电器设备等领域。
塑料绝缘材料的性能受温度、湿度、紫外线等因素的影响，需采取相应的保护措施。
磁性材料
总结词：半导体是指导电性能介于金属导体和绝缘体之间的材料，具有独特的电学和光学性质。
总结词：除了金属导体和半导体之外，还有一些其他具有特殊性能的导体材料，如石墨烯、碳纳米管等。
绝缘材料
03
01
电介质在电场中能够保持电中性，即不导电，但其中正负电荷的相对位置会发生改变，产生极化现象。
电子材料概述
电子材料的要求和选用原则 纳米电子材料、复合材料等新型电子材料 电子材料的发展动态
9
1.3.1 现代社会对电子材料的要求
物质尺度到了纳米级后，由于表面电子能级（费米面）的变化
（Kubo效应）导致了纳米材料具有许多奇特的性能，从而使其具备
奇异性和反常性，能使多种多样的材料改性，用途极为广泛。上述 五种效应是纳米材料的基本特性，它使纳米粒子和纳米固体呈现许 多奇异的物理性质、化学性质；
12
纳米材料的基本单元包括：
•零维：纳米尺寸的粒子 •一维：纳米粗细尺寸的棒、管、线 •二维：指空间一维处于纳米尺度，如超薄膜、
21
15
2 量子尺寸效应
当粒子尺寸下降到一定值时，金属费米能级附近的电子能
级由准连续变为离散能级的现象，纳米半导体微粒存在不
连续的最高能级占据分子轨道和最低未被占据的分子轨道 能级的能隙变宽现象均称为量子尺寸效应。
微粒尺寸 量子尺寸效应 特性显著不同。
根据Kubo理论，分立能级的平均间距δ 与颗粒中的电子数N成反比，δ =4EF/3N， 显然当块状金属中电子浓度N很大时，电子能谱可以看作是连续的，当金属颗粒尺 寸减少时，能级δ 将随之增大，这些分立的能级不能按连续的能带论处理。呈现出 量子尺寸效应。
物体的表面积与体积之比称为比表 面积，这个数据对纳米材料的性质 具有重要影响。球形颗粒的表面积 与直径的平方成正比，其体积与直 径的立方成正比，故其比表面积与 直径成反比。随着颗粒直径变小， 比表面积将会显著增大，说明表面 原子所占的百分比将会显著增加。
《电子材料认识》课件
总结词：随着科技的不断进步和应用需求的不断提高，电子材料的发展趋势是向着高性能、多功能、环保和智能化方向发展。新型电子材料的研发和应用将不断推动电子技术的创新和发展。
导体材料
01
02
具有良好的导电性和导热性，广泛用于电线、电缆和散热器等领域。
铜
银
具有良好的导电性和耐腐蚀性，常用于电池负极材料和电镀层。
《电子材料认识》ppt课件
电子材料概述导体材料绝缘材料半导体材料功能材料
电子材料概述
电子材料是用于制造电子器件和集成电路的重要物质基础，具有导电、绝缘、磁性等多种性质。根据用途和特性，电子材料可分为导体、绝缘体、半导体和磁性材料等。
总结词
电子材料是指在电子技术领域中应用的材料，主要用于制造电子器件和集成电路。电子材料具有导电、绝缘、磁性等多种性质，能够实现电子传输、信息存储和处理等功能。根据用途和特性，电子材料可分为导体、绝缘体、半导体和磁性材料等。
03
02
01
具有优良的电气性能和耐高温性，常用作高温环境下的绝缘材料。
云母
具有较高的机械强度和良好的电气性能，常用于电子设备的封装材料。
电木
具有高强度、高硬度和良好的电气性能，广泛用于高温环境下的绝缘材料和密封材料。
石棉
01
02
03
04
塑料具有轻便、易加工、成本低等优点，同时也有一定的电气性能和耐化学腐蚀性，因此广泛应用于电线、电缆、电子元件的绝缘层和封装材料。
塑料绝缘材料
橡胶具有优良的弹性和电气性能，同时也具有良好的耐温、耐化学腐蚀性，因此常用于电线、电缆的绝缘层、密封材料以及电子元件的封装材料。
橡胶绝缘材料
陶瓷具有高强度、高硬度和良好的电气性能，同时也具有优良的耐温、耐化学腐蚀性，因此广泛应用于电子元件的封装、电路基板以及高温环境下的绝缘材料。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
电子材料概论课程简介：
知道100年后大出风头的是什么材料吗？知道能把光变成电的魔术师是谁吗？知道能在“广寒宫”中大显身手的是什么材料吗？知道谁是星球大战中的动力材料吗？地下宫殿中真的能有阳光吗？建造在墙上的发电厂是怎么回事？…这些问题都能在本课程中找到答案。
本课程将采用专题的形式介绍几种典型的电子材料：半导体材料、介电材料、超导材料、光电子材料、磁性材料和纳米材料。
同学们将了解这些电子材料的基本概况和特性，了解它们的应用和发展趋势。
通过本课程的学习，同学们将了解电子材料的最新研究进展。
选修对象：
全校本科生
考核方式：
期末笔试为主，课程总成绩＝平时成绩×30％+试卷成绩×70％。
个人简历：
谢娟，女，1980年4月出生，助教，硕士。
2006年3月毕业于电子科技大学，获得材料学专业硕士学位。
2006年4月到西南石油大学任教。
目前主要从事无机非金属材料的教学和科研工作。
主要研究领域有：纳米材料的制备与性能研究、纳米材料在腐蚀与防护领域的应用研究等。
已在国内外核心期刊上发表了20篇相关的学术论文(其中SCI核心期刊文章4篇EI核心期刊文章6篇)，申请发明专利一项。