半导体和电介质材料课件.ppt

压电传感器 是利用压电效应制造而成的。压电传感器主要应用在加速度、压力和力等的测量中。 结构简单、体积小、重量轻。 压电传感器 压电式单向测力传感器的结构图 石英晶片、 绝缘套、电极、上盖及基座等组成 压电式加速度传感器的结构图 它主要由压电元件、质量块、预压弹簧、基座及外壳等组成。整个部件装在外壳内，并由螺栓加以固定。 压电式刀具切削力测量示意图 压电传感器位于车刀前部的下方，当进行切削加工时， 切削力通过刀具传给压电传感器，压电传感器将切削力转换为电信号输出，记录下电信号的变化便可测得切削力的变化。 压电式玻璃破碎传感器 （a） 外形; （b） 内部电路 它利用压电元件对振动敏感的特性来感知玻璃受撞击和破碎时产生的振动波。传感器把振动波转换成电压输出，输出电压经放大、滤波、比较等处理后提供给报警系统。  传感器的最小输出电压为100 mV，最大输出电压为100V， 内阻抗为15~20 kΩ。 子弹穿膛 生物医学--心室 压电式玻璃破碎报警器电路框图 PIX-30/4三维扫描仪 采用 动态压电传感器技术对实体物件进行超高精度 扫描，最小间距达50微米。能够扫描的实物包括：各种工业材质、粘土模型、玻璃、水晶、色彩丰富的物件，甚至还包括鲜果和鲜鱼 压电陶瓷微位移器 （纳米级） 光纤的光学定位、光纤熔焊机、生物细胞穿刺、摄像 压电陶瓷点火器 清华大学研制的直径1毫米世界最小超声马达 利用压电晶体的逆压电效应让马达定子处于超声频率的振动，然后靠定子和转子之间的摩擦力来传递能量，带动转子转动。 超声用压电陶瓷换能器 * 砷化镓的一个重要特性就是其载流子的高迁移率。这种特性使得在通讯系统中砷化镓器件比硅器件更快地响应高频微波并有效地把他们转变为电流。这种载流子的高迁移率也是对砷化镓晶体管和集成电路的兴趣所在。砷化镓器件会同类硅器件快上两到三倍，应用于超高速计算机和实时控制电路如飞机控制。 砷化镓本身就对辐射所造成的漏电具有抵抗性。辐射比如宇宙射线会在半导体材料中形成空穴和电子，它会升高不想要的电流，从而造成器件或电路工作不正常或停止工作。可以在辐射环境下工作的器件叫做辐射硬化。砷化镓是天然辐射硬化。 砷化镓也是半绝缘的。这种特性使邻近器件的漏电最小化，允许更高的封装密度，进而由于空穴和电子移动的距离更短，电路的速度更快了。在硅电路中，必须建立在表面建立特殊的绝缘结构来控制表面漏电。这些结构使用了不少空间并且减少了电路的密度。 * 砷化镓也不会取代硅成为主流的半导体材料。其原因在于性能和制造难度之间的权衡。 虽然砷化镓电路非常快，但是大多数的电子产品不需要那么快的速度。 在性能方面，砷化镓如同锗一样没有天然的氧化物。为了补偿，必须在砷化镓上淀积多层绝缘体。这样就会导致更长的工艺时间和更低的产量。 而且在砷化镓中半数的原子是砷，对人类是很危险的。不幸的是，在正常的工艺温度下砷会蒸发，这就额外需要抑制层或者加压的工艺反应室。这些步骤延长了工艺时间，增加了成本。 在晶体生长阶段蒸发也会发生，导致晶体和晶圆不平整。这种不均匀性造成晶圆在工艺中容易折断，而且也导致了大直径的砷化镓生产比硅落后。 * * 中科院半导体所 光谱特性： 散热特性： LED芯片波长随注入电流的增加造成发光波长的严重不稳定。 均匀性和重复性成为外延技术的重要评价指标 10-20%发光，80-90%热量 大功率，老化、失效 全球功率半导体和管理方案领导厂商 – 国际整流器公司 (International Rectifier，简称IR) 推出行业首个商用集成功率级产品系列，采用了IR革命性的氮化镓 (GaN) 功率器件技术平台。崭新的iP2010和iP2011系列器件是为多相和负载点 (POL) 应用设计的，包括服务器、路由器、交换机，以及通用POL DC-DC转换器。 iP2010和iP2011集成了非常先进的超快速PowIRtune驱动器IC，并匹配一个多开关单片氮化镓功率器件。这些器件贴装在一个倒装芯片封装平台上，可带来比最先进的硅集成功率级器件更高的效率和超出双倍的开关频率。 本篇文章来源于 :电源在线网 原文链接：/news/22151.htm 电介质功能材料 介电材料 铁电材料 压电材料 敏感电介质材料 电性材料 电导体功能材料 导电材料 电阻材料 超导电体 6.2 铁电、压电、热释电和介电材料 材料可按其对外电场的响应方式区分为两类 一类是以电荷长程迁移即传导的方式对外电场作出响应，这类材料称为导电材料 另一类以感应的方式对外电场作出响应，即沿着电场方向产生电偶极矩或电偶极矩的改变，这类材料称为电介质 极化 ： 在电场作用下，电介质中束缚着的电荷发生位移或者极性