电子材料简述.ppt

课程性质和任务 本科生专业基础主干课程 掌握电子材料的基本理论、特点和应用 了解电子材料的设计、制备和测试等 考核要求 平时成绩的构成比例和考核方式；40％，由出勤、作业和课堂回答问题等构成 期末成绩的构成比例和考核方式；60％，闭卷考试 就业 材料是现代文明的基石 无机电子材料 晶体的特征：晶胞、空间点阵和晶面 无机晶体的分类：离子晶体、金属晶体、共价晶体、分子晶体和氢键晶体 密堆积和空隙 同构晶体和多晶型转变 固溶体 金属间化合物 实际晶体、非晶体和准晶体 界面是指物质相与相之间交界的区域，存在于两相之间，厚度约为几个分子层到几十分子层（它不同于几何中说“面”的概念，几何中的面是抽象得到的，没有厚度的，对于具体图形所限定的面还可以进行面积计算；这里的面是有厚度的，是具体物质相之间的交界区域）。 物质间的相界面有气液界面、气固界面、液固界面、液液界面、固固界面五种。 习惯上将气相与液相、固相的界面称为表面，如固体表面、液体表面。其他的称为界面。一般两者可以通用。 表面的定义和种类 表面的定义和种类 3、 表面的范围 从原子排列的角度来看，表面区原子的排列大概在几层原子厚度的范围内与体内有差别，金属约1-3层，半导体为4-6层，绝缘体要厚一些，约十到几十层。 通常认为，距表面处5-100?范围内，原子排列与体内有所不同。 清洁表面的原子排布 实际表面是指材料经过一般的加工（切割、研磨、抛光、清洗）后，保持在常温、常压下的表面，当然有时也可能在低真空或高温之下。 * 电子材料发展动态 先进电子材料 石墨烯半导体量子点 能实现单分子传感器 如果将石墨烯上的氦原子岛移除，余下的就是石墨烯量子阱 必威体育精装版研制的新型生物计算机可让科学家对分子进行“编程”，并由活细胞执行“命令”。 * 电子材料发展动态 有机电子材料 有机导电、压电、光电、磁性材料等 白色有机发光二极管 科学家期望，在不久的将来，房间将会逐渐被这些白色薄嵌板照亮 * 电子材料发展动态 电子薄膜材料 计算机辅助设计电子材料 纳米材料 参考资料 参考书： 朱建国，电子与光电子材料，国防工业出版社 黄运添等，电子材料与工艺学，西安交大出版社 吕文中，电子材料物理，电子工业出版社 参考网站： 中国电子顶级开发网： 中国电子材料网 / 电子科技大学电子材料22/wlxt/ncourse/em/web/ 重庆邮电大学电子材料 /dzcl/index.asp * * 课堂小结 掌握： 电子材料概念？ 电子材料包含哪些内容？ 什么是结构材料？什么是功能材料？请举例说明 了解： 电子材料的发展现状和趋势 物质和物质接触的界面(interface)可分为如下六种情形： 电子材料的表面与界面 电子材料的表面与界面 除气体-固体的交界面（称为表面）外，还包括陶瓷内部的气孔与晶粒形成的界面。 液体-固体界面在陶瓷液相烧结时能看到。 对于固体-固体界面，当这些固体属同一晶相，仅结晶取向不同时，这种界面称为晶界(grain boundary)或晶体边界(crystal boundary)，当这些固体晶相不同，即组成和晶体构造都不相同时，其界面称为相界(phase boundary)。 1、理想表面 理想表面是为分析问题方便而设定的一种理想的表面结构。理想表面实际上在自然界中并不存在。 d 内部 表面 理想表面示意图 理论前提： 1、不考虑晶体内部周期性势场在晶体表面中断的影响； 2、不考虑表面原子的热运动、热扩散、热缺陷等； 3、不考虑外界对表面的物理-化学作用等； 4、认为体内原子的位置与结构是无限周期性的，则表面原子的位置与结构是半无限的，与体内完全一样。 2、实际表面 在自然界中存在的表面称为实际表面，实际表面的性质、状态同加工方式、周围环境等有密切的关系。 通常按照其清洁程度分为：未清洁表面、清洁表面和真空清洁表面等三种类型。 表面的定义和种类 单个原子在物质表面的排列 砷化镓表面砷原子排列图 蚊子体表面结构 不存在吸附物也不存在氧化层的固体表面，称为清洁面。相对于理想表面而言，处于清洁表面的原子组分与位置往往发生变化，具体表现为偏析（或分凝）、驰豫、重构等。 因为清洁表面的上方没有原子存在，表面原子会受到下层原子的拉力。如果表面原子没有足够的附加能量的话，将被拉到下面去，这部分附加能量称为表面能，也称为表面张力。 1、表面原子排列的调整 表面质点间的垂直距离为ds，与体内质点间距do相比有所膨胀。 发生弛豫现象的原因是由于表面质点受力的情况不对称，它可以波及几个质点层，而每一层间的膨胀（或压缩）程度可能是不同的，而且越接近最表层变化越显著。 驰豫 驰豫结构