《B1电性材料》PPT课件

《《B1电性材料》PPT课件》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第七章　电性材料7.0绪论一.电子材料的定义定义1以发挥其物理性能，或物理与物理性能之间，力学与物理性能之间，化学与物理性能之间相互转换的特性为主，用于IT工业的材料。定义2凡具有能量与信息的发射，吸收，转换，传输，存储，控制与处理功能特性之一，或者是直接参与保障这些功能特性的顺利发挥，用于IT工业的材料二.电子材料的分类按用途分：结构电子材料和功能电子材料。结构电子材料是指能承受一定压力和重力，并能保持尺寸和大部分力学性质（强度、硬度及韧性等）稳定的一类材料；功能电子材料是指除强度性能外，还有特殊性能，或能实现光、电、磁、热、力等不同形式的交互作用和转换的非结构材料；按组成（化

2、学作用）分：无机电子材料和有机电子材料无机电子材料以可分为金属材料(以金属键结合）和非金属材料（以离子键和共价键结合）；有机电子材料主要是指高分子材料（以共价键和分子键结合）；按材料的物理性质和应用领域分:按材料的物理性质分：导电材料、超导材料、半导体材料、绝缘材料、压电铁电材料、磁性材料、光电材料和敏感材料等。按应用领域分：微电子材料、电器材料、电容器材料、磁性材料光电子材料、压电材料、电声材料等；传统电子材料与先进电子材料三.电子材料的特点多学科交叉性:涉及固体物理,固体化学,有机化学,冶金学,材料学,微电子学等。对先进技术的依赖性:与材料制备、加工和检测技术密切相关。种类繁

3、多、更新换代快、性能价格比不断改善。四.电子材料对环境的要求电子材料在做成元器件和集成电路之后，还应具备一致性和稳定性，能够承受各种恶劣的环境。主　要表现在以下几方面：温度压力湿度环境中的化学颗粒及尘埃霉菌和昆虫辐射机械因素五.现代社会对电子材料的要求结构与功能相结合智能材料减少污染节省能源长寿命与可控寿命7.1电导理论回顾一.金属的电导理论对各向同性材料,两者为标量,否则为张量1.电子输运与散射单位时间总的载流子的散射概率为:三.霍尔效应(将载流导体置于均匀磁场中，使磁场和电场的方向互相垂直，则会在样品内垂直于电流和磁场组成的平面内形成稳定的横向电场，其大小正比于电流密度j和磁

4、场强度B)金属霍尔系数随温度的变化不大,半导体的霍尔系数随温度升高呈指数下降四.金属的热电性塞贝克效应:T1T2V珀尔帖效应:A和B两种材料接触处通以电流,则出现放热或吸热现象汤姆逊效应:一段均匀材料的两端具有温差时,则当电流流过时,材料会放热或吸热五.电学性能及其影响因素1.纯金属的电阻温度的影响压力的影响压力不太大时:压力大时,可能引起相变,以及缺陷变化,从而影响电阻2.固溶体的电阻低浓度固溶体的电阻:----马西森定则残留电阻率与溶剂和溶质的原子价(Ｚ、Z‘)有关:7.2陶瓷的导电性能1.导电载流子:电介质瓷:离子半导体瓷和导电陶瓷:电子2.电场E作用下的行为:3.离子电

5、导(具有法拉第效应)结构条件:导电离子可能占据的位置比实际填充的离子数目多得多;邻近导电离子之间的势垒不太大;存在导电离子的运动通道;一般存在明显的各向异性离子电导率:法拉第效应英文名称：Faradayeffect法拉第效应的发现1845年由M.法拉第发现。当线偏振光（可见光的偏振）在介质中传播时，若在平行于光的传播方向上加一强磁场，则光振动方向将发生偏转，偏转角度ψ与磁感应强度B和光穿越介质的长度l的乘积成正比，即ψ＝VBl，比例系数V称为费尔德常数，与介质性质及光波频率有关。偏转方向取决于介质性质和磁场方向。上述现象称为法拉第效应或磁致旋光效应[1]。法拉第效应的应用法拉第效

6、应可用于混合碳水化合物成分分析和分子结构研究。近年来在激光技术中这一效应被利用来制作光隔离器和红外调制器。　　该效应可用来分析碳氢化合物，因每种碳氢化合物有各自的磁致旋光特性；在光谱研究中，可借以得到关于激发能级的有关知识；在激光技术中可用来隔离反射光，也可作为调制光波的手段。　　因为磁场下电子的运动总附加有右旋的拉穆尔进动，当光的传播方向相反时，偏振面旋转角方向不倒转，所以法拉第效应是非互易效应。这种非互易的本质在微波和光的通信中是很重要的。许多微波、光的隔离器、环行器、开关就是用旋转角大的磁性材料制作的。电导率与温度关系:离子电导率与扩散系数之间的关系:4.电子电导(具有

7、霍尔效应)导电机制:本身能带中的电子引起电子或空穴的移动引起(主要机制)电导率与霍尔系数:电导率与塞贝克系数:5.电导混合法则:设材料由A和B两均匀相组成,则:两相复合材料的电导率满足指数和法则7.3导电材料一.金属Ag,Cu,Au,Pt,Ir等及其合金Au:贵Cu:杂质、冷加工影响大Al:杂质影响大，冷加工影响不大，难焊，强度低二.导电陶瓷1.特点：存在间隙连成的通道，可迁移的离子电子载流子浓度几乎为零；离子电导率一般大于：1(m)-1降温时存在无序-有序转变，使电导率下降