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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流电子信息材料基础总结补充版.精品文档.说明:仅供参考.试题结构和类型1.简答题(简单回答)302.5分2.问答题(详细回答)28分3.思考题(没有标准答案,与本课程相关度不高)例如:如何节约能源等.张老师授课部分约占三分之一,苏老师授课部分约占三分之二.复习范围个人总结非官方张怀武部分1.集成电路的发展展望目标:提高集成度,提高可靠性,提高运行速度,降低功耗和成本努力方向:降低线宽,增大晶片直径,提升设计技术2.芯片制造的纵向加工,横向加工,工艺流程/步骤横向加工:图形的产生和转移(又称为光刻,包括曝光,显影,刻蚀等)纵向加工:薄膜的制备(制
2、备途径包括:蒸发,溅射,氧化,CVD等) 掺杂(掺杂方法包括:热扩散,离子注入,中子嬗变等)典型的双极集成电路工艺 衬底制备-一次氧化-隐埋层光刻-隐埋层扩散-外延淀积-热氧化-隔离光刻-隔离扩散-热氧化-基区光刻-基区扩散-再分布及氧化-发射区光刻-（背面掺金）-发射区扩散-再分布及氧化-接触孔光刻-铝淀积-反刻铝-铝合金-淀积钝化层-压焊块光刻-中测3. “自旋” 自旋效应(磁随机存储) 自旋电子学?基于电子自旋效应自旋电子学是利用载流子（电子与电子空穴）自旋传导的电子学。以研究自旋极化输运特性及基于这些特性而设计,开发新电子器件为主要内容的学科.涉及自旋极化,自旋相关散射和隧穿,自旋积累
3、和弛豫,电荷自旋-轨道-晶格间相互作用等强关联和量子干涉效应.计算机硬盘自旋阀效应/MRAM芯片自旋隧道效应/自旋晶体管 自旋输运效应4.微波铁氧体器件的类型/种类类型:小型化微波铁氧体器件(环行器,隔离器,移相器,开关),薄膜化微波铁氧体器件,LTCC微波铁氧体器件微波铁氧体器件的种类:环形器,隔离器,移相器,开关等.结构分类:体形器件,微带器件,LTCC/LTCF,薄膜器件5.LTCC的优点高密度集成：器件尺寸更小;批量化制作：一致性及可靠性更高;器件工作频率更高、带宽更宽、信号传输速率更大;可内埋置与基板中;器件功能更为复杂、先进.6.复合双性材料的优点 复合双性材料具有较高的介电常数和
4、磁导率,同时具有电容和电感两种属性,在既需要电容又需要电感的LC滤波器设计中应用广泛,可以大大的减小器件的尺寸.但是该复合双性材料仅适用于低频情况,在高频下应用受到很大的限制.现在急需寻找中心频率较高,带宽较大的复合双性材料.7.集成电子薄膜的概念将具有电、磁、声、光、热的信息功能材料通过固态薄膜的形式与衬底（金属、氧化物、半导体、有机物）集成生长在一起的一种人工新材料.8.薄膜应用压控铁电薄膜的应用:可调微波器件(可变电容,介质移相器),相控阵雷达T/R组件,智能射频前端,可调匹配网络的相位延迟和调频元件.超导薄膜的应用:射频(RF)和微波通讯用的高频电子学,极弱磁场探测用的超导量子干涉器件
5、,以及用于高效输电和用电系统的超导电线等.BST红外薄膜的应用:敏感元芯片,红外探测器,气体传感器等.YIG薄膜的应用:磁光领域(磁光开关,隔离器等),微波器件(环形器,延迟线,滤波器),静磁表面滤波器,THz领域.铁电薄膜的应用:铁电随机存储器(FRAM),MEMS,微波器件等. 功率电阻薄膜及应用: 阻抗匹配和系统保护的作用(功率负载、衰减器、功分器等)声表波ZnO: 移动与无绳电话系统、卫星通讯及定位（GPS）系统、通讯侦察压缩接收机、电子侦察用信道化接收机、导航系统等体声波AlN: 制备易集成、宽带、低损耗、承受大功率的小型化滤波器柔性应变敏感薄膜: 应力/应变传感器、加速度传感器等太
6、阳能薄膜的应用: 柔性薄膜铜铟镓硒太阳能电池关键技术,第三代薄膜太阳能电磁,全印制薄膜,新型热电薄膜材料和器件.9.薄膜制备工艺和流程(磁控溅射,激光分子束外延等)射频磁控溅射:电子在电场的作用下加速飞向基片的过程中与氩原子发生碰撞,电离出大量的氩离子和电子,电子飞向基片,氩离子在电场的作用下加速轰击靶材,溅射出大量的靶材原子,成中性的靶材原子沉积在基片上成薄膜,二次电子在加速飞向基片的过程中受到磁场洛伦兹力的影响,被束缚在靠近靶面的等离子体区域内,该区域内等离子体密度高,二次电子在磁场的作用下围绕靶面做圆周运动,该电子的运动路径很长,在运动的过程中不断与氩原子发生碰撞电离出大量的氩离子轰击靶
7、材,经过多次碰撞后电子的能力逐渐降低,摆脱磁力线的束缚,远离靶材,最终沉积在基板上.激光分子束外延:脉冲激光束通过一个光学窗口进入真空系统,入射到可旋转的靶材表面.高能量密度脉冲激光将靶材局部气化而产生激光焰,剥蚀的粒子获得很高的动能,达到可加热的衬底表面形成薄膜.过程分为三个阶段:(1)材料的剥离和激光焰的生成;(2)激光焰在工作气体中的传播;(3)剥蚀的粒子在衬底表面上形核成膜.化学气相沉积：化学气相沉积(Chemical vapor deposition，简称CVD)是反应物质在气态条件下发生化学反应，生成固态物质沉积在加热的固态基体表面，进而制得固体材料的工艺技术。热阻/电子束/反应蒸
8、发：把待镀膜的基片或工件置于真空室内，通过对镀膜材料加热使其蒸发气化而沉积与基体或工件表面并形成薄膜或涂层的工艺过程，称为真空蒸发镀膜，简称蒸发镀膜或蒸镀。化学溶液沉积苏桦部分1.存储技术的分类磁性存储;光信息存储;磁光存储;半导体存储技术;有机信息存储;光子存储2.提高磁存储密度的方法为了提高磁记录的密度，主要途径是增大介质的Hc/Br并降低介质的厚度。但记录后的输出信号正比于Br，因此提高介质矫顽力是关键。3.发展阶段磁记录材料先后经历了氧化物磁粉（-Fe2O3）、金属合金磁粉（FeCoNi等合金磁粉）和金属薄膜三个阶段3.1磁头在磁记录过程中经历了几个阶段：体形磁头薄膜磁头磁阻磁头巨磁阻
9、磁头4.纵向/横向磁记录区别纵向磁化记录磁化方向与记录介质的运动方向平行的记录方式。如硬盘、软盘、磁带等。提高其存储密度的方式主要是提高矫顽力和采用薄的存储膜层。垂直磁记录磁化方向和记录介质的平面相垂直的记录方式。它可彻底消除纵向磁记录方式随记录单元缩小所产生的退磁场增大的效应，因而更有利于记录密度的提高。同时对薄膜厚度和矫顽力的要求可更宽松。但其对信号的读出效率较差，要求磁头必须距记录介质面很近。5.磁阻/巨磁阻效应的概念 GMR自旋电子应用巨磁阻效应指的是,磁性材料的电阻率在有外磁场作用时较之无外磁场作用时存在巨大变化的现象,是一种量子力学效应.6.光存储与磁存储对比的优缺点磁存储可以擦写
10、,容量大,但是容易丢失数据;光存储数据存取速度比较快,通用性好,保存寿命较长,质量小,但是容量小,发热量大,启动慢.与磁存储技术相比，光盘存储有以下优势：非接触式读/写，光头与光盘间有12mm距离，因此光盘可以自由更换；信息载噪比高，而且经多次读写不降低；信息位的价格低；抗磁干扰。缺点：光盘驱动器较贵，数据传输率较低，存储密度较低。7.磁光存储的原理磁光效应偏振光被磁性介质反射或透射后，其偏振状态发生改变，偏振面发生旋转的现象。由反射引起的偏振面旋转称为克尔效应；由透射引起的偏振面旋转称为法拉第效应。磁光存储的写入方式(不要求)利用热磁效应改变微小区域的磁化矢量取向。磁光存储薄膜的磁化矢量必须
11、垂直于膜面。如果它的初始状态排列规则，如磁化方向一致向下，当经光学物镜聚焦的激光束瞬时作用于该薄膜的一点时，此点温度急剧上升，超过薄膜的居里温度后，自发磁化强度消失。激光终止后温度下降，低于居里温度后，磁矩逐渐长大，磁化方向将和施加的外加偏置场方向一致。因为该偏置场低于薄膜的矫顽力，因此偏场不会改变其它记录位的磁化矢量方向。磁光存储即有光存储的大容量及可自由插换的特点，又有磁存储可擦写和存取速度快的优点。8.相变存储的原理相变型光存储介质主要为Te（碲）和非Te基的半导体合金。它们的熔点较低并能快速实现晶态和非晶态的可逆转变。两种状态对光有不同的发射率和透射率。但这种光存储介质多次读写后信噪比
12、会下降。9.半导体存储的应用例子闪存 FLASH, DRAM, SRAM等动态随机存储器(DRAM),静态随机存储器(SRAM), FLASH存储.10.PCM/FRAM/MRAM/RRAM的含义(中文英文全称)铁电存储器(FRAM: Ferroelectric Random Access Memory)磁存储器(MRAM: Magnetoresistive Random Access Memory)相变存储器(PCM: Phase Change Memory) 阻变存储器(RRAM: Resistive Random Access Memory)FRAM的存储原理是利用铁电晶体材料(如PZT
13、, SBT, BLT等)的自发极化和在外界电场的作用下改变极化方向的特性来进行数据存储。MRAM主要是利用磁致电阻效应来实现高低两种电阻状态的转换而达到二值存储的目的。PCM它主要是利用硫化物(Chalcogenide)和硫化合金等材料的相变特性来实现储存的。RRAM它主要是利用某些薄膜材料在电激励的作用下会出现不同电阻状态(高、低阻态)的转变现象来进行数据的存储11.MRAM的核心技术/读写机制MRAM的核心技术主要包括三方面：其一是获得高磁阻变化比值的磁性多层膜结构；其二是尽量降低存储位元的尺寸；其三是读写的构架和方法合理实施。 目前MRAM的读写机制主要有两种，一种为1T1MTJ（one
14、 Transistor one MTJ)架构，即一个记忆单元连接一个MOS管；一种为XPC (Cross-point cell)构架。12.RRAM的原理等RRAM全称为“Resistive Random Access Memory，它主要是利用某些薄膜材料在电激励的作用下会出现不同电阻状态(高、低阻态)的转变现象来进行数据的存储，这和PRAM有相似的地方。但与相变存储不同的是:PRAM采用相变材料，在电阻变化过程中，材料的晶体结构发生了变化;而对RRAM来说，电阻变化过程中，施加的电场只影响材料的电子结构，而晶体结构通常不变。13.磁性材料的分类/软磁材料的分类从使用磁学观点区分:抗磁性材料
15、,顺磁性材料,反铁磁材料,铁磁性材料和亚铁磁性材料其他分类:软磁,硬磁,旋磁,矩磁,压磁.软磁分为:金属软磁(硅钢片,坡莫合金,磁导率大,Bs大,居里温度高,电阻率小),非晶/纳米晶软磁(Co基/Fe基等,同上,价格贵),铁氧体软磁(尖晶石系和六角晶系铁氧体，磁导率和Bs不太高，居里温度较低，电阻率高，价格较低，特别适合中高频使用),铁粉心软磁(金属软磁与有机介质复合，Bs大，电阻率高，不易饱和，磁导率不高，特别适合于差模扼流圈).14.居里温度的定义铁氧体材料从亚铁磁性状态转变为顺磁性状态的临界温度,此时磁畴消失.物理本质:当温度升高到居里点时,热骚动能达到足以破坏超交换作用,使离子磁矩处于
16、混乱状态,Ms=0(饱和磁化强度).15.起始磁导率等含义起始磁导率：如果材料从退磁状态开始，受到对称的交变磁场的反复磁化，当这种交流磁场趋近于零时所得到磁导率.即振幅磁导率：如果交变磁场的振幅较大，振幅B比振幅H所得到的磁导率.即增量磁导率：有偏置场作用时的磁导率有效磁导率：磁芯开气隙时的磁导率16.提高起始磁导率的途径畴壁的可逆位移和磁畴矢量的可逆转动是影响起始磁导率的主要因素.提高起始磁导率的途径:提高此材料的饱和磁化强度;降低磁晶各向异性常数和磁致伸缩系数;减少杂质的内应力;改善微观结构(晶粒均匀,没有气孔和其他缺陷,没有另相,晶粒内部有很好的化学均匀性,材料织构化)17.退磁场产生的
17、条件退磁场:（以软磁的退磁场情况讨论）磁体在外磁场H中被磁化后，在磁体的表面将产生磁极，由于表面磁极，使磁体内部存在与磁化强度M方向相反的一种磁场Hd ，因为它起减退磁化的作用，故称为退磁场。Hd 的大小与磁体的形状及磁极强度有关。对于内部结构均匀的磁体，在磁化饱和的情况下，M与H外一致，故Hd 与H外方向相反。实际作用于材料上的有效磁场为产生条件: 只有在存在有垂直于磁场分量的表面上，才能产生磁荷及退磁场，因此环形闭合磁芯不产生退磁场,而开隙的环形磁芯则有退磁场.18.磁损耗分类/如何降低磁损耗磁损耗:磁性材料在磁化和反磁化的过程中有一部分能量不可逆的转换为热,所损耗的能量叫磁损耗. 磁损耗
18、包括涡流损耗、磁滞损耗以及其他磁弛豫或磁后效引起的剩余损耗。磁滞损耗:可通过降低材料剩磁Br和矫顽力Hc来降低。涡流损耗:可通过提高材料电阻率及减小片状材料厚度d来降低。剩余损耗:可通过减小扩散离子浓度，抑制离子扩散的产生来降低，对于铁氧体材料而言，则是尽量减小铁氧体中Fe2 含量或生成；在工艺和成分配制上进行控制，使铁氧体在应用频率和工作温度范围内避开损耗最大值。19.变压器的功能低功率线性变压器: 升降电流电压；为电子电路提供阻抗匹配；实现电气隔离。功率变压器:同上,功率传输.20.低功率线型变压器与功率变压器的区别/特点低功率线型变压器工作在弱磁场下, 较宽的频谱范围内, 线性, 功率变
19、压器,在功率,工作在点频上,是非线性的.21.功率变压器对铁氧体磁芯的要求主要要求Bs大、居里温度高、损耗低，具有较高磁导率。低频选用硅钢片，高频选用功率铁氧体材料。对功率铁氧体材料微观结构的要求。 1)晶粒内无杂质，无缺陷，有较高的磁导率； 2)晶粒的尺寸较小，而且均匀一致； 3)晶界出聚集高电阻的杂质，晶界较薄； 4)气孔小，而且仅存在于晶界中。22.传导干扰的分类分为共模干扰和差模干扰23.共模扼流圈工作的原理/为何不能抑制差模差模电流以相反的方向流过共模扼流圈的绕组，建立大小相等，极性相反的磁场，它能使输出相互抵消，这就使共模扼流圈对差模信号的阻抗为零。差模信号能不受阻地通过共模扼流圈
20、。而共模电流以相同的方向流过共模扼流围绕组的每一边，它建立大小相等相位相同的相加磁场。这一结果就使共模扼流圈对共模干扰信号呈现高阻抗，从而有效抑制了共模干扰信号的干扰。24.LTCC的优点/缺点(2,3点即可)低温共烧陶瓷（Low Temperature Co-fired Ceramic LTCC）相对于传统的器件及模块加工工艺,采用LTCC技术具有以下主要的优点： 1.使用电导率高的金属材料作为导体材料，有利于提高电路系统品质因子；2.可以制作线宽小于50m的细线结构电路；3.可以制作层数很高的电路基板，并可将多种无源元件埋入其中，有利于提高电路及器件的组装密度；4.能集成的元件种类多、参量
21、范围大，除L/R/C外，还可以将敏感元件、EMI抑制元件、电路保护元件等集成在一起；5.可以在层数很高的三维电路基板上，用多种方式键连IC和各种有源器件，实现无源/有源集成；6.一致性好，可靠性高，耐高温、高湿、冲振，可应用于恶劣环境；7.非连续式的生产工艺，允许对生坯基板进行检查，从而有助于提高成品率，降低生产成本；8.与薄膜多层布线技术具有良好的兼容性；因此，LTCC技术以其优异的电学、机械、热学及工艺特性，成为最具潜力的电子元器件小型化、集成化和模块化的实现方式。LTCC技术的缺点：基板收缩率控制;共烧兼容性和匹配性;基板散热问题;基板损耗问题25.LTCC发展的四个阶段LTCC技术发展
22、的四个阶段：（1）LTCC单一元器件，包括片式电感、片式电容、片式电阻和片式磁珠等等；（2）LTCC组合器件，包括以LC组合片式滤波器为代表，在一个芯片内含有多个和多种元器件的组合器件；（3）LTCC集成模块，在一个LTCC芯片中不仅含有多个和多种无源元器件，而且还包含多层布线，与有源模块的接口等等；（4）集成裸芯片的LTCC模块。在(3)的基础上同时内含有半导体裸芯片，构成一个整体封装的模块。26.LTCC的工艺流程/每一步的目的（1）混料及球磨 （2）流延（3）裁切 将流延的膜带分割成独立的膜片，同时将膜片打上对位孔，方便印刷及放片对位。 （4）打孔 （5）印刷、填孔（6）迭片（7）烘巴、
23、等静压（8）切割（9）排胶 利用热力把在巴块内过多的粘合剂及化工材料挥发出来，以免影响产品之特性。（10）烧结 把已切好的片式元器件放在氧化锆砵匣内，把氧化锆砵匣迭起放进炉内之层板上并留下空间作对流之用.（11）倒角 球磨罐内研磨，将片式组件之四角及边缘磨圆，令电极露出方便封端。（12）封端 （13）烧银 烧银的目的是把封端后的银浆固化。（14）抽检 （15）电镀 把已封上银浆之片式元器件的端头经两种不同金属加以处理（16）分选及测试 （17）编带 27.LTCC产品研发的步骤LTCC产品开发、电路设计：ADS或一些电路设计软件、结构优化：HFSS或CST等三维电磁仿真软件、实际制作：LTCC
24、工艺28.LTCC材料发展LTCC材料方面：(1)根据应用需要提升材料的电磁性能；(2)研发低成本的零收缩LTCC材料；(3)研发高强度的LTCC材料LTCC工艺方面：(4)环保水基生带流延技术；(5)介质浆料（相对于银浆印刷）印刷烧结技术LTCC设计和产品方面：(6)开发更高集成度和更高性能的LTCC模块SIP（system in package) 技术，能更好发挥LTCC优势(7)开发功率较大的LTCC模块；（8）实现LTCC模块与裸芯片的集成;29.传感器原理/组成 传感器是指能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成。传感器是一种检测装置
25、，能感受到被测量的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求.根据传感器工作原理，可分为物理传感器和化学传感器二大类 ：物理传感器应用的是物理效应，诸如压电效应，磁致伸缩现象，离化、极化、热电、光电、磁电等效应。被测信号量的微小变化都将转换成电信号。按传感器元件具体变换原理还可细分为：电阻式,电容式,电感式,压电式,光电式等.化学传感器包括那些以化学吸附、电化学反应等现象为因果关系的传感器，被测信号量的微小变化也将转换成电信号。30.传感器常用的参数当输入量（X）为静态（常量）或变化缓慢的信号时（如温度、
26、压力）的特性称静态特性。线性度,用相对误差表示;迟滞,传感器在正反行程期间输入,输出曲线不重合的现象;重复性, 传感器输入量按同一方向作多次测量时，输出特性不一致的程度; 灵敏度,在稳定条件下输出微小增量与输入微小增量的比值;分辨率,用来表示仪表装置能够检测被测量最小变化量的能力;31.给你某种模型介绍其工作原理(1)磁电感应式传感器,利用电磁感应原理,导体和磁场发生相对运动而在导体两端输出感应电动势,将被测量转换成电信号输出. 由法拉第电磁感应定律可知，N匝线圈在磁场中运动切割磁力线或线圈所在磁场的磁通变化时，线圈中所产生的感应电动势E(V)的大小取决于穿过线圈的磁通的变化率，即,根据磁通量
27、的变化情况可以将磁电感应式传感器分为恒磁通式和变磁通式.恒磁通式磁电感应传感器结构与工作原理: 恒磁通式磁电感应传感器结构中，工作气隙中的磁通恒定，感应电动势是由于永久磁铁与线圈之间有相对运动线圈切割磁力线而产生。这类结构又分为圈式和动铁式两种.变磁通式磁电感应传感器结构与工作原理变磁通式磁电感应传感器一般做成转速传感器，产生感应电动势的频率作为输出，而电动势的频率取决于磁通变化的频率。变磁通式转速传感器的结构有开磁路和闭磁路两种。如图所示开磁路变磁通式转速传感器。测量齿轮4安装在被测转轴上与其一起旋转。当齿轮旋转时，齿的凹凸引起磁阻的变化，从而使磁通发生变化，因而在线圈3中感应出交变的电势，
28、其频率等于齿轮的齿数Z和转速n的乘积。这样当已知Z，测得f就知道n了。32.霍尔效应/原理半导体薄片置于磁感应强度为B 的磁场中，磁场方向垂直于薄片，当有电流I 流过薄片时，在垂直于电流和磁场的方向上将产生电动势EH，这种现象称为霍尔效应。工作原理:霍尔电势与输入电流I,磁感应强度B成正比,且当B得方向改变时,霍尔电势的方向也随之改变.如果施加的磁场是交变磁场,则霍尔电势为同频率的交变电势.33.压电效应/原理/模型分析某些材料沿某一方向收到外力作用时,会产生变形,同时其内部产生计划现象,此时在这种材料的两个表面产生符号相反的电荷,当去掉外力时,它又重新恢复到不带电状态,这种现象称为正压电效应
29、;当在某些物质的极化方向上施加电场,这些材料在某一方向上产生机械变形或机械压力,当外电场去掉,形变或应力消失,这种电能转化为机械能的现象称为逆压电效应.34.压电材料要求模压电材料应具备以下几个主要特性：转换性能。要求具有较大的压电常数。机械性能。机械强度高、刚度大。电性能。高电阻率和大介电常数。环境适应性。温度和湿度稳定性要好，要求具有较高的居里点，获得较宽的工作温度范围。时间稳定性。要求压电性能不随时间变化。型分析补充1.什么是信息材料为实现信息探测,传输,存储,显示和处理等功能而使用的材料2.信息材料的分类及其功能按材料功能分类: 信息探测材料（对电，磁，光，声等变化或化学物质敏感的材料
30、），信息传输材料（对电子信息传输的材料），信息存储材料(包括磁存储材料,光存储材料,磁光存储材料等)，信息处理材料(包括对各种电子信息的处理,加工以及转换,使其发挥相应功能的材料)按材料的种类分:半导体材料,信息功能陶瓷材料,有机信息材料,信息薄膜材料3.氧化物法的优缺点(相对于固相反应烧结法)优点：工艺成熟、成本低廉，适合于批量化大生产缺点：材料成分容易偏析，性能难以精确控制4.信息功能陶瓷的制备工艺流程及每个流程的作用 流程：配料第一次球磨混磨料烘干混合料预压预烧破碎二次球磨造粒成型烧结测试 各流程作用: (1)一次球磨:一次球磨得目的主要是混合均匀,以利于预烧时固相反应完全.(2)预烧:
31、主要目的是为了使各种氧化物初步发生化学反应，减少烧结时产品的收缩率.(3)二次球磨:主要作用是将预烧料碾磨成一定颗粒尺寸的的粉体,使粉料的粒径分布较窄,以利于成型.(4)造粒:提高成型效率与产品质量,造粒后的粉料要求有一定的分散性、流动性要好，非常细的颗粒要少，这样成型时就能很快地流进并填满模具内的空间，这样有利于成型样品的均匀性.(5)成型：提高成型的质量，改善产品性能.(6)烧结:烧结过程对电子陶瓷的性能有着决定性意义,影响到固相反应的程度及最后的相组成、密度、晶粒大小等.(7)测试:包括宏观性能和微观性能的检测。5.软化学法优缺点优点:可将粒子尺寸控制在相当的范围内,使均匀性达到亚微米级
32、、纳米级甚至分子、原子级水平缺点:工艺复杂，成本高，有空气污染在电子陶瓷材料制备中，应用最多的软化学法为溶胶-凝胶法6.溶胶-凝胶法的原理及其优点,流程 原理:将易于水解的金属化合物（无机盐或金属醇盐）在溶液中与水发生水解反应,形成均匀的溶胶;加入一定的其它成分（如凝胶剂）,在一定的温度下溶胶经水解和缩聚过程而逐渐凝胶化;凝胶再经干燥、灼烧等后续热处理,最后得到所需的材料. 优点:制备过程温度低;材料制备过程易于控制;可以制备传统工艺难以得到或根本得不到的材料;所得材料的均匀性好;可以合成微粒子陶瓷. 溶胶-凝胶法工艺流程:配方形成溶胶形成干凝胶超细纳米粉末造粒成型烧结7.信息功能陶瓷改性的方
33、法电子陶瓷材料特性参数包括本征特性参数和结构特性参数两大类.本征特性参数：主要由材料的配方组成决定，与材料微观形貌结构关系不大.结构特性参数：除受材料配方组成影响外，还与材料的微观结构特征密切相关.改变材料的本征特性参数，应从材料的配方改进着手.如采用不同的离子进行单独替代或共替代.改变材料的结构特性参数除要选择合适的材料配方外，更要从材料的制备工艺和掺杂改性技术着手，获得满足预定要求的微观形貌特征和结构特征。8.信息功能陶瓷的种类1)电介质陶瓷:(1)铁电介质陶瓷(II类陶瓷介质) BaTiO3或PbTiO3制造低频陶瓷电容器的重要介质材料. 主要用于制作小型大容量电容器、高压电容器、低变化
34、率电容器等等.(2)半导体电介质陶瓷(类瓷介质),制备微小型陶瓷电容器(3)高频介质陶瓷(类瓷介电容器)制造高频陶瓷电容器(4)微波介质陶瓷,制造介质谐振器、介质微波滤波器和谐振器、介质波导、天线、微波集成电路基片等(5)独石结构用介质陶瓷2)半导体陶瓷（1）热敏电阻陶瓷（2）压敏陶瓷（3）气敏陶瓷（4）湿敏陶瓷（5）光敏陶瓷（6）多功能敏感陶瓷及应用气敏陶瓷主要用于传感领域，其非常关注三个特性：其一是灵敏度，其二是分辨率，三是时间特性根据半导体陶瓷介质的特性，可分为阻挡层型、还原再氧化层型和晶界层型三种结构形式。3)导电及超导电陶瓷材料4)压电陶瓷材料5)热释电陶瓷材料9.压电陶瓷的机理是什
35、么在晶体上施加压力、张力或切向力时，会发生与应力成比例的介质极化，同时在晶体两端面将出现正负电荷，这一现象称为正压电效应。反之，在晶体上施加电场而引起极化时，则将产生与电场强度成比例的变形或机械应力，这一现象称为逆压电效应。这两种效应统称压电效应。11.软磁铁氧体的磁性来源是什么?亚铁磁性来源于被氧离子所分隔的磁性金属离子间的超交换作用,它使处于不同晶格位置上的金属离子磁距反向排列,当相反排列的磁距不相等时，则表现出强磁性.12.铁磁性与亚铁磁性的区别亚铁磁性来源于被氧离子所分隔的磁性金属离子间的超交换作用,在奈尔温度以下，加外磁时材料具有较大的磁化强度;铁磁性来源于直接交换作用,在居里温度以
36、下,加外磁时材料具有较大的磁化强度.13. 线性和非线性关系一般在外磁场H很小时,B与H基本保持线性关系,则称为满足线性关系,否之则为非线性关系.线性关系由可逆畴壁位移和可逆磁畴转动引起.非线性关系由不可逆畴壁位移和不可逆磁畴转动引起.非线性特性决定于材料的各向异性.14.抗EMI器件按工作原理可以分为哪几类?其工作原理是啥?抗EMI器件按工作原理又可分为:吸收式抗EMI器件和复合LC组合式抗EMI器件(反射式)吸收式抗EMI器件主要是利用铁氧体磁芯阻抗的频率特性来达到通低频阻高频的目的，特点是对于频率低于磁性材料截止频率的有用信号，磁芯线圈仅相当于一个低阻抗的电感器，信号很容易通过。而对于高
37、频段的干扰，磁芯线圈的阻抗很大，成为一个高效的干扰衰减器。多用于抑制高频的干扰复合LC噪声滤波器是利用巴特奥斯或切比雪夫滤波器的设计原理和理论，根据在交流状态下电容的通高频阻低频、电感的通低频阻高频的特性，将电感和电容组合连接成电路，使其具有一定的滤波功能。特点是通常采用型、T型及型电路及它们的组合等，使滤波器对信号源阻抗匹配，让所需要的信号几乎无衰减地通过，一般只适用于抑制频率相对较低的干扰。15.传感器的性能要求工作范围或量程应足够大，具有一定的过载能力;与检测系统匹配性好，转换灵敏度高;精度适当,稳定性高;反应速度快，工作可靠性高;适应性和适用性强16.传感器材料 按材料所起的作用分为敏
38、感材料和辅助材料 敏感材料是传感器材料的核心，决定传感器的固有特性或开发的二次功能特性.敏感材料主要包括半导体材料、陶瓷材料、金属材料和有机材料四大类.辅助材料也是传感器重要的组成部分.直接影响传感器的静态、动态特性及稳定性、可靠性和寿命.如传感器的保护材料，封装材料等等。17.电阻式传感器中应变效应的概念及其工作原理半导体或导体在收到外界力的作用时,产生机械变形,机械变形导致其阻值发生变化,这种因形变而使阻值变化的现象称为应变效应.应变式传感器的核心元件是电阻应变片,将片上的应力变化转换为电阻的变化.工作机理应变片受力-应变-应变片电阻的变化18.差动式传感器与非差动式传感相比有哪些好处灵敏
39、度高;温度变化,电源波动,外界干扰等对传感器精度的影响由于相互抵消而减小(共模抑制);电磁吸力对测力变换的影响也由于相互抵消而减小19.压电材料分类压电单晶体和多晶体压电陶瓷。20.压电陶瓷的压电机理是什么如果在陶瓷片上加一个与极化方向平行的压力F，陶瓷片将产生压缩形变。片内的正、负束缚电荷之间的距离变小，极化强度也变小。释放部分吸附在电极上的自由电荷，而出现放电现象。当压力撤消后，陶瓷片恢复原状，极化强度也变大，因此电极上又吸附一部分自由电荷而出现充电现象。正压电效应。 若在片上加一个与极化方向相同的电场，电场的作用使极化强度增大。陶瓷片内的正、负束缚电荷之间距离也增大，即陶瓷片沿极化方向产生伸长形变。同理，如果外加电场的方向与极化方向相反，则陶瓷片沿极化方向产生缩短形变。这种由于电效应而转变为机械效应，或者由电能转变为机械能的现象，就是压电陶瓷的逆压电效应。