Материалы и компоненты электронной техники. (Лекция 1)

1. МАТЕРИАЛЫ И КОМПОНЕНТЫ ЭЛЕКТРОННОЙ ТЕХНИКИ

Цели изучаемой дисциплины:
-общая классификация материалов
электронной техники;
-основные свойства материалов и влияние на
них внешних факторов;
-области применения материалов электронной
техники.

2. Первый транзистор

3. В. Шокли, Дж.Бардин, В.Браттейн - 16 декабря 1947 года

В. Шокли, Дж.Бардин, В.Браттейн
16 декабря 1947 года
-

4. На фото слева Р. Фейнман рассматривает с помощью микроскопа сделанный микромотор, размером 380 мкм, показанный на рисунке справа. Вверху на р

На фото слева Р. Фейнман рассматривает с помощью
микроскопа сделанный микромотор, размером 380
мкм, показанный на рисунке справа. Вверху на
рисунке справа показана головка булавки (1959 г.,
Калифорнийский технологический ин-т)

5. Лекция №1: Общая классификация материалов.

По поведению в магнитном поле:
-слабомагнитные;
-сильномагнитные.
По поведению в электрическом поле:
-полупроводники;
-диэлектрики;
-проводники.

6.

По агрегатному состоянию:
-твердые
-жидкие
-газообразные.
Твердые материалы делятся на:
-монокристаллические;
-поликристаллические;
-аморфные;
-смешанные аморфно-кристаллические.

7. Физико-химическая природа материалов (строение вещества)

• Типы химической связи
• -ионная или гетерополярная;
• -атомная или ковалентная (полярная и
неполярная);
• -донорно-акцепторная;
• -металлическая;
• -молекулярная (Ван-дер-Ваальса)

8. Принцип неопределенности Гейзенберга

• Уравнение Эйнштейна
E h hc /
• Уравнение Де Бройля
E mc
2
h / mV
• Область пространства, в которой высока
вероятность
обнаружения
электрона,
называется орбиталью

9. Орбитали s-, p- и d-типа

10. Правило Гунда

• Заполнение орбиталей одной подоболочки
начинается
одиночными
электронами
с
параллельными (одинаковыми по знаку) спинами,
и лишь после того, как одиночные электроны
займут все орбитали происходит окончательное
их заполнение

11. Основы зонной теории

EC
E g
E g
EV
EC
EC
E g
E g
EV
EV
EC
E g
EV
Диэлектрик
Полупроводник
Проводник

12.

• Диэлектрики -
Eg 4 ýÂ
• Полупроводники -
Eg 4 ýÂ
• Проводники -
E g 0

13. Ионная связь

Особенности ионной связи:
-сферическая симметрия;
-отсутствие направленности;
-не обладает свойством насыщенности
Полная энергия взаимодействия

14. Атомная или ковалентная связь

• Обменное взаимодействие между
атомами
• Кулоновское взаимодействие
• H2, O2, Cl2
• Особенности: направленность и
насыщаемость

15. Металлическая связь

• Связь носит ненаправленный и
ненасыщенный характер
• Энергия коллективизированных валентных
электронов квантована

16. Молекулярная связь (силы Ван-дер-Ваальса)

Молекулярная связь (силы Ван-дерВаальса)
• Инертные газы
• Наличие у атомов мгновенных
индуцированных дипольных моментов
• Энергия отталкивания обусловлена
принципом запрета Паули
• Особенности: отсутствие направленности
и насыщаемости

17. Водородная связь

18. Н-связи в кристаллической структуре льда

19. Элетропроводность материалов

• Металлы
• Полупроводники

20.

• 1. Петров К.С. «Радиоматериалы, радиокомпоненты и
электроника», Из-во Питер, 2004 г.
• 2. Журавлева Л.В. «Электроматериаловедение», Из-во М.,
ACADEMIA, 2004 г.
• 3. Казанцев А.П., «Электротехнические материалы», Мн.,
«Дизайн ПРО», 1998, 2001.
• 4. Пасынков В.В., Сорокин В.С., «Материалы электронной
техники», М., Высш.школа, 1986, 1980.
• 5. Горелик С.С., Дашевский М. Я., «Материаловедение
полупроводников и
• диэлектриков», М., Металлургия, 1988.
• 6. Богородицкий Н.П., Пасынков В.В., Тареев В.М.,
«Электротехнические материалы». Энергоатомиздат, 1985.
• 7. Таиров Ю.М., Цветков В.Ф., «Технология
полупроводниковых и диэлектрических материалов»., М.,
Высш.школа., 1983, 1990.
• 8. Казанцев А.П. «Радиотехнические материалы», Метод.
пособие, ротапринт БГУИР, 1993.

21.

9. Аваев Н.А., Наумов Ю.Е., Фролкин В.Т., «Основы
микроэлектроники», М., Радио и связь, 1991.
10. Игумнов Д.В., Королев Г.В., Громов И.С., «Основы
микроэлектроники», Высш.школа, 1991.
11. Ефимов И.Е., Козырь Л.Я., Горбунов Ю.М.,
«Микроэлектроника», М., Высш.школа, 1986.
12. «Технология СБИС» под ред. Ю.Д.Чистякова, М., Мир,
1986.
13. И.П.Степаненко, «Основы микроэлектроники», М.,
Сов.радио,1980, 2000.