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第六章信息材料
本章主要内容ü信息简介ü信息处理技术和材料ü信息传递技术和材料ü信息存储技术和材料ü信息显示技术和材料
ü信息简介信息处理技术和材料信息传递技术和材料信息存储技术和材料信息显示技术和材料
信息烽火、信件、电话、电报、翻译、e-mail、internet信息既非物质也非能量,却是构成世界的要素信息的作用?极大提高劳动生产率……当前的信息发展以多媒体化(数据、文字、声音、图像)和数字化为主要特征21世纪进入3T时代?太位信息量(1Tb=1012b)?每秒太位信息流(Tb/s)?太赫兹(THz)高频响应
信息烽火、信件、电话、电报、翻译、e-mail、internet信息的含义在自然界,宇宙中的射电源不停地向宇宙空间发射电波。这种电波是射电源存在的信息花卉的应季荣衰是寒暑交替的信息人们通过电视、电话、报刊等各种媒体,每时都在获取、加工、传递、利用大量的信息通过天气预报获取气象信息,可以合理地安排生产、生活在行政工作中,看材料、学文件是获取信息;作决策、批文件是处理信息;作指示是传递信息可见,信息来源于客观世界,范围广大,具有一定的利用价值,可通过载体为人们所获知,用来指导人类认识世界、改造世界
信息烽火、信件、电话、电报、翻译、e-mail、internet信息的含义人类认知世界、改造世界,就是获取信息、加工信息、发送信息的过程《牛津辞典》:信息就是谈论的事情、新闻和知识”《韦氏字典》:“信息,就是在观察或研究过程中获得的数据、新闻和知识”《广辞苑》:“信息是所观察事物的知识”《辞海》1989:“信息是通信系统传输和处理的对象,泛指消息和信号的具体内容和意义,通常需通过处理和分析来提取”广义上,信息是可通过文字、图像、声音、符号、数据等为人类获知的知识本质上,信息是反映现实世界的运动、发展和变化状态及规律的信号与消息
信息烽火、信件、电话、电报、翻译、e-mail、internet“信息”的主要特征?(1)普遍性和无限性?(2)可传递性和共享性?(3)必须依附于某种物体之上?(4)是可以加工处理的?信息与数据不是同一个概念?信息与信号不同
信息技术信息载体:电子电子、光子光子获取处理存储显示传输电子学光子学光电子学微电子学20世纪21世纪信息技术很大程度上依赖材料和元器件的发展信息材料是信息技术发展的基础和先导
信息技术?信息技术是收集、处理、存储和传递信息的技术,是扩展人类信息器官功能的一类技术?信息器官人体信息器官的功能获取信息拓展信息器官功能的信息技术感觉器官神经系统思维器官效应器官感测技术传递信息通信技术加工/再生信息施用信息信息处理技术控制技术
信息技术?每一项信息技术自问世起就一直在推动人类的发展–语言的产生–文字的创造–印刷术的发明–微电子技术、现代通信技术和计算机技术--进入新的信息技术革命的高潮–多媒体信息和网络化信息?在当今以数字化、网络化为主要特征的信息化社会中,信息有时比材料、能源更为重要从属地位----〉主导地位
信息简介ü信息处理技术和材料信息传递技术和材料信息存储技术和材料信息显示技术和材料
微电子芯片技术与材料场效应晶体管(FET):用于电子线路中交流或直流信号的放大、调制等MOSFET——金属(M)-氧化物(O)-半导体(S)场效应晶体管栅极源极,发射极栅极,基极漏极,集电极源极漏极栅RgAlGaAsn+掺杂GaAsn+掺杂Si掺杂Si未掺杂GaAs半绝缘衬底源RsRd漏FET结构示意图等效电路GaAs数字电路:10FET/芯片6
微电子芯片技术与材料MOSFET——金属(M)-氧化物(O)-半导体(S)场效应晶体管转移特性曲线的斜率g反映m了栅电压对漏极电流的控制作用GSDSDgm量纲为mA/V,也称跨导,定义式如下g=?I/?V?mDGSVDS=const转移特性曲线—栅电压V对漏极电流I的控制特性GSD
微电子芯片技术与材料衬底材料:单晶硅绝缘介质电极材料互连材料工艺材料:磨料、光刻胶等触摸屏材料
IC工艺——化学机械抛光技术磨料组成ü氧化剂:HO、HNO322ü摩擦剂:Al2O3
衬底材料Si、SOI(绝缘层附着硅)、GaN、SiGe对Si的要求ü晶片直径大ü缺陷密度小1)体缺陷对器件成品率(Y)的影响Y=e-DAD-Si中缺陷密度;A-芯片面积2)表面缺陷I)外生粒子,表面尘埃[清洗、SCT]II)晶生粒子ü几何精度(平整度)高
栅结构材料栅绝缘介质层要求:低缺陷和缺陷密度、高介电常数、低漏电流密度、高抗老化抗击穿特性,与Si具有良好的界面特性和低的界面态密度材料:SiO(1.5nm)、SiON(掺N氧化硅)、TaO、TiO、2252(Sr,Ba)TiO、Pb(Z
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