
- •1. Полупроводниковые материалы
- •1.1. Характеристика основных свойств
- •1.2 Классификация.
- •3. Подвижность свободных носителей заряда ( n и p)
- •5. Относительная диэлектрическая проницаемость.
- •6. Плотность материала.
- •7. Удельное сопротивление собственных полупроводников.
- •1.3.1. Кремний Si.
- •1.3.2. Германий Ge.
- •1.4. Сложные полупроводники.
- •1.4.1. Соединения группы а2b6.
- •1.4.2. Соединения группы а4в4.
- •1.4.3. Окисные полупроводники.
- •1.4.4. Поликристаллические полупроводники.
- •1.4.5. Аморфные полупроводники.
- •1.5. Параметры полупроводниковых материалов
- •1.6. Классификация полупроводниковых материалов
- •1.7. Полупроводниковый кремний как конструкционный материал
- •1.8. Вопросы и задачи
- •2. Проводниковые материалы
- •2.1. Определение и свойства проводников
- •2.2. Зависимость электрических свойств проводниковых материалов от внешних факторов
- •2.2.1. Температурная зависимость удельного сопротивления металлических проводников
- •2.2.2. Зависимость удельного сопротивления проводниковых материалов от давления
- •2.2.3. Сопротивление проводников на высоких частотах
- •2.2.4 Свойства материалов в виде тонких плёнок.
- •2.3 Материалы высокой проводимости.
- •2.4 Металлы высокого сопротивления.
- •2.5 Монометаллические резистивные материалы.
- •2.6 Металлические сплавы
- •2.7. Металло-окисные резистивные материалы.
- •2.8. Интерметаллические сплавы.
- •2.9. Механические композиции.
- •2.10. Материалы для толстоплёночных гис.
- •2.11. Сплавы специального назначения.
- •2.12 Биметаллы.
- •2.13. Вопросы и задачи
- •3. Диэлектрические материалы
- •3.1. Определение, основные свойства
- •3.1. Графики зависимости диэлектрической проницаемости
- •3.2. Параметры диэлектриков
- •3.2.1. Электрические параметры
- •3.2.2. Тепловые параметры
- •3.2.3. Физические параметры
- •3.3. Обзор диэлектрических материалов.
- •3.4. Функции пассивных диэлектриков в рэа.
- •3.5. Классификация пассивных диэлектриков.
- •3.6. Газообразные диэлектрики.
- •3.7. Жидкие диэлектрики.
- •3.8. Твердеющие диэлектрики.
- •3.9.1. Лаки.
- •3.9.2. Эмали.
- •3.9.3. Компаунды.
- •3.10. Полимеры.
- •3.11.1. Природные полимеры.
- •3.11.2. Линейные полимеры.
- •3.11.3. Полимеры, получаемые поликонденсацией.
- •3.12. Композиционные пластмассы и слоистые пластики.
- •3.13. Полимерные клеи и адгезивы.
- •3.14. Стекла.
- •3.14.1 Способы аморфизации материалов.
- •3.14.2. Общая характеристика стекол.
- •3.14.3. Химический состав и свойства оксидных стекол.
- •3.14.4. Техническое назначение стекол.
- •3.14.5. Кварцевое стекло высокой чистоты.
- •1.10. Стеклокристаллические материалы – ситаллы.
- •3.16. Техническая керамика.
- •3.16.1. Общая характеристика.
- •3.16.2. Виды керамики, применяемые в рэа.
- •3.17. Кварцевое стекло
- •3.18. Вопросы и задачи
- •4.2. Прецизионные сплавы
- •4.3. Вопросы
- •5. Магнитные материалы
- •5.1. Классификация веществ по магнитным свойствам
- •5.2. Основные свойства и параметры магнитных материалов
- •5.3. Виды магнитных материалов
- •5.4. Влияние состава, механической и термической обработки на магнитные свойства ферромагнетиков.
- •5.5. Магнитомягкие материалы.
- •5.5.1. Требования к магнитомягким материалам.
- •5.5.2. Классификация магнитомягких материалов.
- •5.5.3. Магнитомягкие материалы для постоянных и низкочастотных магнитных полей.
- •5.5.4. Высококачественные магнитомягкие материалы.
- •5.6. Магнитотвердые материалы.
- •5.6.1. Мтм для постоянных магнитов.
- •5.6.2. Мтм для магнитных лент.
- •5.7. Магнитные материалы специального назначения.
- •5.7.1. Материалы с прямоугольной петлей гистерезиса (ппг)
- •5.7.2. Магнитострикционные материалы.
- •5.7.3. Магнитные пленки.
- •5.7.4. Свч ферриты.
- •5.8. Вопросы
2.7. Металло-окисные резистивные материалы.
Из них используется двуокись олова. Получают такие плёнки путём термического разложения хлористого олова. Плёнки отличаются высокой адгезией к стеклу, ситаллу, керамике, высокой стойкостью к истиранию, поэтому применяется для изготовления как постоянных, так и переменных резисторов.
2.8. Интерметаллические сплавы.
Это сплавы на основе металлов и полупроводников. Для изготовления резисторов применяются в основном сплавы на основе хрома и кремния (хромосилицидные сплавы). Добавки Si повышают удельное сопротивление. Они отличаются высокой радиационной стойкостью, стабильностью к внешним воздействиям, у них хорошая воспроизводимость. Для изготовления плёночных резисторов ГИСов применяются марки РС3001, РС3710 (37%Cr; 10%Ni; остальное – Si ). РС3001 – 1%Те – применяется для прецизионных резисторов, РС3710 для общего применения. Для дискретных резисторов применяется сплав марки МЛТ-3М (Cr – 17%; Fe – 14%; остальное – кремний).
2.9. Механические композиции.
Это смесь резистивного материала и диэлектрика. Не должны вступать между собой в химическое взаимодействие. Для дискретных резисторов применяется композиция из графита и фенолоформальдегидной смолы (лакосажевые резисторы). Для изготовления резисторов тонкоплёночных ГИС применяют композицию на основе хрома и окисного кремния, называют эти материалы - керметы. В зависимости от соотношения диэлектрической и проводящей фаз температурный коэффициент удельного сопротивления может быть как положительным, так и меньше нуля. Чем больше содержание диэлектрической фазы, тем больше сопротивление, но при этом ТК0. Керметные плёнки имеют высокую стабильность параметров, адгезию, воспроизводимость плохая.
2.10. Материалы для толстоплёночных гис.
Эти толстоплёночные ГИС рассчитаны на высокую удельную мощность. Изготовляют их по методу трафаретной печати. Исходное состояние материала – паста. Эта паста – густо-вязкая композиция, которая через трафарет наносится на керамическое основание, после этого производят высокотемпературный отжиг и на поверхности диэлектрика остаётся твёрдая плёнка резистивного или проводящего элементов. Паста состоит из трёх компонетов:
1) функциональный – это порошок металла или оксида металла, может быть диэлектрика, определяет электрические свойства изделия.
2)Диэлектрический – порошок легкоплавкого стекла (стеклофритта) выполняет роль постоянного связующего, обеспечивает адгезию материала к подложке, так же влияет на V и ТК. Большой процент стеклофазы применяется в высокоомных резисторах и ТК у них меньше нуля.
3)Органическая связующая, которую вводят для придания пасте соответствующей вязкости, чтобы можно было использовать материал для трафаретной печати.
Основные этапы для приготовления паст: размол раздробленного стекла, смешивают стеклянный и металлический порошок, пропитывают органическим связующим. Пасты бывают проводящими, они должны обладать низким удельным сопротивлением, должны допускать пайку и сварку, совместимы с резистивными пастами. В качестве функционального компонента используются порошки Ag, Au, Pt, Pa. Лучшими свойствами обладает паста: 55%Ag; 30%Pa. Температура отжига такой пасты Т=650680С. Резистивные пасты должны обладать широким диапазоном удельного сопротивления, чтобы обеспечить перекрытие всего диапазона применяемых сопротивлений. Должны иметь хорошую воспроизводимость, стабильность, быть совместимыми с проводящими пастами. Для низкоомных резисторов применяют пасты на основе металлических порошков, для высокоомных – на основе оксидов металлов PdO, Te2O3, TlO, RnO, Nb2O3. На величину удельного сопротивления, а также на ТК оказывает влияние диэлектрическая фаза, за счёт неё ТК может быть меньше нуля.