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芯片材料

高纯的单晶硅是重要的半导体材料。在单晶硅中掺入微量的第IIIA族元素,形成p型硅半导体;掺入微量的第VA族元素,形成n型半导体。p型半导体和n型半导体结合在一起形成p-n结,就可做成太阳能电池,将辐射能转变为电能。
另外广泛应用的二极管、三极管、晶闸管、场效应管和各种集成电路(包括人们计算机内的芯片和CPU)都是用硅做的原材料。
使用单晶硅晶圆(或III-V族,如砷化镓)用作基层,然后使用光刻、掺杂、CMP等技术制成MOSFET或BJT等组件,再利用薄膜和CMP技术制成导线,如此便完成芯片制作。
因产品性能需求及成本考量,导线可分为铝工艺(以溅镀为主)和铜工艺(以电镀为主参见Damascene)。主要的工艺技术可以分为以下几大类:黄光微影、刻蚀、扩散、薄膜、平坦化制成、金属化制成。

锂电池材料

在正极材料当中,最常用的材料有钴酸锂,锰酸锂,磷酸铁锂和三元材料(镍钴锰的聚合物)。正极材料占有较大比例(正负极材料的质量比为3: 1~4:1),因为正极材料的性能直接影响着锂离子电池的性能,其成本也直接决定电池成本高低。
在负极材料当中,目前负极材料主要以天然石墨和人造石墨为主。正在探索的负极材料有氮化物、PAS、锡基氧化物、锡合金、纳米负极材料,以及其他的一些金属间化合物等。负极材料作为锂电池四大组成材料之一,在提高电池的容量以及循环性能方面起到了重要作用,处于锂电池产业中游的核心环节。
市场化的隔膜材料主要是以聚乙烯(polyethylene,PE)、聚丙烯(polypropylene,PP)为主的聚烯烃(Polyolefin)类隔膜。锂电池的结构中,隔膜是关键的内层组件之一。隔膜的性能决定了电池的界面结构、内阻等,直接影响电池的容量、循环以及安全性能等特性,性能优异的隔膜对提高电池的综合性能具有重要的作用。
材料分类应用表
材料分类 可改进性能 应用领域
超导材料 超导临界温度、临界电流密度、表面电阻等 输电线缆、超导核磁共振仪、超导电动机、磁悬浮等
锂电池材料 比容量、循环寿命等 锂离子动力电池、镍氢动力电池等
新能源材料 转化效率 新能源
功能陶瓷材料 信噪比、使用寿命、耗能等 传感器、存储器、红外探测、核辐射探测、超声探测等
功能薄膜材料 透射率、导电性、电磁/紫外线屏蔽性等 手机防辐射屏蔽膜、防紫外膜、透明导电膜等
合金材料 强度、耐高温性、耐蚀性 航天、汽车、桥梁、造船等
智能材料 相变温度、导电导热性、机电耦合系数 医疗器械、仪器仪表、自动控制、机器人等
电子材料 导电性、热电性能、光电性能 电子行业
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