信息材料概论论文
B09070507 雷雨婷
信息材料按功能分，主要有以下几类:1.信息探测材料对电、磁、光、声、热辐射、压力变化或化学物质敏感的材料属于此类，可用来制成传感器，用于各种探测系统，如电磁敏感材料、光敏材料、压电材料等。

这些材料有陶瓷、半导体和有机高分子化合物等多种。

2.信息传输材料主要是光导纤维，简称光纤。

它重量轻、占空间小、抗电磁干扰、通信保密性强，可以制成光缆以取代电缆，是一种很有发展前途的信息传输材料。

3信息储材料包括:磁存储材料，主要是金属磁粉和钡铁氧体磁粉，用于计算机存;光存储材料，有磁光记录材料、相变光盘材料等，用于外存;铁电介质存储材料，用于动态随机存取存储器;半导体动态存储材料，目前以硅为主，用于内存。

4.信息传输材料是指用于各种通信器件的一些能够用来传递信息的材料，如通信电缆材料、光纤通信材料、微波通信材料和GSM蜂窝移动通信材料等，利用这些材料构建的综合通信网络，已成为国家信息基础设施的支柱。

下面主要介绍一下电子信息材料。

电子信息材料是指在微电子、光电子技术和新型元器件基础产品领域中所用的材料，主要包括单晶硅为代表的半导体微电子材料;激光晶体为代表的光电子材料;介质陶瓷和热敏陶瓷为代表的电子陶瓷材料;钕铁硼(NdFeB)永磁材料为代表的磁性材料;光纤通信材料;磁存储和光盘存储为主的数据存储材料;压电晶体与薄膜材料;贮氢材料和锂离子嵌入材料为代表的绿色电池材料等。

这些基础材料及其产品支撑着通信、计算机、信息家电与网络技术等现代信息产业的发展。

电子信息材料是有机电子材料不无机电子材料以及作为电子工业产品、半导体工业产品辅劣材料使用的化合物不化工材料的总称。

电子材料作为一个独立品种，其历史尚不足30年。

60年代以前，在电子材料隶属于化学试剂中的高纯试剂、
特定品种、新型材料等。

60 年代以后，随着电子工业的迅速发展，高性能电子产品不断涌现，对电子材料中杂质的含量以及材料的电磁性能等，提出了更高的要求。

于此同时，严品的需求量也大大增加，从而导致电子材料发展成为一个独立的门类。

电子信息材料的总体发展趋势是向着大尺寸、高均匀性、高完整性、以及薄膜化、多功能化和集成化方向发展。

当前的研究热点和技术前沿包括柔性晶体管、光子晶体、SiC、GaN、ZnSe等宽带半导体材料为代表的第三代半导体材料、有机显示材料以及各种纳米电子材料等。

电子材料的出现和发展，可以促进具有特殊性能元器件的产生和发展，从而推劢电子工业的前程。

如锗、硅半导体材料的研制成功，产生了新兴的半导体技术，使电子产品走上了晶体管化、小型化的道路。

随着硅材料纯度的提高以及光刻胶、特种气体、高纯试剂、封装材料等电子化工材料的发展，近十多年来相继出现集成电路、大规模集成电路相超大规模集成电路。

从玻璃电子管到晶体管到集成电路，再到超大规模集成电路，电子器件的更新已经历了四代。

计算机从需要占几个房间的机器系列发展到今天在桌上放置的微型计算机，电视机几个人拾的到今天可挂在路上及故在手丼上的微型电视机，变化之快是人们过去所不曾料到的。

特别是近年来随着科学技术的进步，一方面，电子设备和元件等在微型化、高可靠、多功能、节能、价廉等方面取得了一次又一次的进展。

另一方面，电子元器件的高功能、微型化等，又反过来对电子材料提出更高的、新的要求，促进电子材料工业的迅速发展。

例如，近年来发展起来的激光技术、光纤技术等，正是电子器件高功能、微型化发展的必然结果。

硅作为最重要的电子信息材料之一，在当前的应用相当广泛，他不仅是半导体集成电路，半导体器件和硅太阳能电池的基础材料，而且用半导体制作的电子器件和产品已经大范围的进入到人们的生活，人们的家用电器中所用到的电子器件
80%以上与案件都离不开硅材料。

锗是稀有元素，地壳中的含量较少，由于锗的特有性质，使得它的应用主要集中与制作各种二极管，三极管等。

而以锗制作的其他钱江如探测器，也具有着许多的优点，广泛的应用于多个领域。

硅对于信息技术和半导体工业的发展有着极大的促进作用。

拉瓦锡首次发现硅是在1787年，发现其存在于岩石中。

然而在1800年，戴维将其错认为一种化合物。

1811年，盖-吕萨克和Thénard可能已经通过将单质钾和四氟化硅混合加热的方法制备了不纯的无定形硅。

1823年，硅首次作为一种元素被贝采利乌斯发现，并于一年后提炼出了无定形硅，其方法与盖-吕萨克使用的方法大致相同。

他随后还用反复清洗的方法将单质硅提纯。

单晶硅作为半导体器件的核心材料,大大地促进了信息技术的革命。

20世自纪中叶以来,单晶硅随着半导体工业的需要而迅速发展。

1996年全球半导体产到业销售额达到1410亿美元,而其中单晶硅材料的销售达到74亿美元。

中国消耗的大部分集成电路及其硅片主要依赖进口。

但我国科技人员正迎头赶上,于1998 年成功地制造出了12英寸单晶硅,标志着我国单晶硅生产进入了新的发展时期。

从提高硅集成电路成品率，降低成本看，增大直拉硅(CZ,Si)单晶的直径和减小微缺陷的密度仍是今后CZ,Si发展的总趋势。

目前直径为8英寸 (200mm)的Si 单晶已实现大规模工业生产，基于直径为12英寸(300mm)硅片的集成电路(IC…s)技术正处在由实验室向工业生产转变中。

目前300mm，0.18μ m工艺的硅ULSI生产线已经投入生产，300mm，0.13μm工艺生产线也将在2003年完成评估。

18英寸重达414公斤的硅单晶和18英寸的硅园片已在实验室研制成功，直径27英寸硅单晶研制也正在积极筹划中。

从进一步提高硅IC…S的速度和集成度看，研制适合于硅深亚微米乃至纳米工艺所需的大直径硅外延片会成为硅材料发展的主流。

另外，SOI材料，包括智能剥离(Smart cut)和SIMOX材料等也发展很快。

目前，直径8英寸的硅外延片和SOI材料已研制成功，更大尺寸的片材也在开发中。

理论分析指出30nm左右将是硅MOS集成电路线宽的“极限”尺寸。

这不仅是指量子尺寸效应对现有器件特性影响所带来的物理限制和光刻技术的限制问题，更重要的是将受硅、SiO2自身性质的限制。

尽管人们正在积极寻找高K介电绝缘材料(如用Si3N4等来替代SiO2)，低K介电互连材料，用Cu代替Al引线以及采用系统集成芯片技术等来提高ULSI的集成度、运算速度和功能，但硅将最终难以满足人类不断的对更大信息量需求。

为此，人们除寻求基于全新原理的量子计算和DNA生物计算等之外，还把目光放在以GaAs、InP为基的化合物半导体材料，特别是二维超晶格、量子阱，一维量子线与零维量子点材料和可与硅平面工艺兼容GeSi合金材料等，这也是目前半导体材料研发的重点。