电子元器件及其材料概论PDF电子书下载

第一章 概述 1

第一节 电子材料的分类和特点 1

一、电子材料的分类和特点 1

二、电子材料对环境的要求 3

三、电子材料与元器件 4

第二节 电子元器件的种类及其作用 5

一、元器件的种类及其作用 5

二、分立电子元器件及其应用 8

第三节 电子元器件材料的应用与展望 10

本章小结 17

思考题 17

第二章 压电元器件及其材料 18

第一节 压电效应概述 18

一、第一类压电方程 18

二、其它压电方程组 20

三、压电材料性能参数 21

第二节 常用压电材料 22

一、压电晶体 22

二、压电陶瓷 23

三、其它压电材料 24

第三节 压电振子 25

一、压电振子的振动模式 25

二、压电振子的基本特性与主要参数 29

三、压电振子性能的稳定性 33

四、压电振子的假响应 34

第四节 压电器件工艺基础简述 35

一、晶体加工工艺 36

二、压电陶瓷制造工艺 36

三、平面薄膜制造工艺简介 40

第五节 石英晶体器件 42

一、石英谐振器 42

二、分立式单节晶体滤波器 45

三、单片晶体滤波器 49

四、晶体振荡器 49

五、其它石英晶体器件 50

第六节 陶瓷滤波器 52

一、简述 52

二、分类 52

三、梯型带通滤波器 52

四、桥型带通滤波器 54

五、带通滤波器的设计制作 55

六、带阻滤波器 57

七、其它陶瓷滤波器 58

第七节 叉指换能器 59

一、表面波技术的特点 59

二、信号的处理 59

三、表面波的激发的方法和检测 59

四、叉指换能器的特点 59

五、声表面波器件的制造工艺流程 60

六、声表面波延迟线 60

七、声表面波滤波器（SAWF） 60

八、其它声表面波器件 61

第八节 其它压电器件 62

一、压电陶瓷水声换能器 62

二、压电超声波换能器 64

三、压电变压器 65

四、压电陶瓷电光器件 66

五、压电传感器 67

六、热释电红外探测器 68

七、总结 68

第九节 片式压电元器件 69

一、片式表面波滤波器 69

二、片式滤波器 69

三、片式振荡器 69

四、片式延迟线 69

五、叠层压电陶瓷 70

本章小结 70

思考题 70

第三章 热释电红外探测器及其材料 71

第一节 热释电效应 71

第二节 热释电材料及应用 71

一、热释电红外探测器 72

二、热释电陶瓷 73

第三节 热释电红外探测器 74

第四节 薄膜型热释电红外探测器 76

本章小结 77

思考题 77

第四章 铁电器件及其材料 78

第一节 铁电体概述 78

一、铁电体和电滞回线 78

二、铁电特性与晶体结构 79

三、反铁电特性 80

四、相变与临界现象 82

第二节 铁电材料 82

一、铁电材料 82

二、BaTiO3的介电特性及掺杂改性 83

第三节 铁电陶瓷致动器 85

第四节 铁电电光器件 87

第五节 集成化铁电器件 90

本章小结 92

思考题 93

第五章 压敏元器件及其材料 94

第一节 压敏电阻的原理和特性 94

一、工作原理 94

二、压敏元器件的特性 96

第二节 压敏电阻器材料 98

一、ZnO系压敏电阻陶瓷 98

二、SiC系和BaTiO3系压敏电阻陶瓷材料 100

三、压敏电阻器材料 100

第三节 压敏元件的生产过程 101

第四节 压敏元器件的应用 102

一、过电压保护 103

二、其它应用 105

第五节 压敏元器件的发展动态 107

第六节 片式压敏电阻 108

一、树脂模塑型片式压敏电阻（整体式） 108

二、被覆树脂/玻璃方式的片式压敏电阻 109

三、叠层型片式压敏电阻 109

四、材料及动态 109

五、厚膜印刷型片式压敏电阻 110

第七节 压敏电阻器的型号标示及使用注意事项 110

一、压敏电阻器的型号标示 110

二、使用注意事项 110

三、压敏电阻器生产厂家及其型号 111

本章小结 111

思考题 111

第六章 热敏元器件及其材料 112

第一节 热敏电阻的工作原理 112

一、热敏电阻工作原理 112

二、热敏电阻的结构 113

第二节 热敏电阻的主要特性和参数 114

一、主要特性 114

二、热敏电阻的主要参数 117

三、工作点的选择 118

第三节 PTC热敏电阻材料 118

一、BaTiO3系陶瓷 119

二、氧化钒系PTC热敏材料 121

第四节 NTC热敏电阻材料 121

一、NTC热敏材料的导电机理 121

二、常温NTC热敏电阻材料（二元系和多元系氧化物） 122

三、高温NTC热敏陶瓷 125

四、低温NTC热敏电阻材料 126

第五节 CTR热敏电阻材料 127

第六节 热敏电阻的应用 128

一、应用概述 128

二、热敏电阻的具体应用 129

三、应用原理分析 130

四、测量电路 131

五、其它应用 134

第七节 热敏电阻的制造工艺过程和型号命名 136

一、PTC热敏电阻制造工艺过程 136

二、PTC（NTC）热敏电阻型号命名方法 136

三、生产厂家及其型号 136

第八节 片式热敏元件 137

一、片式NTC 137

二、片式PTC 138

第九节 SiC薄膜热敏电阻 138

一、结构和基本特性 138

二、主要工艺方法 139

本章小结 139

思考题 139

第七章 湿敏元器件及其材料 140

第一节 湿敏元器件的种类 140

一、湿度元器件的分类 140

二、金属氧化物半导体陶瓷湿敏电阻器工作原理及特性 141

第二节 湿度的表示方法和特性参数 141

一、湿度的表示方法 141

二、湿度敏感器件的特性参数 142

第三节 湿敏材料 143

一、湿敏材料的技术参数及特性 143

二、瓷粉膜湿敏电阻 144

三、烧结型湿敏电阻 144

四、厚膜湿敏电阻 146

五、结露传感器 146

六、羟基磷灰石湿敏陶瓷 146

七、改善陶瓷湿敏特性的方法 147

第四节 烧结型半导体陶瓷湿度敏感器件 147

一、烧结型半导体陶瓷敏感器件 148

二、烧结型半导体陶瓷敏感器件特点综述 151

第五节 涂覆膜型陶瓷湿度敏感器件 152

一、涂覆膜型Fe3O4湿敏器件的制备 152

二、涂覆膜型Fe3O4湿敏器件的性能 152

三、涂覆膜A12O3湿敏器件 153

第六节 多孔氧化物湿敏器件 153

一、多孔A12O3湿敏器件 153

二、微型多孔SiO2湿敏器件 156

第七节 元素半导体、结型和MOS型湿敏器件 156

一、元素半导体湿敏器件 157

二、结型和MOS型湿敏器件 159

三、化合物湿敏电阻器 160

第八节 湿敏元器件的应用 160

一、湿敏器件对电源的要求 161

二、湿敏器件的应用 161

三、露点传感器 163

四、自动去湿器 163

五、自动烹调湿度检测系统 163

六、电容式湿度传感器的应用 164

七、SMC-2型湿度传感器的应用 165

本章小结 167

思考题 167

第八章 气敏元器件及其材料 168

第一节 气敏元器件的分类 169

一、半导体气敏器件的分类 170

二、各种气敏器件的结构 171

第二节 半导体气敏器件的工作机理和特性参数 174

一、气体的检测机理 174

二、半导体气敏器件的工作原理 174

三、标志器件性能的主要特性参数 176

四、几种半导体气敏器件的主要参数 177

五、半导体气敏器件的应用 177

第三节 气敏材料 180

一、SnO2系 180

二、ZnO系 182

三、Fe2O3系 183

四、ZrO2系 183

五、TiO2系 184

六、气敏材料的发展 184

第四节 SnO2系半导体气敏器件 185

一、烧结型SnO2半导体气敏器件制备工艺 185

二、SnO2气敏器件检测气体机理 188

第五节 ZnO系半导体气敏器件 190

一、ZnO气敏器件的制作 191

二、ZnO气敏器件的特性 192

三、ZnO气敏器件的改进 192

第六节 Fe2O3半导体气敏器件 194

一、氧化铁系气敏器件的制造方法 194

二、氧化铁系气敏器件的工作原理 194

三、氧化铁系气敏器件的特性 195

第七节 Nb2O5和ZrO2系氧敏器件 197

一、Nb2O5氧敏器件 197

二、ZrO2氧敏感器件 200

第八节 其它气敏器件 200

一、V2O5系半导体气敏器件 200

二、CoO系氧敏器件 200

三、复合氧化物系气敏器件 201

四、有机半导体气敏器件 201

第九节 半导体气敏器件的发展 202

第十节 气敏器件的应用 204

一、应用类型 204

二、应用实例 205

本章小结 207

思考题 208

第九章 光敏元器件及其材料 209

第一节 基础知识 209

一、光电导效应 209

二、光生伏特效应 209

三、外光电效应 209

第二节 光敏器件的基本特性 210

第三节 光敏器件及其材料 212

一、光敏电阻 212

二、非晶硅光敏元件 216

三、光电二极管 217

四、光电三极管 218

五、光电场效应管 218

六、光电池 218

第四节 光敏元件的制造工艺 221

一、光敏电阻的制造工艺 221

二、Cu2S-CdS陶瓷太阳能电池制造工艺 222

三、CdTe-CdS陶瓷太阳能电池制造工艺 224

第五 节光电元器件的应用 225

一、光电转速传感器 225

二、光电测微计 225

三、烟尘浊度连续监测仪 226

四、利用CdS光敏元件的检测电路 226

五、光敏晶体管光检测电路 227

六、光自动控制电路 227

七、光电耦合器件 227

八、热电型光传感器 229

本章小结 229

思考题 230

第十章 磁敏元器件及其材料 231

第一节 霍尔元件 231

一、霍尔效应 231

二、霍尔元件的结构及参数 232

第二节 霍尔元件的特性 233

一、霍尔元件的特性 233

二、不同材料的霍尔元件的特点 237

第三节 磁阻电阻器及其磁敏器件 237

一、磁敏电阻器 237

二、磁敏晶体管 239

三、磁敏电位器 240

第四节 磁敏材料 241

一、半导体磁敏电阻材料 242

二、强磁性薄膜磁敏材料 244

第五节 磁敏元器件的应用 245

一、霍尔器件的应用 245

二、磁敏电阻器的应用 248

三、磁敏二极管和磁敏三极管的应用 250

本章小结 252

思考题 252

第十一章 力敏器件及其材料 253

第一节 力敏器件的分类及其工作原理 253

一、半导体压阻效应 253

二、半导体应变片的特点、种类和结构 254

三、力敏电阻（电阻应变计） 255

四、压电效应 256

五、光电式、磁电式位移传感器 257

六、电容式压力传感器 257

第二节 半导体力敏二极管和三极管 257

一、半导体力敏二极管 257

二、半导体力敏三极管 258

三、结型场效应力敏器件 259

四、MOSFET力敏器件 260

第三节 力敏材料 261

一、主体材料 261

二、掺杂材料 265

三、力敏材料的发展方向 266

第四节 力敏器件的应用 266

一、半导体应变片的应用 266

二、力学量传感器的应用 267

三、普通电声传感器 270

四、次声（水声）传感器 273

五、超声传感器 279

本章小结 285

思考题 285

第十二章 其它敏感元器件及其材料 286

第一节 生物敏感元器件及其材料 286

一、生物传感器的结构 286

二、酶传感器和微生物传感器 286

三、免疫传感器 288

四、生物电子传感器 288

五、光生物传感器 288

六、基因传感器 289

第二节 色敏元器件及其材料 289

一、半导体色敏传感器的基本原理 289

二、半导体色敏传感器的基本特征 291

三、半导体色敏器件的结构 291

四、半导体色敏器件的应用 292

第三节 离子敏传感器及其材料 293

一、离子敏感器件的基本知识 293

二、ISFET的结构与工作原理 294

三、离子敏感材料 295

四、ISFET的应用 297

本章小结 298

思考题 298

第十三章 阻、容、电感元器件及其材料 299

第一节 电容器及其材料概述 299

一、各类电容器及其介质材料和特点 299

二、瓷介电容器 301

三、通用瓷介电容器 303

四、现代电容器发展的新动态 303

第二节 独石电容器陶瓷材料 304

一、低温烧结独石电容器材料 304

二、中温烧结独石电容器材料 311

第三节 半导体瓷 312

一、表面层型介电陶瓷 312

二、晶界层型介电陶瓷 312

第四节 瓷介电容器的装配 315

一、电极的制造 315

二、焊接 316

三、防潮保护 317

第五节 新型瓷介电容器 318

一、独石型瓷介电容器（片式） 318

二、片式电容器 319

第六节 片式电阻器 325

一、概述 325

二、矩形片式电阻器 327

三、圆柱形片式电阻器 327

四、电阻网络 328

五、片状微调电位器 328

第七节 片式电感器 329

一、绕线型片式电感器 330

二、多层型片式电感器 332

三、卷绕型片式电感器 334

四、薄膜型片式电感器 334

五、编织型片式电感器 334

本章小结 335

思考题 335

参考文献 336