電子器件與材料認識實習報告

1、認識實習報告 姓名： 藺茹 藺茹 學號： 147013 47 專業(yè)： 電子材料與器件 我們大學生課本上的知識已經(jīng)學習了不少，關(guān)鍵是在實踐中運用，為了避免高分低能在我們大學期間開展對自己的專業(yè)認識實習是很必要的，只帶著僵硬的書本知識走向社會，必定四處碰壁，耽擱我們大好的青春年華。只有我們對實際的東西有較為深刻的了解，才能更有意識地在大學期間多學一些對社會有用的東西，只有將理論知識與實踐很好的結(jié)合起來，才能將知識運用到最高境界轉(zhuǎn)化為自己所真正擁有的能力，實現(xiàn)自我價值。實習目的這次實習讓我們?nèi)娉浞至私獗緦I(yè)所涉及的有關(guān)材料領(lǐng)域的基本情況，讓我們對自己所學專業(yè)有一個感性認識，能將課堂中所學的知識與實

2、踐中看到的聯(lián)系起來，進而對自己所學的專業(yè)有更深的了解。本次實習主要是讓我們了解行業(yè)的基本生產(chǎn)知識、生產(chǎn)工藝技術(shù)設(shè)備概況，了解材料（主要單晶硅）用途、成分和制造加工方法，為專業(yè)課程的學習打下基礎(chǔ)。通過認識實習，了解現(xiàn)代化生產(chǎn)方式和先進制造技術(shù)，培養(yǎng)與鍛煉理論聯(lián)系實際，在生產(chǎn)實際中研究、觀察、分析、解決問題的能力和方法。通過入廠認識實習，我們能夠進入生產(chǎn)第一線進行觀察和調(diào)查研究，獲取必須的感性知識并且使學生較全面地了解一些材料生產(chǎn)組織及生產(chǎn)過程，了解和掌握本專業(yè)基礎(chǔ)的生產(chǎn)實際知識，鞏固和加深已學過的理論知識。在認識實習期間，通過對單晶硅加工的分析，以及加工過程中所用的機器設(shè)備的認識，從而可以把理論

3、知識和實踐相結(jié)合起來，提高分析和解決問題的工作能力。熟悉單晶硅的加工及設(shè)備方面的知識，鞏固我們所學的理論知識，拓寬我們的知識面。在實習中我們了解工廠的一些基本運作過程，對單晶硅的加工方法以及機器設(shè)備的控制方法有個初步的了解，為今后的學習工作打下了良好的基礎(chǔ)。本次實習主要分成了三個階段：課堂講解、校外參觀和校內(nèi)參觀。一、課堂講解主要內(nèi)容如下：電子信息材料主要分為微電子材料、光電子材料、磁性材料、電子陶瓷材料和傳感材料。電子信息材料是發(fā)展電子信息產(chǎn)業(yè)的先導和基礎(chǔ)。以單晶硅為代表的第一代半導體材料是集成電路產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)。1948年發(fā)明了晶體管，1960年集成電路問世，1962年出現(xiàn)第一代半導體激光器，

4、導致了電子技術(shù)、光電子技術(shù)革命，產(chǎn)生了半導體微電子學與半導體光電子學，有力地推動了計算機、通訊技術(shù)發(fā)生根本改變。電子信息材料是發(fā)展電子信息產(chǎn)業(yè)的先導和基礎(chǔ)。以單晶硅為代表的第一代半導體材料是集成電路產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)。1948年發(fā)明了晶體管，1960年集成電路問世，1962年出現(xiàn)第一代半導體激光器，導致了電子技術(shù)、光電子技術(shù)革命，產(chǎn)生了半導體微電子學與半導體光電子學，有力地推動了計算機、通訊技術(shù)發(fā)生根本改變。 光電子技術(shù)是現(xiàn)代信息技術(shù)的基石，21世紀是光電子時代。以砷化鎵、磷化銦等化合物為代表的第二代半導體材料是新型激光器和光探測器用材料。半導體發(fā)光二極管的出現(xiàn)，其意義不亞于愛迪生發(fā)明白熾燈。半導體燈

5、小巧可靠、壽命長，驅(qū)動電壓低，發(fā)光效率高。它可以發(fā)出赤橙黃綠青藍紫等的全彩色光和白色，它占盡了照明燈、指示燈的全部優(yōu)點。半導體光照明的主體材料主要是第二代、第三代半導體材料，特別是第三代半導體材料氮化鎵，它是唯一能發(fā)出藍光和白光的材料。 磁性材料、電子陶瓷材料廣泛應(yīng)用于計算機、通信、航空等各個領(lǐng)域，是新型器件的基礎(chǔ)材料。（一）半導體材料 半導體材料是一類具有半導體性能、可用來制作半導體器件和集成電的電子材料，其電導率在10（U-3）10（U-9）歐姆/厘米范圍內(nèi)。半導體材料的電學性質(zhì)對光、熱、電、磁等外界因素的變化十分敏感，在半導體材料中摻入少量雜質(zhì)可以控制這類材料的電導率。不同類型半導體間接

6、觸（構(gòu)成PN結(jié)）或半導體與金屬接觸時，因電子（或空穴）濃度差而產(chǎn)生擴散，在接觸處形成位壘，因而這類接觸具有單向?qū)щ娦?。利用PN結(jié)的單向?qū)щ娦裕梢灾瞥删哂胁煌δ艿陌雽w器件，如二極管、三極管、晶閘管等。常用的半導體材料分為元素半導體和化合物半導體。元素半導體是由單一元素制成的半導體材料。主要有硅、鍺、硒等，以硅、鍺應(yīng)用最廣。硅已成為應(yīng)用最多的一種增導體材料，目前的集成電路大多數(shù)是用硅材料制造的。化合物半導體由兩種或兩種以上的元素化合而成的半導體材料。它的種類很多，重要的有砷化鎵、磷化錮、銻化錮、碳化硅、硫化鎘及鎵砷硅等。其中砷化鎵是制造微波器件和集成電的重要材料。碳化硅由于其抗輻射能力強、耐

7、高溫和化學穩(wěn)定性好，在航天技術(shù)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。不同的半導體器件對半導體材料有不同的形態(tài)要求，包括單晶的切片、磨片、拋光片、薄膜等。常用的半導體材料制備工藝有提純、單晶的制備和薄膜外延生長。并且所有的半導體材料都需要對原料進行提純，要求的純度在6個“9”以上 ，最高達11個“9”以上。提純的方法分兩大類，一類是不改變材料的化學組成進行提純，稱為物理提純；另一類是把元素先變成化合物進行提純，再將提純后的化合物還原成元素，稱為化學提純。絕大多數(shù)半導體器件是在單晶片或以單晶片為襯底的外延片上作出的。成批量的半導體單晶都是用熔體生長法制成的。直拉法應(yīng)用最廣，80的硅單晶是用此法生產(chǎn)的，其中硅單晶的最

8、大直徑已達300 毫米。 （二）磁性材料 磁性材料，主要是指由過度元素鐵,鈷,鎳及其合金等能夠直接或間接產(chǎn)生磁性的物質(zhì)。從應(yīng)用功能上講，磁性材料分為：軟磁材料、永磁材料、磁記錄-矩磁材料、旋磁材料等等種類。軟磁材料、永磁材料、磁記錄-矩磁材料中既有金屬材料又有鐵氧體材料。磁性材料的應(yīng)用很廣泛，變壓器磁性材料是生產(chǎn)、生活、國防科學技術(shù)中廣泛使用的材料。如制造電力技術(shù)中的各種電機、變壓器，電子技術(shù)中的各種磁性元件和微波電子管，通信技術(shù)中的濾波器和增感器，國防技術(shù)中的磁性水雷、電磁炮，各種家用電器等。此外，磁性材料在地礦探測、海洋探測以及信息、能源、生物、空間新技術(shù)中也獲得了廣泛的應(yīng)用。磁性材料的用

9、途廣泛。主要是利用其各種磁特性和特殊效應(yīng)制成元件或器件；用于存儲、傳輸和轉(zhuǎn)換電磁能量與信息，或在特定空間產(chǎn)生一定強度和分布的磁場；有時也以材料的自然形態(tài)而直接利用(如磁性液體)。磁性材料在電子技術(shù)領(lǐng)域和其他科學技術(shù)領(lǐng)域中都有重要的作用，可用于電聲、電信、電表、電機中，還可作記憶元件、微波元件等?？捎糜谟涗浾Z言、音樂、圖像信息的磁帶、計算機的磁性存儲設(shè)備、乘客乘車的憑證和票價結(jié)算的磁性卡等。（三）納米材料 納米材料是指在三維空間中至少有一維處于納米尺寸(0.1-100 nm)或由它們作為基本單元構(gòu)成的材料，這大約相當于10100個原子緊密排列在一起的尺度。納米材料大致可分為納米粉末、納米纖維、納

10、米膜、納米塊體等四類。其中納米粉末開發(fā)時間最長、技術(shù)最為成熟，是生產(chǎn)其他三類產(chǎn)品的基礎(chǔ)。納米材料的制備方法：（1）惰性氣體下蒸發(fā)凝聚法。（2）化學方法：1水熱法，包括水熱沉淀、合成、分解和結(jié)晶法，適宜制備納米氧化物；2水解法，包括溶膠-凝膠法、溶劑揮發(fā)分解法、乳膠法和蒸發(fā)分離法等。（3）綜合方法。結(jié)合物理氣相法和化學沉積法所形成的制備方法。其他一般還有球磨粉加工、噴射加工等方法。納米材料的五大效應(yīng)：體積效應(yīng)：當納米粒子的尺寸與傳導電子的德布羅意波相當或更小時，周期性的邊界條件將被破壞，磁性、內(nèi)壓、光吸收、熱阻、化學活性、催化性及熔點等都較普通粒子發(fā)生了很大的變化，這就是納米粒子的體積效應(yīng)。表面

11、效應(yīng)：納米粒子表面原子與總原子數(shù)之比隨著粒徑的變小而急劇增大后所引起的性質(zhì)上的變化為表面效應(yīng)。量子尺寸：粒子尺寸下降到一定值時，費米能級接近的電子能級由準連續(xù)能級變?yōu)榉至⒛芗壍默F(xiàn)象稱為量子尺寸效應(yīng)。量子隧道：微觀粒子具有貫穿勢壘的能力稱為隧道效應(yīng)。介電限域：納米粒子的介電限域效應(yīng)較少不被注意到。對于無機-有機雜化材料以及用于多相反應(yīng)體系中光催化材料，介電限域效應(yīng)對反應(yīng)過程和動力學有重要影響上述的小尺寸效應(yīng)表面效應(yīng)量子尺寸效應(yīng)宏觀量子隧道效應(yīng)和介電限域應(yīng)都是納米微粒和納米固體的基本特征，這一系列效應(yīng)導致了納米材料在熔點蒸氣壓光學性質(zhì)化學反應(yīng)性磁性超導及塑性形變等許多物理和化學方面都顯示出特殊的性

12、能。它使納米微粒和納米固體呈現(xiàn)許多奇異的物理化學性質(zhì)。二、校外參觀校外參觀主要參觀了天津市兆益金鼎工廠。老師給我們介紹了單晶硅生產(chǎn)爐的基本構(gòu)造：它爐子能放得下一百多千克的原料在加熱大約三天多就可以生產(chǎn)出單晶硅原料。爐子內(nèi)部的加熱就是電阻絲加熱但是外圍用石墨來留住產(chǎn)生的熱使爐內(nèi)的溫度越來越高達到1420攝氏度以上也就是硅的熔化溫度，鍋外圍是石墨內(nèi)圈是石英鍋來防止污染。原料最好的有兩個9，也就是純度在百分之九十九，硅在我們生活中很多沙子里就有，而且原料的投放不用粉末就用石塊就行，用粉末反而使生產(chǎn)容易受污染，由于爐內(nèi)的溫度很高所以直接投放石料就行，在這個車間中生產(chǎn)的單晶硅主要是6個9的單晶硅，主要用

13、在集成電路中。接下來參觀了部分加工工序，切片、磨片、拋光、清洗、檢測、封裝等。三、校內(nèi)參觀校內(nèi)參觀主要參觀了三個實驗室。參觀了檢測硅的儀器，一種有檢測P型或N型的儀器它有兩種檢測方法一種是用三探針法，這種方法簡單但是不是十分準確，可以用兩探針檢測，一個探針是常溫另一個探針是加到高溫不同的材料的檢測溫度不一樣需要的加熱時間也不一樣。還參觀了抽真空的真空爐，了解了它的組成，然后又參觀了高溫加熱的設(shè)備等。實習心得認識實習不單單是一個實習的過程，它還是一個學習，并將所學的理論知識與生產(chǎn)實際相結(jié)合的一個過程。通過這次的認識實習，我對本專業(yè)有了更為清晰地認識。讓我也充分意識到“紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行”這句話的涵義。在大學的學習生涯中，我們僅僅只是學習理論知識，