電子材料   -短小.輕薄的電子世界.

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二極體 二極體 (diode) 是一種讓電流只能電向通過的電子元件。 最早的二極體是由真空管或含低壓氣體的管子所組成,在管子內有二根細線—屏極與絲極,電子只能單向地從絲極跑到屏極,如此可限定電流的方向;此種真空管或氣體二極體體,現在大致被半導體二極體所取代了。 (LED)更是用途廣泛,特別是雷射二極體,可發射雷射光用作指示器。
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 電子材料   -短小.輕薄的電子世界

電子材料

材料 材料乃工業之母,各方面的工程科學,不論是電子、電機、機械、化工、 土木、航海造船、核工、航空等都以材料為基礎。每當材料上有重大突破時,各項工程科學亦隨之快速地發展,故尖端科技及工業發展,均需高性能材料配合。

材料的分類 金屬材料 電子材料 陶瓷材料 高分子材料 複合材料

電子材料涵蓋範圍(一) 從材料性質來區分 有機材料 無機材料 從功能特性來區分 半導體材料 光電子材料 電子陶瓷材料 磁性材料 儲能材料 敏感材料

電子材料涵蓋範圍(二) 從應用產業或領域分類 半導體用材料 顯示器用材料 印刷電路板用材料 電池材料 記錄媒體用材料 被動元件用材料 光纖光纜用材料

量子力學(一) 量子力學(Quantum mechanics)為近代物理學上除了相對論外的另一個重大發現。在十七世紀末,Isaac Newton發現了古典力學(classical mechanics)的三大定律,它是巨大物體移動的法則。

量子力學(二) 而一直到了十九世紀末,二十世紀初的時候,古典力學面臨了無法克服的矛盾和困難。其中主要的有以下三個問題:  1.黑體輻射(blackbody radiation)  2.光電效應(photoelectric effect)  3.氫原子的線光譜和氫原子結構 為了解決這三個問題,進而發展出與古典力學看似截然不同的量子力學。

電子的發現 發現者: 1897年Thomas利用陰極射線的實驗測得電子電荷–質量比(e/m)而確認電子之存在 質量: 5.485799×10-4 a.m.u(即9.11×10-28g,電子質量約為質子質量的1/1840) 電荷: -1.602×10-19coul(即一單位的負電荷)

物質的分類 一般物質是由原子所構成,這些原子的原子核是互相的分離。因為原子中的電子有部分是與原子核束縛在一起,有部分電子是具有活性與其他原子交換,因此我們通常將各種不同物質分成四大類: ‧導體(conductor) ‧絕緣體(insulator) ‧半導體(semiconductor) ‧超導體(superconductor)

導體(conductor) 金屬原子的外層電子並不被其原子核緊密束縛住,而能自由往來於金屬各原子間,使得金屬能作電的傳導體。

絕緣體(insulator) 原子的外層電子被其原子核束縛住,這些電子就無法在各原子間漂移而不能導電。

半導體(semiconductor) 導電性介於導體跟絕緣體之間。半導體應用極多,且其體積小、耗電低、壽命長。

超導體(superconductor) 在很低很低的溫度下電阻等於零,因此材料內的電子移動時不會碰到任何障礙。

電子元件-真空管 真空管基本上是一個控制電子流量的電子閥。外觀看起來像燈泡 (通常為玻璃製),其中的空氣或其他氣體幾乎都已經抽真空。

電子元件-電晶體 電晶體(transistor)是由transfer和resistor二字縮寫而來,意思就是轉換電阻,它可以利用一端的電壓來控制另外兩端之間的電阻,因而具有開關和放大信號的功能。

電子元件-有機場效應電晶體 利用有機半導體材料取代在傳統半導體MOS(Metal Oxide Semiconductor)中的無機半導體材料。具有可彎曲、便宜和可製作出大面積的光電元件等優點,所以在未來的主動式元件發展上是大有可為的。

塑膠電子材料--導電高分子 塑膠是一種聚合物,為了能導電,必須 仿效金屬,它的電子必須能夠自由移動 ,不能被束縛在原子。 塑膠是一種聚合物,為了能導電,必須 仿效金屬,它的電子必須能夠自由移動 ,不能被束縛在原子。 但這樣還不夠,還必須從塑膠移走電子 (氧化)或插入電子(還原),這種過程稱 為添補(doping)。

導電高分子應用 底片上的抗靜電物質 飛機、航太組件導線 衣物防靜電鍍層 電磁波防護網 半導體元件

大尺寸平面顯示器

TFT_LCD 兩片玻璃基板中間夾著一層液晶,上層的玻璃基板是與彩色濾光片(Color Filter)、而下層的玻璃則有電晶體鑲嵌於上。當電流通過電晶體產生電場變化,造成液晶分子偏轉 ,藉以改變光線的偏極性,再利用偏光片決定畫素(Pixel)的明暗狀態。

OLED 有機發光顯示器(Organic Light Emitting Display)或稱有機發光二極體(Organic Light Emitting Diode)。 在透明陽極與金屬陰極間蒸鍍有機薄膜,注入電子與電洞,並利用其在有機薄膜間複合,將能量轉成可見光。並且可搭配不同的有機材料,發出不同顏色的光,來達成全彩顯示器的需求。

電漿顯示器 發光原理與日光燈相同,就是在兩片玻璃形成的真空細縫中注入氖與氙的綜合惰性氣體,施以電壓後可使氣體游離產生電漿效應並產生真空紫外光,利用紫外光去激發塗佈於阻隔壁上的 紅、綠、藍螢光粉, 再轉換成紅、綠、藍 的可見光。

奈米碳管勇闖晶圓廠

奈米碳管勇闖晶圓廠 電極 奈米碳管 電晶體 二氧化矽層 矽化物層 矽晶圓 連結導線

量子傳訊,絕對機密

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