材料學(xué)院電子專業(yè)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)報(bào)告

1、材料學(xué)院材料學(xué)院 認(rèn)認(rèn)識(shí)識(shí)實(shí)實(shí)習(xí)習(xí)報(bào)報(bào)告告電子器件專業(yè)電子器件專業(yè) xxxxxxxxxxxxxxxxx 年年 x 月月 x 日日 1目錄目錄前言2第一部分 實(shí)習(xí)目的 2第一部分 課堂介紹 4第二部分 參觀本校實(shí)驗(yàn)室 10第三部分 參觀 xxxxx 公司 15第四部分 實(shí)習(xí)心得體會(huì) 18 2前言前言 我們大學(xué)生課本上的知識(shí)已經(jīng)學(xué)習(xí)了不少，關(guān)鍵是在實(shí)踐中運(yùn)用，為了避免高分低能在我們大學(xué)期間開展對自己的專業(yè)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)是很必要的，只帶著僵硬的書本知識(shí)走向社會(huì)，必定四處碰壁，耽擱我們大好的青春年華。只有我們對實(shí)際的東西有較為深刻的了解，才能更有意識(shí)地在大學(xué)期間多學(xué)一些對社會(huì)有用的東西，只有將理論知識(shí)與實(shí)踐

2、很好的結(jié)合起來，才能將知識(shí)運(yùn)用到最高境界，為了學(xué)有所長，學(xué)有所用，為了將知識(shí)轉(zhuǎn)化為自己所真正擁有的能力，面對充滿競爭與壓力的社會(huì)環(huán)境，結(jié)合自己所學(xué)的專業(yè)知識(shí)，找到理想的工作。實(shí)習(xí)目的實(shí)習(xí)目的本次實(shí)習(xí)是材料科學(xué)與工程專業(yè)的認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)，是學(xué)生完成學(xué)業(yè)的基礎(chǔ)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。讓學(xué)生全面充分了解本專業(yè)所涉及的有關(guān)材料領(lǐng)域的基本情況，充分認(rèn)識(shí)材料行業(yè)在整個(gè)國民經(jīng)濟(jì)中的重要地位和作用。認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)目的是使學(xué)生對自己所學(xué)專業(yè)有一個(gè)感性認(rèn)識(shí)，能將課堂中所學(xué)的知識(shí)與實(shí)踐中看到的聯(lián)系起來，進(jìn)而對自己所學(xué)的專業(yè)有更深的了解，初步培養(yǎng)學(xué)生勇于探索的創(chuàng)新精神、嚴(yán)肅認(rèn)真的學(xué)習(xí)態(tài)度。了解行業(yè)的基本生產(chǎn)知識(shí)、生產(chǎn)工藝技術(shù)設(shè)備概況，了解

3、 3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(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)通過認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)，還應(yīng)使學(xué)生了解現(xiàn)代化生產(chǎn)方式和先進(jìn)制造技術(shù)，培養(yǎng)與鍛煉理論聯(lián)系實(shí)際，在生產(chǎn)實(shí)際中研究、觀察、分析、解決問題的能力和方法，通過入廠認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)，我們能夠進(jìn)入生產(chǎn)第一線進(jìn)行觀察和調(diào)查研究，獲取必須的感性知識(shí)并且使學(xué)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(shí)際知識(shí)，鞏固和加深已學(xué)過的理論知識(shí)。在認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)期間，通過對單晶硅加工的分析，以及加工過程中所用的機(jī)器設(shè)備的認(rèn)識(shí)，從而可以把理論知識(shí)和實(shí)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(shí)，鞏固我們所學(xué)的理論知識(shí)，拓

4、寬我們的知識(shí)面。在實(shí)習(xí)中我們了解工廠的一些基本運(yùn)作過程，對單晶硅的加工方法以及機(jī)器設(shè)備的控制方法有個(gè)初步的了解，為今后的學(xué)習(xí)工作打下了良好的基礎(chǔ)。當(dāng)然，更重要的是我們鞏固了平時(shí)所學(xué)的理論知識(shí)，了解自己真正學(xué)到了多少東西，從而彌補(bǔ)自己的不足，得到一次綜合能力的訓(xùn)練和培養(yǎng)。 4課堂介紹課堂介紹電子信息材料分類：電子信息材料分類： 微電子材料 光電子材料（激光材料，LED，太陽能電池，光纖材料）磁性材料敏感材料電子信息材料是指在微電子、光電子技術(shù)和新型電子元器件領(lǐng)域中所用的材料，主要包括微電子材料、光電子材料、傳感材料、磁性材料、電子陶瓷材料等，它們支撐著通信、計(jì)算機(jī)、信息家電和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等現(xiàn)代信息產(chǎn)

5、業(yè)及航空、航天、精確制導(dǎo)、靈巧武器等領(lǐng)域的發(fā)展。電子信息材料是發(fā)展電子信息產(chǎn)業(yè)的先導(dǎo)和基礎(chǔ)。以單晶硅為代表的第一代半導(dǎo)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(dǎo)體激光器，導(dǎo)致了電子技術(shù)、光電子技術(shù)革命，產(chǎn)生了半導(dǎo)體微電子學(xué)與半導(dǎo)體光電子學(xué)，有力地推動(dòng)了計(jì)算機(jī)、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(dǎo)和基礎(chǔ)。以單晶硅為代表的第一代半導(dǎo) 5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(dǎo)體激光器，導(dǎo)致了電子技術(shù)、光電子技術(shù)革命，產(chǎn)生了半導(dǎo)體微電子學(xué)與半導(dǎo)體光電

6、子學(xué)，有力地推動(dòng)了計(jì)算機(jī)、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(jì)是光電子時(shí)代。以砷化鎵、磷化銦等化合物為代表的第二代半導(dǎo)體材料是新型激光器和光探測器用材料。半導(dǎo)體發(fā)光二極管的出現(xiàn)。半導(dǎo)體燈小巧可靠、壽命長，驅(qū)動(dòng)電壓低，發(fā)光效率高。它可以發(fā)出赤橙黃綠青藍(lán)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(diǎn)。半導(dǎo)體光照明的主體材料主要是第二代、第三代半導(dǎo)體材料，特別是第三代半導(dǎo)體材料氮化鎵，它是唯一能發(fā)出藍(lán)光和白光的材料。磁性材料、電子陶瓷材料廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)、通信、航空等各個(gè)領(lǐng)域，是新型器件的基礎(chǔ)材料。（一）半導(dǎo)體材料（semiconductor material）導(dǎo)

7、電能力介于導(dǎo)體與絕緣體之間的物質(zhì)稱為半導(dǎo)體。半導(dǎo)體材料是一類具有半導(dǎo)體性能、可用來制作半導(dǎo)體器件和集成電的電子材料。半導(dǎo)體材料的電學(xué)性質(zhì)對光、熱、電、磁等外界因素的變化十分敏感，在半導(dǎo)體材料中摻入少量雜質(zhì)可以控制這類材料的電導(dǎo)率。正是利用半導(dǎo)體材料的這些性質(zhì)，才制造出功能多樣的半導(dǎo)體器件。 半導(dǎo) 6體材料是半導(dǎo)體工業(yè)的基礎(chǔ)，它的發(fā)展對半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展有極大的影響。半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電性對某些微量雜質(zhì)極敏感。純度很高的半導(dǎo)體材料稱為本征半導(dǎo)體，常溫下其電阻率很高，是電的不良導(dǎo)體。在高純半導(dǎo)體材料中摻入適當(dāng)雜質(zhì)后，由于雜質(zhì)原子提供導(dǎo)電載流子，使材料的電阻率大為降低。這種摻雜半導(dǎo)體常稱為雜質(zhì)半導(dǎo)體。雜質(zhì)

8、半導(dǎo)體靠導(dǎo)帶電子導(dǎo)電的稱 N 型半導(dǎo)體，靠價(jià)帶空穴導(dǎo)電的稱 P 型半導(dǎo)體。不同類型半導(dǎo)體間接觸（構(gòu)成 PN 結(jié)）或半導(dǎo)體與金屬接觸時(shí)，因電子（或空穴）濃度差而產(chǎn)生擴(kuò)散，在接觸處形成位壘，因而這類接觸具有單向?qū)щ娦浴＠肞N 結(jié)的單向?qū)щ娦?，可以制成具有不同功能的半?dǎo)體器件，如二極管、三極管、晶閘管等。此外，半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電性對外界條件（如熱、光、電、磁等因素）的變化非常敏感，據(jù)此可以制造各種敏感元件，用于信息轉(zhuǎn)換。半導(dǎo)體材料分為元素半導(dǎo)體和化合物半導(dǎo)體。元素半導(dǎo)體是由單一元素制成的半導(dǎo)體材料。主要有硅、鍺、硒等，以硅、鍺應(yīng)用最廣。化合物半導(dǎo)體由兩種或兩種以上的元素化合而成的半導(dǎo)體材料。它的種類

9、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。 石英單晶主要應(yīng)用于家電領(lǐng)域，單晶硅主要應(yīng)用于微電子和以太陽能電池為主的能源行業(yè)，砷化鎵主要應(yīng)用于三高 7（高溫，高壓，高頻）領(lǐng)域，氮化鎵主要應(yīng)用于節(jié)能行業(yè)比如發(fā)白光的發(fā)射二極管，磷化鎵主要在 LED 方面運(yùn)用，無論是元素半導(dǎo)體還是化合物半導(dǎo)體都可用于太陽能電池，不同的半導(dǎo)體器件對半導(dǎo)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(dǎo)體材料制備工藝有提純、單晶的制備和薄膜外延生長。所有的半導(dǎo)體材料都需要對原料進(jìn)行提純，要求的純度在6 個(gè)“9”以上 ，最高達(dá) 11 個(gè)“9”以上。提純的方法分兩大類，一類是不改變

10、材料的化學(xué)組成進(jìn)行提純，稱為物理提純；另一類是把元素先變成化合物進(jìn)行提純，再將提純后的化合物還原成元素，稱為化學(xué)提純。物理提純的方法有真空蒸發(fā)、區(qū)域精制、拉晶提純等，使用最多的是區(qū)域精制?；瘜W(xué)提純的主要方法有電解、絡(luò)合、萃取、精餾等，使用最多的是精餾。由于每一種方法都有一定的局限性，因此常使用幾種提純方法相結(jié)合的工藝流程以獲得合格的材料。絕大多數(shù)半導(dǎo)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(dǎo)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，其中硅單晶的最大直徑已達(dá) 300 毫米。生產(chǎn)的體單晶再經(jīng)過晶體定向、滾磨、作參考面、切片、磨片、倒角、拋光、腐

11、蝕、清洗、檢測、封裝等全部或部分工序以提供相應(yīng)的晶片。 8晶體組分的不均勻性，雜質(zhì)的分凝，使電阻率在軸向和橫向都會(huì)發(fā)生變化，組成的不均勻性導(dǎo)致性能的不均勻性，性能檢測主要檢測，體材料的性能和器件的性能。晶向的監(jiān)測方法有：光點(diǎn)定向，光的干涉，x-射線衍射（現(xiàn)在工廠運(yùn)用最廣泛），光的衍射。（二）磁性材料磁性材料，天然的有四氧化三鐵，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、

12、國防科學(xué)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(jī)、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(chǔ)、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(qiáng)度和分布的磁場；有時(shí)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(xué)技術(shù)領(lǐng)域中都有重要 9的作用，可用于電聲、電信、電表、電機(jī)中，還可作記憶元件、微波元件等?？捎糜谟涗浾Z言、音樂、

13、圖像信息的磁帶、計(jì)算機(jī)的磁性存儲(chǔ)設(shè)備、乘客乘車的憑證和票價(jià)結(jié)算的磁性卡等。 軟磁材料指在較弱的磁場下，易磁化也易退磁的一種鐵氧體材料。軟磁材料，它的功能主要是導(dǎo)磁、電磁能量的轉(zhuǎn)換與傳輸。軟磁材料的應(yīng)用甚廣，主要用于磁性天線、電感器、變壓器、磁頭、耳機(jī)、繼電器、振動(dòng)子、電視偏轉(zhuǎn)軛、電纜、延遲線、傳感器、微波吸收材料、電磁鐵、加速器高頻加速腔、磁場探頭、磁性基片、磁場屏蔽、高頻淬火聚能、電磁吸盤、磁敏元件(如磁熱材料作開關(guān))等。主要用作各種電感元件，如濾波器、變壓器及天線的磁性和磁帶錄音、錄像的磁頭。永磁材料有合金、鐵氧體和金屬間化合物三類。 永磁材料有多種用途。基于電磁力作用原理的應(yīng)用主要有：揚(yáng)

14、聲器、話筒、電表、按鍵、電機(jī)、繼電器、傳感器、開關(guān)等?；诖烹娮饔迷淼膽?yīng)用主要有：磁控管和行波管等微波電子管、顯像管、鈦泵、微波鐵氧體器件、磁阻器件、霍爾器件等?；诖帕ψ饔迷淼膽?yīng)用主要有：磁軸承、選礦機(jī)、磁力分離器、磁性吸盤、磁密封、磁黑板、玩具、標(biāo)牌、密碼鎖、復(fù)印機(jī)、控溫計(jì)等。其他方面的應(yīng)用還有：磁療、磁化水、磁麻醉等。永磁鐵氧體晶體 10典型代表是鋇鐵氧體 BaFe12O19。這種材料性能較好，成本較低，不僅可用作電訊器件如錄音器、電話機(jī)及各種儀表的磁鐵，而已在醫(yī)學(xué)、生物和印刷顯示等方面也得到了應(yīng)用。特殊功能的磁材料：磁制冷，磁流體，磁彈性材料，磁電阻材料，核磁共振，生物磁性，矩磁材

15、料和磁記錄材料。（主要用作信息記錄、無接點(diǎn)開關(guān)、邏輯操作和信息放大這種材料的特點(diǎn)是磁滯回線呈矩形） 真空的獲得：真空的獲得主要用以下方法，機(jī)械真空泵，羅茨真空泵，油擴(kuò)散泵（近來用的很少），測量真空度用真空規(guī)測量。參觀本校實(shí)驗(yàn)室參觀本校實(shí)驗(yàn)室 在七月一號(hào)我們開始參觀本校實(shí)驗(yàn)室，首先我們參觀本校城市學(xué)院動(dòng)力樓里的實(shí)驗(yàn)室主要是關(guān)于氮化硼的研究，主要參觀了其中三個(gè)實(shí)驗(yàn)室用來給材料加溫的，一般加溫到 1400 攝氏度里面還看到液氮，看到了其中正在加溫工作的高溫爐，老師重點(diǎn)給我們介紹了其中的幾種設(shè)備以及一個(gè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室，我們還參觀了其中的高性能計(jì)算機(jī)室，計(jì)算機(jī)室里面墻壁的材料是鋁化合物用來防靜電，下面我來展

16、示幾組關(guān)于氮化硼的研究照片 11然后我們?nèi)チ吮痹旱牡膶?shí)驗(yàn)室，首先我們到了二樓，由老師帶領(lǐng)我們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(zhǔn)確，可以用兩探針檢測，一個(gè)探針是常溫另一個(gè)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(shí)間也不一樣，但是三探針法不用那么繁瑣各有各的優(yōu)點(diǎn)，下面我們用到測試少數(shù)載流子壽命的四探針，但是由于出問題沒有看成測試結(jié)果。最后我們?nèi)チ宋鍢?，由劉老師帶領(lǐng)我們參觀了抽真空的真空爐，了解了它的組成，然后我們參觀了高溫加熱的設(shè)備。大約十一點(diǎn)我們參觀完畢。參觀兆益金科公司參觀兆益金科公司 七月二號(hào)也就是今天

17、我們參觀了天津市兆益金科科技有限公司，由張老師帶領(lǐng)我們參觀了其中的設(shè)備。首先在門口我們帶上鞋套，然后在老師的帶領(lǐng)下我們進(jìn)去參觀正在工作的機(jī)器，老師給我們介紹了單晶硅生產(chǎn)爐的基本構(gòu)成下面的圖它的基本構(gòu)造： 12 老師給我們介紹了這個(gè)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，所以是人休息但機(jī)器不休息工作人員一般是工作十二個(gè)小時(shí)休息二十四個(gè)小時(shí)，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?fàn)t內(nèi)的溫度越來越高達(dá)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，也就是二氧化硅，這個(gè)也是為了 13防止污染。生產(chǎn)單晶硅必須由子晶引導(dǎo)硅生長由于單晶硅

18、的條件苛刻所以很可能在生產(chǎn)的過程中變成多晶硅，下面我來展示兩個(gè)照片這兩個(gè)照片就是單晶硅由于受污染或者其他原因再生產(chǎn)過程中變成多晶硅的例子：有圖片硅圓柱有細(xì)條紋，但是在后面斷了，斷了之后那一部分就是多晶硅，之前的都還是單晶硅，所以可以把這一部分切下 14來，剩下的多晶硅當(dāng)原料重新投放，再生產(chǎn)。至于為什么僅憑線段的斷裂就認(rèn)為生產(chǎn)的不是單晶硅了這一點(diǎn)我沒有問，也是我日后應(yīng)該吸取教訓(xùn)的地方，有不懂的就要多問，多學(xué)習(xí)。我問到原料的投放，張老師說原料最好的有兩個(gè) 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，然后我們聊到關(guān)于 11 個(gè) 9 那樣高精度的單晶硅的生產(chǎn)和應(yīng)用，我了解到，高精度的單晶硅比如 11 個(gè) 9 的，主要應(yīng)用于超大規(guī)模集成電路，航天領(lǐng)域等等高尖端的領(lǐng)域，而且生產(chǎn)成本高出好幾倍之多，在這個(gè)車間中生產(chǎn)的單晶硅主要是 6 個(gè) 9 的單晶硅，主要用在集成電路中，然后我們詢問了下關(guān)于以后工作的事和在生產(chǎn)車間參觀了下正在工作的機(jī)器，大約半個(gè)小時(shí)之后我們下來了。實(shí)習(xí)心得體會(huì)實(shí)習(xí)心得體會(huì) 通過本次實(shí)習(xí)，我對我們所要學(xué)習(xí)的專業(yè)有了個(gè)較為清晰的認(rèn)識(shí)，對我們將來