信息功能材料new

1、信息功能材料田建飛內(nèi)蒙古大學(xué)鄂爾多斯學(xué)院摘要： 21實(shí)際是信息飛速發(fā)展的時(shí)代，同時(shí)信息產(chǎn)品也在不斷跟新?lián)Q代，其中信息產(chǎn)品中最重要的是信息功能材料，信息功能材料包括半導(dǎo)體信息供材料、信息存儲(chǔ)材料和光電子及光纖維材料等。以下主要介紹這三種材料。關(guān)鍵詞：信息材料，功能材料，半導(dǎo)體功能材料，光電子激光纖維材料，存儲(chǔ)材料。引言：信息推動(dòng)發(fā)展，信息材料將會(huì)在材料歷史舞臺(tái)上寫下新的一頁，信息功能材料是目前世界上比較年輕也比較重要的材料。但隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，信息功能才將成為世界上最為重要的材料。正文：從信息技術(shù)的發(fā)展歷史，可以清楚的看到，信息功能材料是信息科學(xué)技術(shù)的先導(dǎo)和基礎(chǔ)?！?】21實(shí)際是以信息產(chǎn)業(yè)

2、為核心的知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，隨著信息技術(shù)向數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的迅速發(fā)展，超大容量信息傳輸、超快時(shí)代信息處理和超高密度信息存儲(chǔ)以成為信息技術(shù)追求的目標(biāo)。信息的載體正有電子像光電子結(jié)核和光子方向發(fā)展。相應(yīng)的，半導(dǎo)體光電信息功能材料也已由體材料發(fā)展到薄層、超薄層微結(jié)構(gòu)材料，并并正向集材料、器件、電路為一體的功能系統(tǒng)集成芯片材料、有機(jī)無機(jī)等復(fù)合材料發(fā)展。信息功能材料主要包括半導(dǎo)體信息功能材料、信息儲(chǔ)存材料和光電子激光纖維材料【2】。半導(dǎo)體功能材料；硅是當(dāng)前微電子技術(shù)的基礎(chǔ)材料，從提高硅器件、集成電路成品率，提高性能和降低成本來看，增大直拉硅單晶的長度、解決鬼片直徑增大導(dǎo)致缺陷密度增加和均勻性變差等問題仍是今后硅

3、單晶發(fā)展的大趨勢(shì)。硅外延材料是在高溫下通過氣象化學(xué)反應(yīng)，在拋光的硅單晶面上生長一層或多層硅單晶薄膜，通過控制生長條件，可以獲得不同電阻率，不同厚度和不同型號(hào)的外延層，主要用于制造各種規(guī)集成電路和分離器件，是集成電路和分立器件重要的基礎(chǔ)材料。大直徑的硅集成電路芯片生產(chǎn)線均選用硅外延材料為起始材料?！?】信息儲(chǔ)存材料；頻帶寬 頻帶的寬窄代表傳輸容量的大小。載波的頻率越高，可以傳輸信號(hào)的頻帶寬度就越大。在VHF頻段，載波頻率為485MHz300Mhz。帶寬約250MHz，只能傳輸27套電視和幾十套調(diào)頻廣播?？梢姽獾念l率達(dá)100000GHz，比VHF頻段高出一百多萬倍。盡管由于光纖對(duì)不同頻率的光有不同

4、的損耗，使頻帶寬度受到影響，但在最低損耗區(qū)的頻帶寬度也可達(dá)30000GHz。目前單個(gè)光源的帶寬只占了其中很小的一部分(多模光纖的頻帶約幾百兆赫，好的單模光纖可達(dá)10GHz以上)，采用先進(jìn)的相干光通信可以在30000GHz范圍內(nèi)安排2000個(gè)光載波，進(jìn)行波分復(fù)用，可以容納上百萬個(gè)頻道。 2損耗低 在同軸電纜組成的系統(tǒng)中，最好的電纜在傳輸800MHz信號(hào)時(shí)，每公里的損耗都在40dB以上。相比之下，光導(dǎo)纖維的損耗則要小得多，傳輸1、31um的光，每公里損耗在035dB以下若傳輸155um的光，每公里損耗更小，可達(dá)02dB以下。這就比同軸電纜的功率損耗要小一億倍，使其能傳輸?shù)木嚯x要遠(yuǎn)得多。此外，光纖傳

5、輸損耗還有兩個(gè)特點(diǎn)，一是在全部有線電視頻道內(nèi)具有相同的損耗，不需要像電纜干線那樣必須引人均衡器進(jìn)行均衡；二是其損耗幾乎不隨溫度而變，不用擔(dān)心因環(huán)境溫度變化而造成干線電平的波動(dòng)。 3抗干擾能力強(qiáng) 因?yàn)楣饫w的基本成分是石英，只傳光，不導(dǎo)電，不受電磁場(chǎng)的作用，在其中傳輸?shù)墓庑盘?hào)不受電磁場(chǎng)的影響，故光纖傳輸對(duì)電磁干擾、工業(yè)干擾有很強(qiáng)的抵御能力。也正因?yàn)槿绱耍诠饫w中傳輸?shù)男盘?hào)不易被竊聽，因而利于保密。 4工作性能可靠 我們知道，一個(gè)系統(tǒng)的可靠性與組成該系統(tǒng)的設(shè)備數(shù)量有關(guān)。設(shè)備越多，發(fā)生故障的機(jī)會(huì)越大。因?yàn)楣饫w系統(tǒng)包含的設(shè)備數(shù)量少(不像電纜系統(tǒng)那樣需要幾十個(gè)放大器)，可靠性自然也就高，加上光纖設(shè)備的壽命

6、都很長，無故障工作時(shí)間達(dá)50萬75萬小時(shí)，其中壽命最短的是光發(fā)射機(jī)中的激光器，最低壽命也在10萬小時(shí)以上。故一個(gè)設(shè)計(jì)良好、正確安裝調(diào)試的光纖系統(tǒng)的工作性能是非?？煽康?。【4】光電子及光纖維材料；光電材料在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用軍用光電材料研究的目的是將研究成果應(yīng)用于新一代高技術(shù)光電子裝備系統(tǒng)，提高電子進(jìn)攻和防衛(wèi)綜合電子戰(zhàn)的能力。軍用光電材料是軍用光電子技術(shù)的重要基礎(chǔ)，對(duì)軍用光電子裝備系統(tǒng)有重要的賦能和倍增作用。以紅外材料為基礎(chǔ)的光電成像夜視技術(shù)能增強(qiáng)坦克、裝甲車、飛機(jī)、軍艦及步兵的夜戰(zhàn)能力，為航空、衛(wèi)星偵察、預(yù)警提供重要手段，成像制導(dǎo)技術(shù)可大大提高導(dǎo)彈的命中率和抗干擾能力。以新型固體激光材料為基礎(chǔ)的激

7、光測(cè)距、激光致盲武器和火控制系統(tǒng)等使作戰(zhàn)能力大大加強(qiáng)。可調(diào)諧激光晶體為從可見光到紅外波段可調(diào)諧激光系統(tǒng)提供工作物質(zhì)可提高激光雷達(dá)、空中傳感和水下探測(cè)等軍用激光系統(tǒng)的領(lǐng)域監(jiān)視、偵察能力。利用光纖材料、寬帶、抗電磁和強(qiáng)核電磁脈沖干擾、保密、體積小、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)和抗輻照等優(yōu)點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)地面武器系統(tǒng)無人遠(yuǎn)距離傳感陣和有人控制站之間的GB/s級(jí)信息傳輸；艦船指揮可以通過光纖為遠(yuǎn)距離艦隊(duì)發(fā)送信號(hào)，進(jìn)行指揮；飛機(jī)將能發(fā)射光纖攜繩的機(jī)載無人加強(qiáng)飛機(jī)或靶機(jī)；以往的武器有線制導(dǎo)將被光纖制導(dǎo)所取代；軍用運(yùn)載體的慣性導(dǎo)航系統(tǒng)將被光纖陀螺所取代；戰(zhàn)略武器發(fā)射的C3I系統(tǒng)也將啟用光纖C3I網(wǎng)絡(luò)等等。總之，軍用光纖系統(tǒng)的應(yīng)用，將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越話音和低速率數(shù)據(jù)通信的范圍，而進(jìn)入傳感、海上或空中武器平臺(tái)及各種高速率傳輸系統(tǒng)?！?】 可以預(yù)料，