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绪论1

0.1 21世纪是信息时代1

0.2 电子信息材料的基本概念2

0.3 几种重要的电子信息材料简介3

0.3.1 信息处理材料4

0.3.2 信息存储材料5

0.3.3 信息显示材料6

0.3.4 信息传感材料9

0.4 信息材料应用与展望10

0.4.1 电子信息材料的应用10

0.4.2 电子信息材料的发展趋势10

参考文献13

第1章 微电子芯片材料14

1.1 集成电路芯片的制造过程15

1.1.1 原料制备及提纯15

1.1.2 单晶硅锭及硅片的制造17

1.1.3 光刻与图形转移18

1.1.4 掺杂与扩散19

1.1.5 薄膜层制备20

1.1.6 互联与封装20

1.2 微电子芯片材料20

1.2.1 衬底材料20

1.2.2 栅结构材料27

1.2.3 源漏材料31

1.2.4 信息存储材料32

1.2.5 互连材料35

1.2.6 钝化层材料38

1.2.7 化学机械抛光材料39

1.2.8 封装材料39

习题41

参考文献41

第2章 介电材料43

2.1 介电材料种类43

2.2 电介质的极化43

2.2.1 介电常数的产生43

2.2.2 极化机制45

2.3 介电材料的特征值48

2.3.1 分子极化率48

2.3.2 极化强度48

2.3.3 静态介电常数49

2.3.4 动态介电常数49

2.3.5 电位移49

2.3.6 介电损耗50

2.3.7 电导率50

2.3.8 击穿电压50

2.4 介电陶瓷50

2.4.1 介电陶瓷实际应用中的重要参数51

2.4.2 常见的不同结构介电陶瓷类型57

2.5 常见的介电陶瓷的制备方法60

2.6 常见的介电陶瓷分析方法61

2.7 微波介电陶瓷61

2.8 最新的介电陶瓷应用技术63

2.8.1 厚膜混合集成电路（HIC）技术63

2.8.2 MCM多层基板63

2.8.3 低温共烧陶瓷技术63

2.8.4 多层陶瓷电容器64

2.8.5 微波陶瓷元器件的凝胶注模成型工艺64

2.8.6 微波介质陶瓷薄膜65

2.9 小结65

习题65

参考文献66

第3章 压电材料67

3.1 晶体的压电性和铁电性67

3.1.1 压电效应67

3.1.2 热释电效应69

3.1.3 晶体的铁电性70

3.1.4 铁电性、压电性、热释电性之间的关系73

3.2 压电材料的特性参数73

3.2.1 介电常数74

3.2.2 介电损耗74

3.2.3 机械品质因数75

3.2.4 机电耦合系数76

3.2.5 弹性系数76

3.2.6 压电常数77

3.2.7 频率常数78

3.3 压电陶瓷材料79

3.3.1 钙钛矿型结构压电陶瓷80

3.3.2 钨青铜型压电陶瓷86

3.3.3 含铋层状结构型压电陶瓷87

3.4 压电材料的应用88

3.4.1 压电陶瓷高压发生装置89

3.4.2 压电振子方面的应用91

3.4.3 压电陶瓷在超声设备中的应用93

习题96

参考文献96

第4章 传感器材料98

4.1 传感器的基本知识98

4.1.1 传感器的基本概念98

4.1.2 传感器的分类99

4.1.3 传感器的基本特征100

4.1.4 传感器的选用原则105

4.1.5 传感器的一般要求、发展方向106

4.2 传感器材料107

4.2.1 常见的传感器材料107

4.2.2 传感器材料发展中的问题及建议109

4.3 气敏材料110

4.3.1 气敏传感器110

4.3.2 氧化锡气敏材料115

4.3.3 氧化锌气敏材料119

4.3.4 氧化铁气敏材料127

4.3.5 氧化铟气敏材料130

4.4 气敏传感器的应用133

4.4.1 家用煤气、液化石油气泄漏报警器电路134

4.4.2 酒精测试仪134

4.4.3 高灵敏度氢气报警器电路135

4.4.4 矿灯瓦斯报警器136

习题137

参考文献137

第5章 能源电池材料139

5.1 电池概论139

5.1.1 电池的原理和组成139

5.1.2 电池的分类144

5.1.3 电池的主要性能145

5.1.4 电池的选择和应用150

5.2 一次电池151

5.2.1 一次电池概述151

5.2.2 锌一次电池152

5.2.3 锂电池156

5.3 二次电池158

5.3.1 二次电池概述158

5.3.2 镍—氢（MH-Ni）电池159

5.3.3 锂离子电池164

5.3.4 其它二次电池体系171

5.4 燃料电池172

5.4.1 燃料电池的发展进程及分类172

5.4.2 燃料电池的工作原理173

5.4.3 燃料电池的组成174

5.4.4 燃料电池系统175

5.4.5 燃料电池的类型176

习题180

参考文献180

第6章 自旋电子材料181

6.1 概述181

6.2 磁电效应182

6.2.1 磁电阻效应182

6.2.2 自旋霍耳效应183

6.3 金属超晶格的巨磁阻效应185

6.3.1 金属超晶格实现巨磁阻效应的条件185

6.3.2 金属超晶格巨磁阻效应的特点186

6.3.3 金属超晶格巨磁阻效应的定性解释187

6.4 自旋阀的巨磁阻188

6.4.1 自旋阀类型及优点188

6.4.2 钉扎型自旋阀的原理与结构189

6.4.3 自旋阀的结构形式191

6.5 颗粒膜中的巨磁阻效应192

6.5.1 颗粒膜简介192

6.5.2 颗粒膜巨磁阻效应机制192

6.5.3 影响颗粒膜巨磁阻效应的因素194

6.6 隧道磁电阻效应196

6.6.1 磁隧道电阻的发现及研究概况196

6.6.2 磁隧道电阻的理论解释197

6.7 庞磁电阻效应199

6.7.1 钙态矿锰氧化物的结构199

6.7.2 锰氧化合物MCR效应物理机制202

6.8 半导体自旋电子材料205

6.8.1 自旋注入和自旋检测205

6.8.2 自旋极化输运207

6.8.3 稀磁半导体207

6.9 自旋电子材料的应用209

6.9.1 磁电阻传感器209

6.9.2 磁电阻硬盘磁头210

6.9.3 磁电阻随机存储器211

习题212

参考文献212

第7章 光电子材料214

7.1 光子和电子的相互作用214

7.1.1 固体中光的吸收过程215

7.1.2 固体中光的发射过程216

7.2 固体激光材料218

7.2.1 固体激光器的构成218

7.2.2 激光产生原理219

7.2.3 激光的特点220

7.2.4 常用固体激光材料221

7.3 半导体发光材料227

7.3.1 半导体发光二极管227

7.3.2 半导体激光材料234

7.4 太阳能电池材料235

7.4.1 太阳能电池工作原理236

7.4.2 太阳能电池结构及性能指标237

7.4.3 太阳能电池材料238

7.4.4 太阳能电池的应用与发展241

习题242

参考文献243

第8章 有机电子材料244

8.1 导电高分子材料244

8.1.1 高分子材料结构和电导特征244

8.1.2 导电高分子材料的种类246

8.1.3 复合型导电高分子材料247

8.1.4 结构型导电高分子材料253

8.2 光电导高分子材料259

8.2.1 概述259

8.2.2 高分子光电导机理260

8.2.3 典型的高分子光电导体261

8.2.4 光电导高分子的应用261

8.3 高分子压电材料262

8.3.1 高分子压电材料概述262

8.3.2 常见的高分子压电材料263

8.3.3 高分子压电材料的应用265

习题266

参考文献266