半导体材料的选择
半导体材料是现代电子工业的基石,用于制造集成电路(IC)和其他电子元件。这些材料具有独特的物理性质,使它们能够在一定程度上控制电流和电压。当通过外部电压作用于半导体时,它们可以改变其电阻,从而实现开关、放大和逻辑运算等功能。最常用的半导体材料是硅,因为它具有良好的光学、机械和化学性能。
硅晶圆生产过程
为了制造高质量的硅晶圆,首先需要从天然矿物中提取纯净度极高的大理石。然后,大理石被熔化并转化为单晶硅,这个过程通常涉及到多次反渗透、精炼和去杂步骤,以确保最终产品中的杂质含量保持在微纳级别。此后,单晶硅被切割成薄薄的片状,然后进行蚀刻、氧化等处理,以形成所需的电子器件结构。
硬盘驱动器中的磁性金属
除了半导体芯片以外,硬盘驱动器也是依赖于特殊类型的磁性金属来存储数据。这些磁性金属,如铁或镍铬合金,被制造成细薄层,并覆盖在硬盘上的磁介质表面。在读写数据时,头部会移动至特定位置,并使用强烈的地磁场来诱发介质中的域旋转,从而记录或读取信息。
传感器中活跃的陶瓷
传感器是一种检测环境变化(如温度、压力或振动)的设备,而其中许多传感器都依赖于特殊类型的陶瓷作为关键组件。这类陶瓷因其稳定的物理属性、高温耐受能力以及对化学腐蚀性的抵抗力而备受青睐。在制造过程中,一些添加剂可能会加入到陶瓷混合料中以增强其特定性能。
光伏板上的太阳能吸收者
光伏板用于将太阳能转换为有用电能,它们由一系列钙钛矿型或锂离子碳酸盐型太阳能吸收者构成。这些吸收者由特殊配方制成,其主要原料包括稀土元素、三价过渡金属或者锶-钡-钙-氢氧化物复合物等。在工作时,当光子与吸收者的原子相互作用后,便激发出带有足够能源水平自由电子,可以通过PN结产生直接当前,从而输出可利用的一号功率。