信息功能器件

1绪论001
1.1信息功能材料和信息功能器件001
1.2信息功能器件的研究内容002
1.2.1半导体器件002
1.2.2力敏器件003
1.2.3热敏器件003
1.2.4压敏器件004
1.2.5湿敏器件004
1.2.6光敏器件004
1.2.7气敏器件005
1.2.8磁敏器件005
1.3信息功能材料和器件的发展态势006

2半导体器件008
2.1半导体材料008
2.1.1本征半导体008
2.1.2掺杂半导体009
2.1.3载流子特性011
2.1.4导电特性013
2.2半导体的PN结014
2.2.1半导体同质结014
2.2.2半导体异质结020
2.3PN结二极管024
2.3.1PN结基本工作特征024
2.3.2边界条件025
2.3.3PN结电流-电压关系027
2.3.4结击穿031
2.4肖特基二极管033
2.4.1肖特基二极管的基本结构033
2.4.2肖特基势垒034
2.4.3金属-半导体的欧姆接触040
2.5双极晶体管043
2.5.1工作原理043
2.5.2非理想效应049

3力敏器件055
3.1力敏效应055
3.1.1压电效应055
3.1.2压阻效应057
3.2力敏材料060
3.2.1压电材料060
3.2.2压阻材料070
3.3力敏器件的类型073
3.3.1压电振子073
3.3.2声表面波器件083
3.3.3压阻器件085
3.3.4磁致伸缩压力器件101
3.3.5光纤式压力器件104

4热敏器件107
4.1热敏效应107
4.1.1热释电效应107
4.1.2热电阻效应113
4.1.3热电子效应118
4.2热敏材料122
4.2.1热释电材料122
4.2.2热敏电阻材料125
4.2.3热电偶材料131
4.3热敏器件的类型133
4.3.1热释电红外探测器件133
4.3.2热敏电阻器件137
4.3.3热电偶器件138

5压敏器件144
5.1压敏效应144
5.1.1基本概念144
5.1.2致密多晶半导体器件的晶界电容148
5.2压敏材料155
5.2.1ZnO系陶瓷材料155
5.2.2SiC系压敏陶瓷材料156
5.2.3铁电系陶瓷材料157
5.2.4SnO2、TiO2系半导体材料157
5.2.5CaCu3Ti4O12材料158
5.3压敏器件的工作原理、类型和特性160
5.3.1压敏器件的工作原理160
5.3.2压敏器件的类型162
5.3.3压敏器件特性165

6湿敏器件167
6.1湿敏效应167
6.2湿敏材料169
6.2.1氧化物湿敏材料169
6.2.2尖晶石化合物湿敏材料173
6.2.3陶瓷湿敏材料174
6.2.4半导体湿敏材料175
6.3湿敏器件的特性和类型176
6.3.1湿敏器件的特性177
6.3.2烧结型半导体陶瓷湿敏器件178
6.3.3涂覆膜型陶瓷湿敏器件179
6.3.4多孔氧化物湿敏器件180
6.3.5半导体结型湿敏器件183
6.3.6多功能湿敏器件186

7光敏器件189
7.1光敏效应189
7.1.1光电导效应189
7.1.2光生伏特效应190
7.1.3外光电效应190
7.2光敏材料191
7.2.1宏晶和微晶材料191
7.2.2纳米晶体材料193
7.3光敏器件的特性和类型196
7.3.1光敏器件的基本特性196
7.3.2光敏电阻197
7.3.3非晶硅光敏器件202
7.3.4光电二极管203
7.3.5光电三极管205
7.3.6光电池205
7.3.7半导体色敏传感器208
7.4光敏器件的应用211
7.4.1光电转速传感器211
7.4.2光电测微计212
7.4.3烟尘浊度连续监测仪213
7.4.4光耦合器件213
7.4.5热电型光电传感器215

8气敏器件216
8.1气敏效应216
8.1.1气敏机制216
8.1.2气敏器件的工作原理217
8.1.3气敏传感器的性能参数及指标218
8.2气敏材料219
8.2.1SnO2系220
8.2.2ZnO系222
8.2.3Fe2O3系223
8.2.4ZrO2系223
8.2.5TiO2系224
8.3气敏器件的类型和结构224
8.3.1半导体气敏器件的类型224
8.3.2各种气敏器件的结构225
8.3.3SnO2系半导体气敏器件227
8.3.4ZnO系半导体气敏器件229
8.3.5Fe2O3系半导体气敏器件232
8.3.6Nb2O5系氧敏器件235
8.3.7ZrO2系氧敏器件237
8.3.8其他气敏器件238

9磁敏器件241
9.1磁敏效应241
9.1.1霍尔效应241
9.1.2磁致伸缩效应243
9.1.3磁热效应244
9.1.4光磁电效应248
9.2磁敏材料249
9.2.1半导体磁敏电阻材料249
9.2.2强磁性薄膜磁敏电阻材料251
9.2.3磁致伸缩材料252
9.2.4光磁电效应材料255
9.3磁敏器件的类型260
9.3.1磁敏电阻器260
9.3.2磁敏二极管262
9.3.3磁敏电位器264
9.3.4磁致伸缩器件266
9.3.5光磁电器件269
9.4磁敏器件的应用273
9.4.1霍尔器件的应用273
9.4.2磁敏电阻器的应用275
9.4.3磁敏二极管的应用276
9.4.4室温磁制冷机的应用278
9.4.5光磁电器件的应用281

参考文献285