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20131021139 金建林现代信息材料信息材料分类1.信息收集材料2.信息储存材料3.信息处理材料4.信息传递材料5.信息显示材料另外，还有一类重要的信息材料是半导体激光器材料。光信息的存储、处理、传递和显示并不基于半导体激光材料在外场作用下发生某种物理或化学变化来实现，但这些功能必须有半导体激光器产生的激光参与才能实现。半导体激光器是信息功能器件的核心器件和通用器件，半导体激光材料也是信息材料中重要的部分。半导体激光器信息收集材料1.信息收集材料是指用于信息传递和探测的一类对外界信息敏感的材料。在外界环境影响下，材料的物理化学性质会发生变化，通过测量这些变化可精确地探测、接收和了解外界信息变化。 信息收集材料主要包括力敏材料、热敏材料、光敏材料、磁敏材料、气敏材料、湿敏材料、压敏材料、生物传感材料等。热敏传感材料是指对温度变化具有灵敏响应的材料，主要是电阻随温度显著变化的半导体热敏电阻陶瓷。根据电阻温度系数的正负可分为： （1）正温度系数（PTC）。电阻值随温度的上升而增大。PTC热敏材料应用在负载过电流、过热保护（手机充电）的PTC热敏传感器上。 （2）负温度系数（NTC）。电阻值随温度升高而减小。NTC热敏材料广泛应用在抑制浪涌电流、温度检测上，如防浪涌电流插座。 PTC热敏传感器 NTC热敏传感器气敏材料是对气体敏感，其电阻值会随外界气体变化的材料。气敏材料用于制作气敏传感器，吸附气体后载流子数量变化将导致表面导致率变化，进而对气体的种类和浓度进行探测。 汽车尾气分析仪 酒精测试仪光敏传感材料在光照下会因各种效应产生光生载流子，用于制作光敏电阻、光敏三极管、光电耦合器和光电探测器。最常用的光敏材料是鍺、硅和Ⅱ-Ⅵ族、Ⅳ-Ⅵ族中的一些半导体化合物等，如Cds、CdSe、PbS等。 光敏二极管 光电耦合器信息储存材料2.信息储存材料是在电场、磁场、光照等影响下，材料发生物理或化学变化，实现对信息的存储。有磁记录材料（如磁带、磁条卡）、光存储材料（如光盘）等。磁记录材料是指利用磁特性和磁效应输入（写入）、记录、存储和输出（读出）声音、图像、数字等信息的磁性材料，可方便地进行数据的存储和读取工作。磁带光存储材料是一种借助光束作用写入，读出信息的材料。写入时光盘的存储介质与聚焦的激光束相互作用，产生物理或化学作用，形成记录点，当光再次照射时形成反差，产生读出信号。未来，存储发展方向为小型化、大容量、高速读写、高可靠性、光学处理、生物化学处理、分子处理、量子处理。 光盘信息处理材料3.信息处理材料是制造信息处理器件，如晶体管和集成电路的材料。目前使用最多的是硅，硅是单一元素半导体，具有力学强度高、结晶性能好等特点，在自然界中有丰富的储量。将单晶硅切割成片并抛光，制成的硅片称为晶片。在真空无尘环境下，在晶片上集成大量的晶体管和其他元件，得到芯片；将芯片装在陶瓷封装壳中构成具有特殊电路功能的集成电路。 单晶硅棒 晶片 集成电路 芯片 集成电路制作过程 另外，常用的信息处理材料还有鍺材料、砷化镓、碳化硅和人造金刚石薄膜等，尤其是金刚石半导体材料，它在高温、高功率器件领域有着极大的潜在应用前景。 鍺三极管 人造金刚石薄膜信息传递材料4.信息传递材料是用于各种通信器件的能够用来传递信息的材料，如光纤材料。光纤透光性好，传输中损耗较低、容量大、抗干扰、必威体育官网网址性好、质量轻、抗潮湿及抗腐蚀。其中，石英光纤具有资源丰富、化学性能稳定、膨胀系数小等优点，是目前得到大规模应用的光纤。 光纤光纤的应用光纤可用于显示系统，将光纤用于公司广告牌，可变化各种颜色，吸引人们注目。光纤在汽车工业中应用占很大比重，如尾灯故障显示系统、驾驶指示灯、油表和温度计显示等。军舰用光纤联接数字解码电话系统，处理舰上各区域信息，通讯效果不受干扰并免除窃听之虑。机场滑行路标使用光纤后，用灯数量减少，文字明确，可靠性高，减少故障，维修容易。光纤可制成传感器，对许多废气和有机液体在中红外波段均有较强的吸收带，用氟化物光纤制成的红外光谱仪可对这些气体和液体的浓度进行远距离检测。信息显示材料5.信息显示材料主要是指用于阴极射线管和各类平板显示器件的一些发光显示材料。按照显示原理分类，信息显示材料主要可分为液晶显示材料（LCD）、等离子体显示材料（PDP）阴极射线管显示材料（CRT）、场发射显示材料（FED）、真空荧光显示材料（VFD）、无机电致发光显示材料（EL）和有机电致发光显示材料（OLED）等。这里主要介绍液晶显示材料液晶显示材料具有晶体一样的各向异性，也具有液体的流动性。液晶的流动性表面液晶分子间作用力微弱，改变液晶分子取向排列所需外力很小，几伏电压就可改变，因此液晶显示具有低电压、微功耗的特点；液晶分子呈棒状，长约一个纳米，棒状分子由中央基团和末端基团构成，这些基