光電制造技術(shù)范文精選

1基本理論

1.1光電信息技術(shù)的基本概念

隨著人類科技文明水平的不斷提高，信息技術(shù)、新材料技術(shù)、新能源技術(shù)、生物技術(shù)、空間技術(shù)、海洋開發(fā)技術(shù)被科學(xué)界譽為六大高技術(shù)群體，而其中的光電信息技術(shù)更是人類發(fā)展進程中的重大突破。人們對光的認(rèn)識來源于生活中的視覺印象，但是在科學(xué)領(lǐng)域中對光電信息技術(shù)有著更為嚴(yán)格的定義。光電信息技術(shù)是由光學(xué)、光電子、微電子、超聲波等技術(shù)結(jié)合而成的多學(xué)科綜合信息技術(shù)，涉及光信息的輻射、傳播、探測以及光信息的轉(zhuǎn)換、存儲、處理與顯示等眾多的內(nèi)容。光電信息技術(shù)是對光波段的開拓和利用，是信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)革命的一個重要產(chǎn)物。光不僅是自然生物生命能量的重要來源，也是人類生活中信息接收的重要來源。隨著光電信息技術(shù)的發(fā)展，光電信息技術(shù)的應(yīng)用已然成為影響國民經(jīng)濟水平和人民生活水平的重要因素。因此，在我國眾多行業(yè)中的特種設(shè)備的使用上，人們也越來越重視光電信息技術(shù)的應(yīng)用。

1.2特種設(shè)備的基本概念

特種設(shè)備是指涉及生命安全、危險性較大的鍋爐、壓力容器、壓力管道、電梯、起重機械、客運索道、大型游樂設(shè)施和場內(nèi)專用機動車輛。其中鍋爐、壓力容器、壓力管道為承壓類特種設(shè)備；電梯、起重機械、客運索道、大型游樂設(shè)施為機電類特種設(shè)備。由此不難得知，特種設(shè)備的使用與人們的日常生活息息相關(guān)，隨著光電信息技術(shù)的發(fā)展，一些行業(yè)如傳統(tǒng)設(shè)備制造業(yè)、醫(yī)療行業(yè)、化學(xué)品行業(yè)等等諸多行業(yè)中的特種設(shè)備都應(yīng)用了光電信息技術(shù)。光電信息技術(shù)在特種設(shè)備中的應(yīng)用也成為許多制造廠商關(guān)注的熱點話題之一。

1.3光電信息技術(shù)在特種設(shè)備上應(yīng)用的現(xiàn)狀

一、區(qū)域經(jīng)濟特色

大連是繼北京、上海、深圳等被跨國公司看好的發(fā)達(dá)中心城市，是東北地區(qū)的經(jīng)濟樞紐，大連的區(qū)域經(jīng)濟對我國乃至亞洲有著重要影響。區(qū)域經(jīng)濟，是我國社會經(jīng)濟發(fā)展的重要組織形式和實現(xiàn)形式，對全國和地方經(jīng)濟發(fā)展都有重大影響。眾所周知，大連的港口口岸及航運中心地位是大連經(jīng)濟特性的主要表現(xiàn)，伴隨這一經(jīng)濟特色，是裝備制造業(yè)的興盛繁榮。在裝備制造行業(yè)里，通信、電子設(shè)備分量不可小覷,僅在大連開發(fā)區(qū)，電子設(shè)備加工類如佳能、東芝、日本電產(chǎn)、歐姆龍、美國莫萊克斯、inter公司，大連德豪光電、中美合資路美芯片等大型合資企業(yè)就舉不勝舉。這樣的經(jīng)濟環(huán)境需要大量的技術(shù)工人，這是地域經(jīng)濟給電子技術(shù)專業(yè)職業(yè)教育提供的先天條件。

二、電子系狀況

然而，作為職業(yè)教育的我校電子專業(yè)招生卻連年不盡人意，為什么?原因就是電子專業(yè)還在應(yīng)用過去的教學(xué)模式、過去的教學(xué)目標(biāo)，僅僅靠培養(yǎng)電子裝接工從事簡單的生產(chǎn)線作業(yè)，必將被新的技術(shù)迅速淘汰、被新的人員替代，因為電子技術(shù)的發(fā)展迅猛，市場日新月異，產(chǎn)品更新?lián)Q代的速度驚人，拿我們的電視機舉例，從顯像管時代進入液晶時代不過10年，而液晶屏幕的生產(chǎn)線已經(jīng)更新到8代半，京東方已經(jīng)在籌資上第十代產(chǎn)品、生產(chǎn)4K電視機了，所以我們的電子專業(yè)不能不緊跟形勢，再原地踏步。國家關(guān)于職業(yè)教育的改革有過很重要指示，《關(guān)于制定中等職業(yè)學(xué)校教學(xué)計劃的原則意見》指出:“課程改革是教育教學(xué)改革的核心任務(wù)。要深化中等職業(yè)教育課程改革，積極開展現(xiàn)代課程模式”，要“推動產(chǎn)教結(jié)合，加強校企合作，積極開展“訂單式”培養(yǎng)”。所以電子系的改革是順應(yīng)形勢。

三、電子行業(yè)的發(fā)展———光電子產(chǎn)業(yè)崛起

拯救環(huán)境，節(jié)約能源，低碳環(huán)保，可持續(xù)發(fā)展，是進入21世紀(jì)以來人類面臨的一項最重要的課題。各國政府特別是發(fā)達(dá)國家都積極采取行動，搶占技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略制高點，制定出各項引導(dǎo)措施和扶持政策。2009年10月1日我國政府頒布第559號國務(wù)院令，從此，“節(jié)能減排，低碳生活，新材料、新能源開發(fā)”，成為我國預(yù)防環(huán)境污染和生態(tài)破壞，促進經(jīng)濟、社會和環(huán)境的全面協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展的基本國策。這一國策的落實與實施，帶動了光電子技術(shù)的迅猛發(fā)展。國際上，美國現(xiàn)在進行的光伏計劃就是用高亮度LED代替現(xiàn)有路燈照明，這將節(jié)省全美40%以上的電力能源。同樣日本進行的國家陽光計劃也是要將路燈全部替換成高亮度LED。在能源存儲和動力電池領(lǐng)域，天津力神、深圳比克等鋰電池的專業(yè)開發(fā)生產(chǎn)企業(yè)等技術(shù)已經(jīng)逐漸成熟，開發(fā)出的鋰電池已經(jīng)進入動力汽車市場。隨著石油和煤炭等不可再生資源的過度開采和逐漸枯竭，新的替代能源技術(shù)與應(yīng)用的開發(fā)已經(jīng)成為各國關(guān)注重點。前幾年日本地震造成的“核電危機”，使得人們對核電的利用更加謹(jǐn)慎，從而給太陽能的開發(fā)利用帶來巨大的發(fā)展機會。太陽能作為潔凈和無枯竭的新能源被期待廣泛應(yīng)用在汽車、電站、移動建筑設(shè)施、建筑一體化等領(lǐng)域。毋庸置疑，光電子技術(shù)發(fā)展前景無限廣闊，產(chǎn)業(yè)的發(fā)展勢必也為中等職業(yè)學(xué)校打開就業(yè)市場，國內(nèi)現(xiàn)有的該行業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)不斷更新，生產(chǎn)能力和技術(shù)水平在迅猛擴大和提升。光電子產(chǎn)業(yè)是光技術(shù)與電技術(shù)的結(jié)合，是光與電的有機轉(zhuǎn)化互動。是新興的技術(shù)與產(chǎn)業(yè)，是以微電子產(chǎn)業(yè)為基礎(chǔ)發(fā)展起來的。近年來，光電子技術(shù)發(fā)展迅速，技術(shù)和科研成果產(chǎn)業(yè)化進程加快，應(yīng)用領(lǐng)域迅速拓展，已經(jīng)成為現(xiàn)在社會的支柱產(chǎn)業(yè)。

科技研發(fā)的投入，可以讓晉江擁有自己的研發(fā)中心，擁有自己的研發(fā)技術(shù)，逐步擺脫技術(shù)模仿，提高市場競爭力。要進一步充分發(fā)揮晉江經(jīng)濟開發(fā)區(qū)的環(huán)境、人才優(yōu)勢和產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境優(yōu)勢，努力將晉江經(jīng)濟開發(fā)區(qū)打造成晉江科技研發(fā)中心。

建立公共技術(shù)服務(wù)平臺

在高新技術(shù)區(qū)和特色精細(xì)化工產(chǎn)業(yè)基地成立公共技術(shù)服務(wù)平臺，為創(chuàng)新企業(yè)和科技成果轉(zhuǎn)化提供孵化功能。在涉及生物制藥、光電能源、精細(xì)化工、新型材料等高新技術(shù)的五里綜合工業(yè)園重點推動建設(shè)公共技術(shù)服務(wù)平臺，如生物制藥研究中心、光電能源技術(shù)研發(fā)中心等一系列的重大科技創(chuàng)新平臺，為企業(yè)開展研發(fā)提供技術(shù)支撐和服務(wù)。還舉辦了光電論壇等具有國內(nèi)影響力的產(chǎn)業(yè)技術(shù)和學(xué)術(shù)交流論壇，加強科技招商引資和學(xué)術(shù)交流，為企業(yè)的發(fā)展提供良好的技術(shù)服務(wù)平臺，為晉江經(jīng)濟發(fā)展所服務(wù)。

加強閩臺科技交流與合作，建立對臺科技交流與合作的基地

地處晉江的福建省裝備制造業(yè)基地安內(nèi)園，要充分發(fā)揮對臺的優(yōu)勢，整合優(yōu)秀的裝備制造業(yè)資源，推進與臺灣裝備制造業(yè)的對接，積極承接臺灣裝備制造業(yè)的轉(zhuǎn)移，全力打造成為“福建省民生產(chǎn)業(yè)裝備和重大技術(shù)裝備的制造業(yè)基地”、“對臺裝備制造產(chǎn)業(yè)合作示范基地”。在科技方面，建立對臺科技交流與合作基地，定時或不定時組織人員與臺灣技術(shù)人員進行技術(shù)交流，安排人員赴臺實地考察及學(xué)術(shù)交流。經(jīng)過一段時間的實踐證明，閩臺科技交流與合作為晉江科技創(chuàng)新提供了新的發(fā)展空間，為晉江科技創(chuàng)新帶來更多的發(fā)展契機。同時，引進臺灣科技金融，借助臺灣雄厚的資金和豐富的經(jīng)營運作經(jīng)驗，建立臺資或臺資科技創(chuàng)業(yè)風(fēng)險投資企業(yè)，改善晉江市的科技風(fēng)險投資業(yè)。

加強校企合作，培養(yǎng)定向人才

摘要本文重點對半導(dǎo)體硅材料，GaAs和InP單晶材料，半導(dǎo)體超晶格、量子阱材料，一維量子線、零維量子點半導(dǎo)體微結(jié)構(gòu)材料，寬帶隙半導(dǎo)體材料，光子晶體材料，量子比特構(gòu)建與材料等目前達(dá)到的水平和器件應(yīng)用概況及其發(fā)展趨勢作了概述。最后，提出了發(fā)展我國半導(dǎo)體材料的建議。

關(guān)鍵詞半導(dǎo)體材料量子線量子點材料光子晶體

1半導(dǎo)體材料的戰(zhàn)略地位

上世紀(jì)中葉，單晶硅和半導(dǎo)體晶體管的發(fā)明及其硅集成電路的研制成功，導(dǎo)致了電子工業(yè)革命；上世紀(jì)70年代初石英光導(dǎo)纖維材料和GaAs激光器的發(fā)明，促進了光纖通信技術(shù)迅速發(fā)展并逐步形成了高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，使人類進入了信息時代。超晶格概念的提出及其半導(dǎo)體超晶格、量子阱材料的研制成功，徹底改變了光電器件的設(shè)計思想，使半導(dǎo)體器件的設(shè)計與制造從“雜質(zhì)工程”發(fā)展到“能帶工程”。納米科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，將使人類能從原子、分子或納米尺度水平上控制、操縱和制造功能強大的新型器件與電路，必將深刻地影響著世界的政治、經(jīng)濟格局和軍事對抗的形式，徹底改變?nèi)藗兊纳罘绞健?/p>

2幾種主要半導(dǎo)體材料的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢

2.1硅材料

一、前言

近年來，國內(nèi)外正掀起“光電子學(xué)”和“光電子產(chǎn)業(yè)”的熱潮，光電子技術(shù)已經(jīng)在信息、能源、材料、航空航天、生命科學(xué)、環(huán)境科學(xué)和軍事國防等諸多領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。光電子學(xué)是從上世紀(jì)七十年代，在光學(xué)、電子學(xué)及相關(guān)學(xué)科的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一門科學(xué)，光電子器件的小型化、多樣化和性能的不斷提高是光電子技術(shù)發(fā)展的重要標(biāo)志，在這個發(fā)展過程中，薄膜技術(shù)功不可沒。

當(dāng)固體或液體的一維線性尺度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于它的其它二維尺度時，我們將這樣的固體或液體稱為膜。一般將厚度大于1μm的膜稱為厚膜，厚度小于1μm的膜稱為薄膜，當(dāng)然，這種劃分具有一定的任意性。薄膜的研究和制備由來已久，但在早期，技術(shù)落后使得薄膜的重復(fù)性較差，其應(yīng)用受到限制，僅用于抗腐蝕和制作鏡面。自從制備薄膜的真空系統(tǒng)和各種表面分析技術(shù)有了長足的進步，以及其他先進工藝（如等離子體技術(shù)）的發(fā)展，薄膜的應(yīng)用開始了迅速的拓展。目前，在光電子器件中，薄膜的使用非常普遍，它們中大部分是化合物半導(dǎo)體材料，厚度低至納米級。

二、薄膜制備技術(shù)

薄膜制備方法多種多樣，總的說來可以分為兩種——物理的和化學(xué)的。物理方法指在薄膜的制備過程中，原材料只發(fā)生物理的變化，而化學(xué)方法中，則要利用到一些化學(xué)反應(yīng)才能得到薄膜。

1.化學(xué)氣相淀積法(CVD)