通信芯片的相关特点

小巧玲珑

美国模拟器件公司(ADI) 日前新研制成功世界上第一款用于无线通信手机的完全基于 (RAM)的基带芯片组。这款小小的SoftFone芯片组，体积小巧，仅像火柴盒一般大小，能够使移动电话厂商和终端用户轻松定制、选择功能。这种芯片组的功耗较小，成本也比较低，因而极具竞争优势。SoftFone芯片组完全基于RAM，GSM移动电话厂商可利用普通硬件平台装入不同版本的软件，以支持从高端到低端的全系列手机。ADI的这款SoftFone芯片组将于今年8月初大批面市。

为了进一步缩小通信芯片的体积，科学家们正在研制一系列的采用非硅材料制造的芯片，例如砷化镓(GaAs)芯片、锗(Ge)芯片以及硅锗(SiGe)芯片等。 这些非硅通信芯片的体积更小巧，能够用来制造轻、薄、短、小的通信设备。

为了使通信终端设备做得越来越小，在数字蜂窝电话中，芯核RISC处理器构成一个高集成度子系统的一部分。基带部分，即RF 部分在通常的情况下集成一个RISC微控制器、一个低成本DSP、键盘、存储器、屏控制器和连接逻辑。ARM公司的ARM7 TDM1十分适合于这种应用，其每兆赫仅消耗1.85mW，相对低的 13MHz 速率与GSM900系统中的微控制器同步。RISC芯核在芯片上仅占4.9m2的面积，可以在较低的电压下工作，因而片上存储器的功耗往往低于片外存储器。ROM的功耗也小于SRAM。在可能的情况下，采用空载模式更能节省功率。在一般情况下，片上必需包括一个锁相环为DSP提供时钟信号。

高集成度在DSP芯片中也应用得很广泛。 为用低功耗的小型器件进行高水准的调制和解调算法作业，已经开发出包含有DSP内核电路的单片算法IC。在21世纪初的几年内，随着微细化工艺技术的不断发展，在更多地采用0.25μmCMOS工艺之后，集成度将会得到进一步的提高，而电压和功耗将会进一步降低，从而能够将用于协议处理的CPU内核电路也全部集中制作在一枚小小的芯片上。 Texas Instruments(TI)公司日前新推出的TMS320C6203产品，有250MHz、300MHz两种型号，执行速度高达2900MIPS，是目前世界上速度最快的DSP产品。这款芯片集成了7Mbits内存，是目前在单机芯DSP里集成的最大内存，采用18m2的BGA封装，能够节省插件板/系统空间，适用于3G无线基站、电信系统和网络基础设施的设备。

使通信芯片实现微型化的另一种有效的途径，是在半导体通信芯片制造工艺中采用更先进的光刻技术，科学家们让光透过掩膜形成一个影像，利用透镜使这个影像缩小，并且巧妙地利用这种投影光，把芯片电路的轮廓投射到涂有一层硅的光刻胶上面，通过对透镜的改进，缩短光的波长，并且改进光阻材料，就可以把芯片电路蚀刻得更加细致入微，更加精确，从而制造出集成度更高、体积更小的通信芯片，使用这种芯片的移动通信设备将变得更加便携。

快如闪电

第三代移动通信正在崛起，3G与第一代以及第二代移动通信技术最大的不同，在于3G需要面向Internet和数据通信。因此，对新一代的手机IC芯片提出了更好的要求，要求手机IC芯片具有更强大的数据存储和数据处理能力，必需拥有更广阔的存储空间，用来存储从网上下载的各种数据信息。此外，还要求新一代手机中被处理的信息不再仅仅是语音和指令，而是更复杂的多媒体信息，因此，要求新一代手机IC芯片必需拥有更高速的数据处理能力，要求其速度快如闪电。

为了使新一代手机拥有更大的存储能力和更快的数据处理能力，将会提高手机的功耗，而要达到大数据量存储、高速处理和功耗不增加这三种要求,新一代手机应当采用嵌入式flash（快闪）存储技术、高性能的DSP和降低电池电压等各种手段。

高速接口IC，用于通信网络的中继传输和几个通信系统之间的高速传输，传输速度已经按照ITU规定的SHD实现标准化。除了与光缆接口的激光器驱动电路和光接收电路等光电变换电路之外，其它的诸如帧同步、纠错以及传输总线的多路分离等，都需要利用目前已经向着微细化发展的CMOS 技术的高集成度将其制作在一枚小小的芯片上。目前，以0.35μmCMOS技术制作的通信接口IC，能够以2.4Gbps的速度进行各种传输信息的处理。

蓝色巨人IBM和北方电讯(Nortel) 公司的科学家们还联合研制出了一款制造材料既非硅、也非锗的新型芯片，这就是SiGe芯片，它是由硅(Si)和锗(Ge)两种材料的混合物制造而成的，称为SiGe混合物半导体芯片。 根据这两家公司的合作协议，Nortel公司负责为几种高速通信应用程序专门设计这种新型SiGe芯片，而IBM公司则负责专门生产这种芯片。 这种SiGe芯片是目前其他一些非硅半导体芯片诸如砷化镓芯片的有益的补充，SiGe芯片能够有力地支持研发更复杂、高速的通信新产品。与砷化镓芯片比较，SiGe芯片有着其明显的优势，SiGe芯片的集成度更高，体积更小，功耗也更少。此外，SiGe芯片还有一个突出的优点，它可以用现有的硅芯片生产设备进行加工，而不必另外添置其它的加工设备，从而能够有效地降低生产成本，与其他的非硅芯片更具有价格优势。

美国密执安大学工程学院在最近研制成功一种新型光学芯片，这种芯片可以大大增加数据高速公路的信息容量，使上网用户获益匪浅。这种芯片是目前高速光电子信号检测的世界纪录保持者，它可以接收速度高达24Mbps的以激光脉冲传输的数据，而目前绝大多数同类产品能够处理的数据传输速度，仅为11兆位/秒。这所工程学院新推出的光学芯片，在同一种半导体叠层中集成了光检测仪和放大装置，不必采用会增加混合光感接收器制造成本的连接电线。这种芯片的电路包括一个可检测输入光束的P 型光电二极管和一个放大高速信号的异结双极晶体管。这种芯片是在密执安大学固态电子实验室采用一种半导体工业最常用的单步分子束外延生长工艺研制成功的。虽然目前这种光学芯片的成本还比较高，但是，一旦这种制造技术实现了标准化，那么，光学芯片的成本和价格就会大大降低，届时，光学芯片就会在电子业界和通信业界得到广泛的应用。

功能多样

欧洲最大的半导体制造厂商Philips半导体公司日前推出新型的GSM GPRS芯片组，以便实现基于GSM移动电话系统的高速数据传输，为移动通信Internet和个人多媒体服务热潮推波助澜。这种芯片组基于Philips并购的 VLSI 技术公司的OneC基带控制器，这是目前业界最高集成度的GSM解决方案，它将成为利用 GPRS进行高速数据传输的新一代移动电话的核心。这种综合GPRS方案的射频部分是由Philips开发的新型双带RF芯片组构成的。GPRS OneC 和Philips以及第三方的RF方案相容，成为一款面向3G的新产品。Philips的下一代将会集成更多的新功能，例如GPS、MP3以及Bluetooth等，并且直接面向UMTX、WCDMA以及CDMA-2000等3G移动通信标准。

Philips公司推出的两款多功能电话通信芯片TEA1118以及 TEA1118A，可以应用于可视电话、传真电话一体机和室内无绳电话基地台等。TEA1118 芯片具有各种DECT应用方案的多种语音电路功能，TEA1118A芯片也具有各种CTO/CT1模拟室内无绳电话所需的DTMF拨号插入和噪声控制等多种功能。内置拨号和接口的低压芯片TEA110A，则属于TEA1112A的低价产品，采用DIP14/SO14两种封装，能够为不设发光二极管挂上/ 挂下指示与传声器噪声抑制功能的电话提供具有价格竞争能力的解决方案。TEA111X系列的芯片产品则采用高密度双极处理技术生产而成，可以使新型电话的设计大为简化。

AMD公司新推出两款最先进的手机用flash存储器芯片:32MB的Am29BDS323和64MB的Am29BDS643，这两款芯片都采用AMD公司创新的同步读/写结构、高性能爆发模式接口以及超低电压技术。这两款芯片可以在40MHz～54MHz的频率范围内进行运作，最适宜用于新一代的移动通信手机，能够支持多种创新的功能，例如上Internet的功能、PDA、视频数据分流传输以及MP3等功能。Am29BDS323芯片的存取时间为20ns，而Am29BDS643芯片的存取时间仅为13.5ns，比其他的竞争产品快，这种高速存取功能可以大大减少读取flash代码以及数据所需的等待状态次数，从而确保微处理器可以充分发挥其性能。Nokia公司由于采用分组无线通信服务(GPRS)、EDGE以及第三代无线通信技术的新一代手机需要支持高速的数据传输，因而需要得到先进的flash芯片的支持，而AMD公司推出的这两款flash能够满足这种需求。

为了研制出多功能的移动通信便携式终端设备，要求通信芯片具有更高的集成度，从而将多种芯片集成到一块芯片上，成为一体化芯片。Agere Systems公司（原Lucent Technologies微电子部），集中力量专攻通信设备的研究开发，成绩斐然，这家公司曾经创造了年销售通信芯片30亿美元的业绩，其中，一体化多功能芯片占58%，居该公司所有产品销售总额的12%。Agere最近还新推出了一款由11 个芯片组集成为一体的多功能移动电话。另外一家业界巨头TI ，最近几年将其研发重点进行了重新定位，加大了研发DSP及其他多功能通信芯片的力度，在研制开发新款多功能通信芯片方面表现不俗，十分引人注目。

功耗不断降低

长期以来，科学家们一直致力于研制能够显著地降低能耗的产品。最近，一种新推出的利用反向计算的方法设计的微处理器芯片可以大大降低耗电量。这种设计方法将导致功能强大的微处理器问世，这种微处理器可用于诸如掌上型计算机、移动电话和便携式计算机等电流驱动的装置中，并且可以大大延长这类装置的运行时间。美国麻省理工学院负责反向计算项目的著名科学家迈克尔. 弗兰克在最近指出:“在不使用昂贵制冷系统的情况下，我们的研究已经接近了高速微处理器所能散发热量的物理极限”。弗兰克和他的同事们认为，除非散热问题能够得到完美的解决，否则“摩尔定律”就将变得不再适用了。他们还指出，反向计算所涉及的技术，是解决微处理器散热问题的最佳方案。在反向计算中，每个运算周期后存储在微处理器中的信息并没有完全被擦掉，擦掉信息时微处理器是不会发热的，而是保留了某些信息，供下一个运算周期使用。科学家们制造的理论模型表明，制造出只消耗相当于目前微处理器1%电能的功能强大的微处理器是完全可能的。加州大学信息学学院的一个研究小组最近宣布，他们已经研制出世界上第一块利用某些反向计算技术的微处理器芯片。

Motorola公司半导体部新推出的FLEX芯片组，提供了处理FLEX 协议所需的所有器件，加速了专业人员设计的寻呼机产品投放市场的速度。FLEX 协议是开发高速寻呼机de facto标准，它向专业人员提供一组共同的规则，确保寻呼机的使用能够跨越不同寻呼台站的设备。 Motorola FLEX 芯片组包括 : 68175FLEX 字符数字芯片，68181FLEX漫游芯片，68175FCB FLEX开发和新款模拟-数字转换芯片68176， 它能够将68176模拟/ 数字芯片插在 FLEX 开发板上 ，并且将 900MHz 射频接收器连接到68175FLEX字符芯片或者68181漫游芯片上。ADC把由RF接收器检测到的4级声频信号转换为2位数字信号，以供系统其余部分使用。 Motorola提供的68176芯片具有更宽的工作电压范围、较低的电源电压和比其它ADC芯片更低的成本，深受广大用户青睐。

半导体的应用, 半导体有哪些常见的应用

半导体一般指矽晶体,它的导电性介于导体和绝缘体之间。

半导体是指导电能力介于金属和绝缘体之间的固体材料。按内部电子结构区分，半导体与绝缘体相似，它们所含的价电子数恰好能填满价带，并由禁带和上面的导带隔开。半导体与绝缘体的区别是禁带较窄，在2～3电子伏以下。

典型的半导体是以共价键结合为主的，比如晶体矽和锗。半导体靠导带中的电子或价带中的空穴导电。它的导电性一般通过掺入杂质原子取代原来的原子来控制。掺入的原子如果比原来的原子多一个价电子，则产生电子导电；如果掺入的杂质原子比原来的原子少一个价电子，则产生空穴导电。

半导体的应用十分广泛，主要是制成有特殊功能的元器件，如电晶体、积体电路、整流器、镭射器以及各种光电探测器件、微波器件等。

半导体的应用的问题

1楼2楼耸人听闻，哪有那么严重。在半导体材料投入使用以前二战都已经结束了，大量采用电子管的电器装置已经投入民用。众所周知的事实是前苏联半导体材料发展极度落后，无论米格-25歼击机还是联盟号宇宙飞船都还使用着电子管装置，直到九十年代以后俄罗斯才逐步跟上来。

对日常生活的影响，简单地说——

一切使用微控制器也就是所谓“电脑板”的电器都重归机械控制；

不会出现微型计算机，只有巨型机/大型机/小型机，即便有了个人电脑也要衣柜那么大个，耗电量惊人，绝对奢侈品，笔记本就更不用说了；

没有微机当然更没有游戏机了，玩魂斗罗超级玛丽警察抓小偷永远是幻想；

收音机最小也要新华词典那么大，注意：是辞典不是字典；

电视机仍然是阴极射线管的，因为根本生产不出液晶板，不过幸好还能看到彩电；

微波炉可能要洗碗柜那么大吧？因为电子管是很占体积的；

洗衣机是半自动型的，使用机械定时器——微波炉也是。

冰箱一定是外形大大，立升小小，噪音隆隆，前苏联就有那种玩意的实物；

照相机继续用胶卷的，什么数码DC/DV统统不存在；

摄像机会相当笨重，只能用录影带；

您好！这里是邮电局，打电话请用拨盘拨号，如需拨往外地请让我为您转接……呃，这位同志，程控交换机是什么东西？——某人工接线员；

不存在什么VCD、DVD，录影机/放像机也不太会普及——太大、太贵；

没有了微型计算机你会感觉到练得一笔好字的必要性；

飞机导d卫星飞船空间站照样满天飞，战舰航母潜艇坦克照样满世界溜达；

网际网路可能会有，但那将是各国官方、军方和科研机构御用的玩意，跟咱老百姓没啥关系；

……能想起来的差不多都写上了。

半导体的应用，最好说详细点。

试想过你的生活缺少了数字是什么概念吗？那将是一个混乱的世界，无论是你的手机号码、你的身份z号码、还是你家的门牌号，这些全部都是用数字表达的！电子游戏、电子邮件、数码音乐、数码照片、多媒体光碟、网路会议、远端教学、网上购物、电子银行和电子货币……几乎一切的东西都可以用0和1来表示。电脑和网际网路的出现让人们有了更大的想象和施展的空间，我们的生活就在这简单的“0”“1”之间变得丰富起来、灵活起来、愉悦起来，音像制品、手机、摄像机、数码相机、MP3、袖珍播放机、DVD播放机、PDA、多媒体、多功能游戏机、ISDN等新潮电子产品逐渐被人们所认识和接受，数字化被我们随身携带着，从而拥有了更加多变的视听新感受，音乐和感觉在数字化生活中静静流淌……

数字生活已成为资讯化时代的特征，它改变着人类生活的方方面面，在此背后，隐藏着新材料的巨大功勋，新材料是数字生活的“幕后英雄”。

计算机是数字生活中的重要装置，计算机的核心部件是中央处理器（CPU）和储存器（RAM），它们是以大规模积体电路为基础建造起来的，而这些积体电路都是由半导体材料做成的，Si片是第一代半导体材料，积体电路中采用的Si片必须要有大的直径、高的晶体完整性、高的几何精度和高的洁净度。为了使积体电路具有高效率、低能耗、高速度的效能，相继发展了GaAs、InP等第二代半导体单晶材料。SiC、GaN、ZnSe、金刚石等第三代宽禁带半导体材料、SiGe/Si、SOI（Silicon On Insulator）等新型矽基材料、超晶格量子阱材料可制作高温（300~500°C）、高频、高功率、抗辐射以及蓝绿光、紫外光的发光器件和探测器件，从而大幅度地提高原有矽积体电路的效能，是未来半导体材料的重要发展方向。

人机交换，常常需要将各种形式的资讯，如文字、资料、图形、影象和活动影象显示出来。静止资讯的显示手段最常用的如印表机、影印机、传真机和扫描器等，一般称为资讯的输出和输入装置。为提高解析度以及输入和输出的速度，需要发展高灵敏度和稳定的感光材料，例如镭射印表机和影印机上的感光鼓材料，目前使用的是无机的硒合金和有机的酞菁染料。显示活动影象资讯的主要部件是阴极射线管（CRT），广泛地应用在计算机终端显示器和平面电视上，CRT目前采用的电致发光材料，大都使用稀土掺杂（Tb3+、Sn3+、Eu3+等）和过渡元素掺杂（Mn2+）的硫化物（ZnS、CdS等）和氧化物（Y2O3、YAlO3）等无机材料。

为了减小CRT庞大的体积，资讯显示的趋势是高解析度、大显示容量、平板化、薄型化和大型化，为此主要采用了液晶显示技术（LCD）、场致发射显示技术（FED）、等离子体显示技术（PDP）和发光二极体显示技术（LED）等平板显示技术，广泛应用在高清晰度电视（HDTV）、电视电话、计算机（台式或可移动式）显示器、汽车用及个人数字化终端显示等应用目标上，CRT不再是一支独秀，而是形成与各种平板显示器百花争艳的局面。

在液晶显示技术中采用的液晶材料早已在手表、计算器、膝上型电脑、摄像机中得到应用，液晶材料较早使用的是苯基环己烷类、环己基环己烷类、吡啶类等向列相和手征相材料，后来发展了铁电型（FE）液晶，响应时间在微秒级，但铁电液晶的稳定性差，只能用分支法（side-chain）来改进。目前趋向开发反铁电液晶，因为它们的稳定性较高。

液晶显示材料在大萤幕显示中有一定的困难，目前作为大萤幕显示的主要候选物件为等离子体显示器（PDP）和发光二极体（LED）。PDP所用的荧光粉为掺稀土的钡铝氧化物。用类金刚石材料作冷阴极和稀土离子掺杂的氧化物作发光材料，推动场发射显示（FED）的发展。制作高亮度发光二极体的半导体材料主要为发红、橙、黄色的GaAs基和GaP基外延材料、发蓝光的GaN基和ZnSe基外延材料等。

由于因特网和多媒体技术的迅速发展，人类要处理、传输和储存超高资讯容量达太（兆兆）数字位（Tb，1012bits），超高速资讯流每秒达太位（Tb/s），可以说人类已经进入了太位资讯时代。现代的资讯储存方式多种多样，以计算机系统储存为例，储存方式分为随机记忆体储、线上外储存、离线外储存和离线储存。随机记忆体储器要求整合度高、资料存取速度快，因此一直以大规模整合的微电子技术为基础的半导体动态随机储存器（DRAM）为主，256兆位的随机动态储存器的电晶体超过2亿个。外储存大都采用磁记录方式，磁储存介质的主要形式为磁带、磁泡、软磁碟和硬磁碟。磁储存密度的提高主要依赖于磁介质材料的改进，相继采用了磁性氧化物（如g-Fe2O3、CrO2、金属磁粉等）、铁氧体系、超细磁性氧化物粉末、化学电镀钴镍合金或真空溅射蒸镀Co基合金连续磁性薄膜介质等材料，磁储存的资讯储存量从而有了很大的提高。固体（闪）储存器（flash memory）是不挥发可擦写的储存器，是基于半导体二极体的积体电路，比较紧凑和坚固，可以在记忆体与外存间插入使用。记录磁头铁芯材料一般用饱和磁感大的软磁材料，如80Ni-20Fe、Co-Zr-Nb、Fe-Ta-C、45Ni-55Fe、Fe-Ni-N、Fe-Si、Fe-Si-Ni、67Co-10Ni-23Fe等。近年来发展起来的巨磁阻（GMR）材料，在一定的磁场下电阻急剧减小，一般减小幅度比通常磁性金属与合金的磁电阻数值约高10余倍。GMR一般由自由层/导电层/钉扎层/反强磁性层构成，其中自由层可为Ni-Fe、Ni-Fe/Co、Co-Fe等强磁体材料，在其两端安置有Co-Cr-Pt等永磁体薄膜，导电层为数nm的铜薄膜，钉扎层为数nm的软磁Co合金，磁化固定层用5～40nm的Ni-O、Ni-Mn、Mn-In、Fe-Cr-Pt、Cr-Mn-Pt、Fe-Mn等反强磁体，并加Ru/Co层的积层自由结构。采用GMR效应的读出磁头，将磁碟记录密度一下子提高了近二十倍，因此巨磁阻效应的研究对发展磁储存有着非常重要的意义。

半导体的具体应用

最常见的：半导体收音机、掌上计算器、电脑内的主机板显示卡等硬体都要用道半导体、电视机里的部件也要用半导体晶片、手机内部的部件、汽车内也要用到的一些部件。目前大部分将用电器都要用到数字晶片，而不是模拟的（DSP），这些晶片说白了就是用半导体做成的。

半导体镭射器的应用

半导体二极体镭射器在镭射通讯、光储存、光陀螺、镭射列印、测距以及雷达等方面以及获得了广泛的应用

还可以作为固体镭射器的泵浦源，安防领域照明光源，现在应用的领域非常广了

半导体的三个广泛应用：

一、在无线电收音机（Radio）及电视机（Television）中，作为“讯号放大器/整流器”用。

二、近来发展太阳能（Solar Power），也用在光电池（Solar Cell）中。

三、半导体可以用来测量温度，测温范围可以达到生产、生活、医疗卫生、科研教学等应用的70%的领域，有较高的准确度和稳定性，解析度可达0.1℃，甚至达到0.01℃也不是不可能，线性度0.2%，测温范围-100~+300℃，是价效比极高的一种测温元件。

参考百度百科，仅供参考！

半导体在生活中的应用

试想过你的生活缺少了数字是什么概念吗？那将是一个混乱的世界，无论是你的手机号码、你的身份z号码、还是你家的门牌号，这些全部都是用数字表达的！电子游戏、电子邮件、数码音乐、数码照片、多媒体光碟、网路会议、远端教学、网上购物、电子银行和电子货币……几乎一切的东西都可以用0和1来表示。电脑和网际网路的出现让人们有了更大的想象和施展的空间，我们的生活就在这简单的“0”“1”之间变得丰富起来、灵活起来、愉悦起来，音像制品、手机、摄像机、数码相机、MP3、袖珍播放机、DVD播放机、PDA、多媒体、多功能游戏机、ISDN等新潮电子产品逐渐被人们所认识和接受，数字化被我们随身携带着，从而拥有了更加多变的视听新感受，音乐和感觉在数字化生活中静静流淌……

数字生活已成为资讯化时代的特征，它改变着人类生活的方方面面，在此背后，隐藏着新材料的巨大功勋，新材料是数字生活的“幕后英雄”。

计算机是数字生活中的重要装置，计算机的核心部件是中央处理器（CPU）和储存器（RAM），它们是以大规模积体电路为基础建造起来的，而这些积体电路都是由半导体材料做成的，Si片是第一代半导体材料，积体电路中采用的Si片必须要有大的直径、高的晶体完整性、高的几何精度和高的洁净度。为了使积体电路具有高效率、低能耗、高速度的效能，相继发展了GaAs、InP等第二代半导体单晶材料。SiC、GaN、ZnSe、金刚石等第三代宽禁带半导体材料、SiGe/Si、SOI（Silicon On Insulator）等新型矽基材料、超晶格量子阱材料可制作高温（300~500°C）、高频、高功率、抗辐射以及蓝绿光、紫外光的发光器件和探测器件，从而大幅度地提高原有矽积体电路的效能，是未来半导体材料的重要发展方向。

人机交换，常常需要将各种形式的资讯，如文字、资料、图形、影象和活动影象显示出来。静止资讯的显示手段最常用的如印表机、影印机、传真机和扫描器等，一般称为资讯的输出和输入装置。为提高解析度以及输入和输出的速度，需要发展高灵敏度和稳定的感光材料，例如镭射印表机和影印机上的感光鼓材料，目前使用的是无机的硒合金和有机的酞菁染料。显示活动影象资讯的主要部件是阴极射线管（CRT），广泛地应用在计算机终端显示器和平面电视上，CRT目前采用的电致发光材料，大都使用稀土掺杂（Tb3+、Sn3+、Eu3+等）和过渡元素掺杂（Mn2+）的硫化物（ZnS、CdS等）和氧化物（Y2O3、YAlO3）等无机材料。

为了减小CRT庞大的体积，资讯显示的趋势是高解析度、大显示容量、平板化、薄型化和大型化，为此主要采用了液晶显示技术（LCD）、场致发射显示技术（FED）、等离子体显示技术（PDP）和发光二极体显示技术（LED）等平板显示技术，广泛应用在高清晰度电视（HDTV）、电视电话、计算机（台式或可移动式）显示器、汽车用及个人数字化终端显示等应用目标上，CRT不再是一支独秀，而是形成与各种平板显示器百花争艳的局面。

在液晶显示技术中采用的液晶材料早已在手表、计算器、膝上型电脑、摄像机中得到应用，液晶材料较早使用的是苯基环己烷类、环己基环己烷类、吡啶类等向列相和手征相材料，后来发展了铁电型（FE）液晶，响应时间在微秒级，但铁电液晶的稳定性差，只能用分支法（side-chain）来改进。目前趋向开发反铁电液晶，因为它们的稳定性较高。

液晶显示材料在大萤幕显示中有一定的困难，目前作为大萤幕显示的主要候选物件为等离子体显示器（PDP）和发光二极体（LED）。PDP所用的荧光粉为掺稀土的钡铝氧化物。用类金刚石材料作冷阴极和稀土离子掺杂的氧化物作发光材料，推动场发射显示（FED）的发展。制作高亮度发光二极体的半导体材料主要为发红、橙、黄色的GaAs基和GaP基外延材料、发蓝光的GaN基和ZnSe基外延材料等。

由于因特网和多媒体技术的迅速发展，人类要处理、传输和储存超高资讯容量达太（兆兆）数字位（Tb，1012bits），超高速资讯流每秒达太位（Tb/s），可以说人类已经进入了太位资讯时代。现代的资讯储存方式多种多样，以计算机系统储存为例，储存方式分为随机记忆体储、线上外储存、离线外储存和离线储存。随机记忆体储器要求整合度高、资料存取速度快，因此一直以大规模整合的微电子技术为基础的半导体动态随机储存器（DRAM）为主，256兆位的随机动态储存器的电晶体超过2亿个。外储存大都采用磁记录方式，磁储存介质的主要形式为磁带、磁泡、软磁碟和硬磁碟。磁储存密度的提高主要依赖于磁介质材料的改进，相继采用了磁性氧化物（如g-Fe2O3、CrO2、金属磁粉等）、铁氧体系、超细磁性氧化物粉末、化学电镀钴镍合金或真空溅射蒸镀Co基合金连续磁性薄膜介质等材料，磁储存的资讯储存量从而有了很大的提高。固体（闪）储存器（flash memory）是不挥发可擦写的储存器，是基于半导体二极体的积体电路，比较紧凑和坚固，可以在记忆体与外存间插入使用。记录磁头铁芯材料一般用饱和磁感大的软磁材料，如80Ni-20Fe、Co-Zr-Nb、Fe-Ta-C、45Ni-55Fe、Fe-Ni-N、Fe-Si、Fe-Si-Ni、67Co-10Ni-23Fe等。近年来发展起来的巨磁阻（GMR）材料，在一定的磁场下电阻急剧减小，一般减小幅度比通常磁性金属与合金的磁电阻数值约高10余倍。GMR一般由自由层/导电层/钉扎层/反强磁性层构成，其中自由层可为Ni-Fe、Ni-Fe/Co、Co-Fe等强磁体材料，在其两端安置有Co-Cr-Pt等永磁体薄膜，导电层为数nm的铜薄膜，钉扎层为数nm的软磁Co合金，磁化固定层用5～40nm的Ni-O、Ni-Mn、Mn-In、Fe-Cr-Pt、Cr-Mn-Pt、Fe-Mn等反强磁体，并加Ru/Co层的积层自由结构。采用GMR效应的读出磁头，将磁碟记录密度一下子提高了近二十倍，因此巨磁阻效应的研究对发展磁储存有着非常重要的意义。

声视领域内镭射唱片和镭射唱机的兴起，得益于光储存技术的巨大发展，光碟存贮是通过调制镭射束以光点的形式把资讯编码记录在光学圆盘镀膜介质中。与磁储存技术相比，光碟储存技术具有储存容量大、储存寿命长；非接触式读/写和擦，光头不会磨损或划伤盘面，因此光碟系统可靠，可以自由更换；经多次读写载噪比（CNR）不降低。光碟储存技术经过CD（Compact Disk）、DVD（Digital Versatile Disk）发展到将来的高密度DVD（HD-DVD）、超高密度DVD（SHD-DVD）过程中，储存介质材料是关键，一次写入的光碟材料以烧蚀型（Tc合金薄膜，Se-Tc非晶薄膜等）和相变型（Te-Ge-Sb非晶薄膜、AgInTeSb系薄膜、掺杂的ZnO薄膜、推拉型偶氮染料、亚酞菁染料）为主，可擦重写光碟材料以磁光型（GdCo、TeFe非晶薄膜、BiMnSiAl薄膜、稀土掺杂的石榴石系YIG、Co-Pt多层薄膜）为主。光碟储存的密度取决于镭射管的波长，DVD盘使用的InGaAlP红色镭射管（波长650nm）时，直径12cm的盘每面储存为4.7千兆位元组（GB），而使用ZnSe（波长515nm）可达12GB，将来采用GaN镭射管（波长410nm），储存密度可达18GB。要读写光盘里的资讯，必须采用高功率半导体镭射器，所用的镭射二极体采用化合物半导体GaAs、GaN等材料。

镭射器除了在光碟储存应用之外，在光通讯中的作用也是众所周知的。由于有了低阈值、低功耗、长寿命及快响应的半导体镭射器，使光纤通讯成为现实。光通讯就是由电讯号通过半导体镭射器变为光讯号，而后通过光导纤维作长距离传输，最后再由光讯号变为电讯号为人接收。光纤所传输的光讯号是由镭射器发出的，常用的为半导体镭射器，所用材料为GaAs、GaAlAs、GaInAsP、InGaAlP、GaSb等。在接受端所用的光探测器也为半导体材料。缺少光导纤维，光通讯也只能是“纸上谈兵”。低损耗的光学纤维是光纤通讯的关键材料，目前所用的光学纤维感测材料主要有低损耗石英玻璃、氟化物玻璃和Ga2S3为基础的硫化物玻璃和塑料光纤等，1公斤石英为主的光纤可代替成吨的铜铝电缆。光纤通讯的出现是资讯传输的一场革命，资讯容量大、重量轻、占用空间小、抗电磁干扰、串话少、保密性强，是光纤通讯的优点。光纤通讯的高速发展为现代资讯高速公路的建设和开通起到了至关重要的作用。

除了有线传播外，资讯的传播还采用无线的方式。在无线传播中最引人注目的发展是行动电话。行动电话的使用者愈多，所使用的频率愈高，现在正向千兆周的频率过渡，电话机的微波发射与接收亦是靠半导体电晶体来实现，其中部分Si电晶体正在被GaAs电晶体所取代。在手机中广泛采用的高频声表面波SAW（Surface Acoustic Wave）及体声波BAW（Bulk Surface Acoustic Wave）器件中的压电材料为a-SiO2、LiNbO3、LiTaO3、Li2B4O7、KNbO3、La3Ga5SiO14等压电晶体及ZnO/Al2O3和SiO2/ZnO/DLC/Si等高声速薄膜材料,采用的微波介质陶瓷材料则集中在BaO-TiO2体系、BaO-Ln2O3-TiO2（Ln=La,Pr,Nd,Sm,Eu,Gd）体系、复合钙钛矿A（B1/3B￠2/3）O3体系（A=Ba,Sr；B=Mg,Zn,Co,Ni,Mn；B￠=Nb,Ta）和铅基复合钙钛矿体系等材料上。

随着智慧化仪器仪表对高精度热敏器件需求的日益扩大，以及手持电话、掌上电脑PDA、膝上型电脑和其它行动式资讯及通讯装置的迅速普及，进一步带动了温度感测器和热敏电阻的大量需求，负温度系数（NTC）热敏电阻是由Co、Mn、Ni、Cu、Fe、Al等金属氧化物混合烧结而成，其阻值随温度的升高呈指数型下降，阻值-温度系数一般在百分之几，这一卓越的灵敏度使其能够探测极小的温度变化。正温度系数（PTC）热敏电阻一般都是由BaTiO3材料新增少量的稀土元素经高温烧结的敏感陶瓷制成的，这种材料在温度上升到居里温度点时，其阻值会以指数形式陡然增加，通常阻值-温度变化率在20~40%之间。前者大量使用在镍镉、镍氢及锂电池的快速充电、液晶显示器（LCD）影象对比度调节、蜂窝式电话和移动通讯系统中大量采用使用的温度补偿型晶体振荡器等中，来进行温度补偿，以保证器件效能稳定；此外还在计算机中的微电机、照相机镜头聚焦电机、印表机的列印头、软盘的伺服控制器和袖珍播放机的驱动器等中，发现它的身影。后者可以用于过流保护、发热器、彩电和监视器的消磁、袖珍压缩机电机的启动延迟、防止膝上型电脑常效应管（FET）的热击穿等。

为了保证资讯执行的通畅，还有许多材料在默默地作著贡献，例如，用于制作绿色电池的材料有：镍氢电池的正、负极材料用MH合金和Ni(OH)2材料、锂离子电池的正、负极用LiCoO2、LiMn2O4和MCMB碳材料等电极材料；行动电话、PC机以及诸如数码相机、MD播放机/录音机、DVD装置和游戏机等数字音/视讯装置等中钽电容器所用材料；现代永磁材料Fe14Nd2B在制造永磁电极、磁性轴承、耳机及微波装置等方面有十分重要的用途；印刷电路板（PCB）及超薄高、低介电损耗的新型覆铜板（CCL）用材料；环氧模塑料、氧化铝和氮化铝陶瓷是半导体和积体电路晶片的封装材料；积体电路用关键结构与工艺辅助材料（高纯试剂、特种气体、塑封料、引线框架材料等），不一而足，这些在浩瀚的材料世界里星光灿烂的新材料，正在数字生活里发挥着不可或缺的作用。

随着科技的发展，大规模积体电路将迎来深亚微米（0.1mm）矽微电子技术时代，小于0.1mm的线条就属于奈米范畴，它的线宽就已与电子的德布罗意数相近，电子在器件内部的输运散射也将呈现量子化特性，因而器件的设计将面临一系列来自器件工作原理和工艺技术的棘手问题，导致常说的矽微电子技术的“极限”。由于光子的速度比电子速度快得多，光的频率比无线电的频率高得多，为提高传输速度和载波密度，资讯的载体由电子到光子是必然趋势。目前已经发展了许多种镭射晶体和光电子材料，如Nd:YAG、Nd:YLF、Ho:YAG、Er:YAG、Ho:Cr:Tm:YAG、Er:YAG、Ho:Cr:Tm:YLF、Ti:Al2O3、YVO4、Nd:YVO4、Ti:Al2O3、KDP、KTP、BBO、BGO、LBO、LiNbO3、K(Ta,Nb)O3、Fe:KnBO3、BaTiO3、LAP等，所有这些材料将为以光通讯、光储存、光电显示为主的光电子技术产业作出贡献。随着资讯材料由电子材料、微电子材料、光电子材料向光子材料发展，将会出现单电子储存器、奈米晶片、量子计算机、全光数字计算机、超导电脑、化学电脑、生物电脑和神经电脑等奈米电脑，将会极大地影响着人类的数字生活。

本世纪以来，以数字化通讯（Digital Communication）、数字化交换（Digital Switching）、数字化处理（Digital Processing）技术为主的数字化生活（Digital Life）正在向我们招手，一步步地向我们走来——清晨，MP3音箱播放出悦耳的晨曲，催我们按时起床；上班途中，开启随身携带的膝上型电脑，进行新一天的工作安排；上班以后，通过网际网路召开网路会议、开展远端教学和实时办公；在下班之前，我们远端启动家里的空调和溼度调节器，保证家中室温适宜；下班途中，开启手机，悠然自在观看精彩的影视节目；进家门前，我们接收网上订购的货物；回到家中，和有线电视台进行互动，观看和下载喜欢的影视节目和歌曲，制作多媒体，也可进入社群网际网路，上网浏览新闻了解天气……这一切看上去是不是很奇妙？似乎遥不可及。其实它正在和将要发生在我们身边，随着新一代家用电脑和网际网路的出现，如此美好数字生活将成为现实。当享受数字生活的同时，饮水思源，请不要忘记为此作出巨大贡献的功臣——绚丽多彩的新材料世界！

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