1、電子材料課程教學大綱課程編號：03084014 適用專業：電子科學與技術（固體電子工程）學 時 數：64 學 分 數：4開課學期：第 6 學期先修課程：固體物理、電介質物理、材料物理化學、磁性物理一、課程性質和目標授課對象：電子科學與技術專業本科生、材料科學與工程專業本科生。課程類別：專業課教學目標：電子材料為電子科學與技術重要專業課程。電子材料主要包括電子材料的制備方法、結構特征、電磁特性及影響因素、元器件設計和應用開發等所需的材料基礎知識，該領域的最新發展等，為研制電子材料奠定理論與實踐基礎。學生學習本課程后，了解電子材料的歷史、應用領域與特點及其應用與發展動態，更深入掌握電介質物理、磁性

2、物理的基礎知識，提高相關知識在材料研究過程中的運用能力；具備從事電子材料生產、研究、應用和開發的基本能力；本課程又為后續專業課程基礎，直接同電子元器件和電子材料測量密切結合。二、課程內容安排和要求（一）教學內容、要求及教學方法重點掌握介質材料與磁性材料兩部分相關內容。其中介質材料（32學時）：第一章 電子陶瓷結構基礎主要教學內容：緒言原子間的結合力球的密堆積原理及配位數鮑林規則電子陶瓷的典型結構電子陶瓷的顯微結構電子陶瓷的晶體結構缺陷電子陶瓷的固溶結構要求：掌握陶瓷顯微結構的分類及基本概念、點缺陷表示方式及缺陷反應方程的書寫、固溶機理及影響固溶度因素、鮑林規則（如幾何規則、電價規則等）、鈣鈦礦

3、結構形成條件及特點。能靈活運用鮑林規則分析晶體中多面體的連接方式。理解等徑球與不等徑球的密堆積原理、電子陶瓷的典型晶體結構、顯微結構對材料性能影響的重要性。了解電子材料定義、分類、應用以及發展趨勢。教學方法：利用傳統的板書與精心設計的PPT多媒體課件相結合，培養和激發學生的學習興趣，同時采用課堂小測驗的方式，鞏固相關知識。學時分配：12學時第二章 低介裝置瓷主要教學內容：低介裝置瓷的基本知識典型低介裝置瓷低溫共燒陶瓷要求：掌握電介質與金屬導熱機制的區別、高導熱晶體特點、光散射因子。理解陶瓷透明化機理。了解裝置瓷的特點、要求以及分類。教學方法：利用傳統的板書與精心設計的PPT多媒體課件相結合，聯

4、系基板材料的發展現狀和研究熱點，培養和激發學生的學習興趣，同時采用課堂練習的方式，鞏固相關知識。學時分配：2學時第三章 高介電容器瓷主要教學內容：電容器瓷概述高介電容器瓷的介電特性高頻電容器瓷的主要原料中高壓陶瓷電容器瓷要求：掌握電容器的分類、特點及典型的瓷料組別、高介電容器介電常數的溫度系數變化機理、鈦離子變價原因及解決措施。理解中高壓陶瓷電容器類別及特點。對高頻瓷料的合成與制備技術有一定了解。教學方法：利用傳統的板書與精心設計的PPT多媒體課件相結合，聯系電子陶瓷工藝原理，培養和激發學生的學習興趣，同時采用課堂練習的方式，鞏固相關知識。學時分配：3學時第四章 強介鐵電瓷主要教學內容：鐵電材

5、料的基本知識陶瓷的鐵電性與鐵電陶瓷強介鐵電瓷的改性機理鐵電陶瓷材料確定原則鐵電陶瓷的老化與疲勞現象要求：掌握鐵電體、電疇、鐵電老化、鐵電疲勞等基本概念、鈦酸鋇鐵電體的晶體結構及相變、低頻鐵電瓷的展寬、移峰、疊峰的基本概念及其改性機理。理解電滯回線、鐵電體居里相變擴張機理尤其是應力相變機理。教學方法：利用傳統的板書與精心設計的PPT多媒體課件相結合，回顧電介質物理的相關知識，培養和激發學生的學習興趣，同時采用課堂小測驗的方式，鞏固相關知識。學時分配：8學時第五章 獨石電容器瓷主要教學內容：獨石電容器的特點獨石瓷的主要系列要求：掌握鎳電極多層陶瓷電容器的優點、抗還原瓷料研制難點及解決方案。對多層陶

6、瓷電容器的優點及主要瓷料組別有一定了解。教學方法：利用傳統的板書與精心設計的PPT多媒體課件相結合，聯系多層陶瓷電容器的生產和發展趨勢，培養和激發學生的學習興趣，同時采用課堂練習的方式，鞏固相關知識。學時分配：2學時第六章 半導體瓷主要教學內容：半導體陶瓷的基本概念BaTiO3瓷的半導化機理PTC熱敏電阻 半導體陶瓷電容器要求：掌握鈦酸鋇陶瓷的半導化方法、金屬與半導體的接觸形式。理解表面層、晶界層電容效應。對半導體陶瓷電容器分類、PTC陶瓷的半導化機理、PTC效應有一定了解。教學方法：利用傳統的板書與精心設計的PPT多媒體課件相結合，回顧半導體物理的相關知識，培養和激發學生的學習興趣，同時采用

7、課堂練習的方式，鞏固相關知識。學時分配：2學時第七章 壓電陶瓷主要教學內容：壓電效應壓電陶瓷的主要參數鉛基壓電陶瓷透明電光陶瓷要求：掌握壓電效應、壓電參數的物理意義、壓電陶瓷預極化原理、PZT陶瓷的軟性與硬性取代規律。理解壓電陶瓷的準同型相界。教學方法：利用傳統的板書與精心設計的PPT多媒體課件相結合，引入壓電陶瓷的前沿研究熱點和成果，培養和激發學生的學習興趣，同時采用課堂練習的方式，鞏固相關知識。學時分配：3學時其中磁性材料（32學時）：主要教學內容有：磁學基礎知識、軟磁材料、永磁材料等。重點講授磁性材料的制備方法、結構特征、電磁特性及影響因素、元器件設計和應用開發等所需的材料基礎知識。課程

8、內容分布如下： HYPERLINK javascript:switchDiv(128803) o 磁性材料概述 第八章 HYPERLINK javascript:switchDiv(128803) o 磁性材料概述 磁性材料概述主要教學內容：磁學、磁性材料的歷史磁性材料的市場、機遇與挑戰要求：了解磁性材料的歷史、應用領域與特點及其應用與發展動態闡述磁性材料在國民經濟中的作用，激發同學們對這門課學習的積極性教學方法：利用傳統的板書與精心設計的本課程的PowerPoint多媒體講稿相結合，培養和激發學生的學習興趣。學時分配：2學時 HYPERLINK javascript:switchDiv(12

9、8803) o 磁性材料概述 第九章 磁學基礎知識主要教學內容：靜磁現象 材料的磁化磁性和磁性材料的分類要求：了解磁場的產生方式；理解磁矩、 磁化強度、磁導率、磁化率、退磁場、靜磁能等概念；掌握磁學單位在CGS單位制和SI單位制間的轉換及利用磁滯回線獲得磁學參數（Hc, Ms, Bs, Mr, Br，i等）。教學方法：利用傳統的板書與精心設計的本課程的PowerPoint多媒體講稿相結合，同時采用課堂練習或小測驗的方式，鞏固相關知識。學時分配：3學時第十章 軟磁材料主要內容：鐵氧體軟磁材料LTCC旋磁鐵氧體材料納米晶軟磁材料要求：熟悉、理解軟磁材料的理論基礎，重點掌握鐵氧體軟磁的晶體結構與特性

10、要求；對常見鐵氧體軟磁材料的合成與制備工藝有初步了解，同時對軟磁材料的研究熱點、發展動態有初步了解。了解LTCC的工藝流程，以及常見的LTCC旋磁鐵氧體的制備方法及性能；了解幾類納米晶軟磁材料的相變過程，深刻理解矯頑力隨晶粒大小的變化規律及原因。具體要求如下：表征軟磁材料的“軟”的性能指標，如何獲得軟磁材料；掌握LTCC旋磁鐵氧體材料的主要技術要求，可實現的途徑以及適用的領域；掌握納米晶磁性材料具有軟磁性能的原因，尤其是納米晶中的隨機平均磁晶各向異性模型理論；教學方法：利用傳統的板書與精心設計的本課程的PowerPoint多媒體講稿相結合，同時采用課堂練習或小測驗的方式，鞏固相關知識。學時分配

11、：17學時 第十一章 永磁材料主要內容：永磁材料簡介與基礎理論金屬永磁材料稀土永磁材料NdFeB鐵氧體永磁材料要求：熟悉、理解永磁材料的理論基礎，重點掌握金屬永磁材料的晶體結構與特性要求；對常見金屬永磁材料的合成與制備工藝有初步了解，通過學習幾種不同的永磁材料，深刻理解材料的微觀結構是如何影響永磁材料的剩余磁化強度和矯頑力的。掌握M型六角鐵氧體永磁材料的晶體結構和磁晶各向異性。具體要求如下：熟悉理解硬磁材料的理論基礎，對常見金屬硬磁材料、鐵氧體硬磁材料的合成與制備工藝有初步了解，熟悉稀土永磁材料Nd-Fe-B的微觀結構；熟悉M型六角鐵氧體的晶體結構、磁晶各向異性及其永磁性能。熟悉幾種永磁材料的

12、高矯頑力機理；教學方法：利用傳統的板書與精心設計的本課程的PowerPoint多媒體講稿相結合，同時采用課堂練習或小測驗的方式，鞏固相關知識。學時分配：6學時第十二章 非晶磁性材料 主要內容：非晶合金的制備方法；磁性非晶合金的性能特點；幾種非晶磁性合金的性能比較。要求：熟悉、理解非晶磁性合金的制備方法，重點掌握非晶磁性合金內原子短程有序的特點及非晶合金內誘發的磁各向異性來源。掌握非晶磁性合金的性能特點。教學方法：利用傳統的板書與精心設計的本課程的PowerPoint多媒體講稿相結合，同時采用課堂練習或小測驗的方式，鞏固相關知識。學時分配：1學時 HYPERLINK javascript:swi

13、tchDiv(153505) o 幾類磁性功能材料 第十三章 幾類磁性功能材料主要內容：磁致伸縮材料 磁致伸縮材料要求：理解磁致伸縮的概念、分類及物理機制；了解幾類重要的磁致伸縮材料；理解磁熱效應的概念、物理量的表述和熱力學過程；理解巨磁熱效應中的磁相變類型和結構相變，了解當前磁致冷技術的發展現狀和存在的難題。教學方法：利用傳統的板書與精心設計的本課程的PowerPoint多媒體講稿相結合，同時采用課堂練習或小測驗的方式，鞏固相關知識。 學時分配：4學時（二）實踐性教學環節和要求無三、考核方式本課程的考核方式：期末考核：閉試（70%），平時考核（出勤、課堂提問和測試、作業等，30%）四、建議教材及參考資料建議教材：1、電子材料 李言榮、惲正中 北京：清華大學出版 2013年1月第1版2、磁學基礎與磁性材料，嚴密 彭曉領，杭州：杭州大學出版 2