创新材料学

本课程纵向介绍各类材料在半导体集成电路、微电子封装、平板显示器、白光LED固体照明、电池、核能利用、能量及信号转换、电磁屏蔽等领域的应用概况。

开设学校：清华大学；学科：工学、

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创新材料学视频慕课课程简介：

本课程纵向介绍各类材料在半导体集成电路、微电子封装、平板显示器、白光LED固体照明、电池、核能利用、能量及信号转换、电磁屏蔽等领域的应用概况。

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创新材料学导论

-创新材料学导论

--创新材料学导论

半导体和集成电路材料

-第一讲 集成电路与硅晶圆

--何谓集成电路

--储存器IC(DRAM)和逻辑LSI的进展

--集成电路发明逾50年——两人一小步，人类一大步

--从硅石到金属硅，再到99.999999999%的高纯硅

--从多晶硅棒到单晶硅棒

--从单晶硅棒到晶圆

-第一讲 集成电路与硅晶圆--作业

-集成电路布线覆膜工艺

--从晶圆到IC(氧化与扩散工艺、掩模与刻蚀工艺)

--DRAM元件和逻辑LSI元件中使用的各种薄膜

--IC制作中的薄膜及薄膜加工——PVD法

--IC制作中的薄膜及薄膜加工——CVD法

--Cu布线代替Al布线

-半导体和集成电路材料--集成电路布线覆膜工艺

-曝光光源向短波长进展和干法刻蚀代替湿法刻蚀

--曝光光源向短波长进展和干法刻蚀代替湿法刻蚀

--光学曝光技术

--单大马士革和双大马士革工艺

--多层化布线已进入第四代

--摩尔定律继续有效

-曝光光源向短波长进展和干法刻蚀代替湿法刻蚀--作业

微电子封装和封装材料

-电子封装及分类方法

--微电子封装的定义和范畴

--电子封装的分类

--一级封装工艺(1)

--一级封装工艺(2)

--传递模注封装和环氧塑封料(EMC)

--从半导体二级封装看电子封装技术的变迁

-电子封装及分类方法--作业

-印制线路板材料及制图方法

--三维(3D)封装

--丝网印刷及在电子封装中的应用

--高密度封装对封装材料的要求

--印制线路板用材料

--印制线路板的交流特性

--电解铜箔和压延铜箔

-印制线路板材料及制图方法--作业

-积层式印制线路板及元器件安装方法

--积层式印制线路板(1)

--积层式印制线路板(2)

--挠性基板(FPC)

--表面贴装技术(SMT)及无铅焊料

--无源元器件嵌入(EPD)和有源元器件嵌入(EAD)

--半导体封装的设计

--电子封装发展路线图

--第二章小结

-积层式印制线路板及元器件安装方法--作业

平板显示器及相关材料

-液晶显示器及原理

--平板显示器-被列为战略性新兴产业

--液晶分子的4个组成部分各有各的用处

--液晶显示器可类比为一个电子窗帘

--液晶显示原理

--TFL LCD的驱动

--TFL LCD的图像分辨率和彩色化

--TFL LCD阵列基板（后基板）的制作

--TFL LCD滤色膜基板（前基板）的制作

-液晶显示器及原理--作业

-液晶显示器的制造及产业的发展

--液晶屏（盒）制作

--TFT LCD 模块组装

--ITO透明导电膜

--液晶显示器产业的飞速进展

--液晶电视进入市场的发展历程

--液晶电视的技术突破（1）——扩大视角

--液晶电视的技术突破（2）——提高相应速度

-液晶显示器的制造及产业的发展--作业

-几种液晶及相关部件的工作原理

--低温多晶硅（LTPS）液晶

--铟镓锌氧化物（IGZO）液晶

--液晶投影仪—前投式和背投式

--TFT LCD高质量显示器离不开各种膜层

--液晶显示器的背光源

--LED背光源

--触摸屏的原理和分类

-几种液晶及相关部件的工作原理--作业

-触控屏、3D显示及等离子体显示器

--电阻式触控屏

--电容式触控屏

--3D显示原理 + 采用微柱状透镜膜的3D电视

--PDP的原理如同荧光灯

--PDP等离子体电视的构成及各部分的作用

--PDP的构成材料及功能

--PDP屏制作

--PDP如何减低环境负荷和降低功

-触控屏、3D显示及等离子体显示器--作业

半导体固体照明及相关材料

-发光二极管及其结构

--发光二极管简介

--发光二极管的特征

--Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体LED原件

--蓝光LED中的关键结构-双异质结、缓冲层和量子阱

--制作蓝光LED的关键技术

--光的三原色/单色LED原件结构和发光效率

--白色LED光源的实现方式及其特征

-发光二极管及其结构--作业

-白光LED相关材料及应用

--白色LED的发光效率和色参数

--白色LED发光器件相关材料（1）-外延基板

--白色LED发光器件相关材料（2）-荧光体

--白色LED发光器件相关材料(3)-封装树脂

--炮弹型LED发光器件封装的主要工程

--白光LED光源的应用1

--白光LED光源的应用2

-半导体固体照明及相关材料--白光LED相关材料及应用

期末考试

-期末考试--考试

创新材料学开设学校：清华大学

创新材料学授课教师：

田民波-教授-清华大学-

田民波，男， 1945年12月生， 中共党员，研究生学历，清华大学材料学院教授。于1964年8月考入清华大学工程物理系。1970年毕业留校一直任教于清华大学工程物理系、材料科学与工程系、材料学院等。其间，数十次赴日本京都大学等从事合作研究三年。长期从事材料科学与工程领域的教学科研工作，曾任副系主任等。承担包括国家自然科学基金重点项目在内的科研项目多项，在国内外刊物发表论文120余篇，正式出版著作36部（其中9部在台湾以繁体版出版），多部被选为大学本科及研究生用教材。担任大学本科及研究生课程数十门。主持并主讲《材料科学基础》先后被评为清华大学精品课、北京市精品课，并于2007年获得国家级精品课称号。1964.9-1970.3 清华大学工程物理系，大学本科；1978.10-1980.3 清华大学工程物理系，材料物理专业，工程硕士；曾任清华大学工程物理系，材料科学与工程系教务科长，副系主任；日本京都大学访问学者，日本Kyoto Elex株式会社客座研究员。现任清华大学材料科学与工程系教授。自1987年材料系成立起，先后担任教务科长、教学副系主任十余年，参与了材料科学与工程系的创建工作，对学生的培养目标、教学计划、课程设置有深入的了解，对先修、后续课程及课程内容的衔接、覆盖关系较为清楚。长期从事材料科学与工程系本科专业基础课及专业课的教学工作，先后承担《材料科学概论》、《固体形变及力学形为》、《相平衡与相变》、《材料科学基础》、《材料表面改性技术》、《薄膜技术与薄膜材料》、《晶体结构与缺陷》、《电子封装》，研究生课程《平板显示与材料》、《电子封装工程》等多门课。重点参与了材料系本科生的专业基础课《材料科学基础》和新生研讨课《材料学概论》的教学改革，主持并主讲多年，达到较好的教学效果。对第一线课堂教学工作敬业、认真、投入，几十年如一日。讲课强调基本概念和基本原理，着重材料的应用和创新，注重提高学生分析问题和解决问题的能力，重视培养学生的创新能力；讲述深入浅出，通俗易懂，循序渐进，水到渠成，一直采用双语教学；上课富于激情，注意师生互动交流、课堂气氛活跃；内容鲜活、理论联系实际，讲课旁征侧引，风趣横生，课堂笑声不断。教学效果多年保持全系第一、全校领先。学生评估为：认真投入，讲课有激情；课堂气氛活跃，师生交流好；注意联系实际，引入新的教学内容；“清华水平”，“堪称精品”。2002年

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