Materialet som är lämpliga för elektroniska enheter sträcker sig över ett brett sortiment, beroende på den specifika applikationen och nödvändiga egenskaper. Här är en uppdelning efter kategori:
1. Halvledare: Dessa är hjärtat i de flesta elektroniska enheter som kontrollerar elflödet.
* kisel (SI): Det dominerande materialet, som används i de flesta integrerade kretsar (ICS), transistorer och mikroprocessorer på grund av dess överflöd, relativt enkla bearbetning och goda halvledaregenskaper.
* Germanium (GE): Historiskt viktigt, nu används i nischapplikationer där dess högre elektronmobilitet är fördelaktig (t.ex. vissa högfrekventa transistorer).
* gallium arsenide (GAAS): Erbjuder högre elektronmobilitet än kisel, vilket gör det lämpligt för höghastighets- och högfrekventa applikationer som mikrovågskretsar och optoelektronik.
* kiselkarbid (sic): Känd för sin höga nedbrytningsspänning och förmåga att motstå höga temperaturer och kraft, som används i kraftelektronik och högeffekttransistorer.
* galliumnitrid (GaN): Utmärkt för högfrekventa applikationer med hög effekt, som används i kraftförstärkare, lysdioder och laserdioder.
2. Ledare: Dessa material möjliggör det enkla elflödet.
* koppar (CU): Används allmänt för sammankopplingar i integrerade kretsar och tryckta kretskort (PCB) på grund av dess höga konduktivitet och låga kostnader.
* aluminium (AL): Lättare och billigare än koppar, som används i vissa applikationer, även om dess konduktivitet är lägre.
* Guld (AU): Utmärkt konduktivitet och motstånd mot korrosion, som används för bindningsledningar och kontakter i applikationer med hög tillförlitlighet.
* silver (AG): Högsta konduktivitet för alla metaller, som används i specialiserade applikationer där kostnaden är mindre oroande.
3. Isolatorer: Dessa material förhindrar flödet av el.
* kiseldioxid (SiO2): Används som en grindisolator i transistorer och som dielektrik i kondensatorer.
* kiselnitrid (SI3N4): Ett annat dielektriskt material som används i integrerade kretsar och MEMS -enheter.
* polymerer (t.ex. PTFE, Kapton): Används som isolatorer i PCB, kablar och förpackningsmaterial.
* keramik (t.ex. aluminiumoxid, zirkoniume): Erbjud hög termisk stabilitet och dielektrisk styrka, som används i högtemperaturapplikationer och förpackningar.
4. Magnetmaterial: Används i induktorer, transformatorer och datalagring.
* ferriter: Keramiska material med magnetiska egenskaper, som används i olika induktor- och transformatorapplikationer.
* permalloy: Nickeljärnlegeringar med hög permeabilitet, som används i högfrekventa applikationer.
* Sällsynta jordmagneter (t.ex. neodymmagneter): Extremt starka magneter som används i motorer, sensorer och ställdon.
5. Piezoelektriska material: Material som genererar en elektrisk laddning som svar på mekanisk stress eller vice versa.
* kvarts: Används i resonatorer och oscillatorer.
* bly zirkonat titanat (PZT): En vanlig piezoelektrisk keramik som används i ställdon, sensorer och givare.
6. Förpackningsmaterial: Används för att skydda och kapsla in elektroniska komponenter.
* plast (t.ex. epoxi, abs): Vanliga och billiga förpackningsmaterial.
* keramik: Används för applikationer med högt temperatur eller hög tillförlitlighet.
* metaller: Används för skärmning och värmeavledning.
Denna lista är inte uttömmande, men den täcker många av de viktigaste materialen som används i elektroniska enheter. Valet av material beror starkt på den specifika applikationen, med tanke på faktorer som kostnad, prestanda, tillförlitlighet och miljöpåverkan. Nya material och kombinationer av material utvecklas ständigt för att förbättra prestandan och effektiviteten för elektroniska enheter.
