电子信息材料在低碳经济中的发展及研究

时间：2021-04-12 12:02:27　来源：雅意学习网本文已影响人

　　摘要：文章基于电子信息材料产业中基础原料制备工艺、常见具有代表性的半导体材料存在的问题，分析研究电子信息材料在低碳经济中的发展方向：国家应完善法律体系和监管机制，作为低碳化发展的重要保证，以鼓励创新发展新技术为助力，改良生产工艺，研发推广新型电子信息材料，确保电子信息材料朝着多元化、完整化、集成化方向发展为选择，积极优化、开发电子信息材料在现代社会中的应用。
　　关键词：电子信息材料；低碳经济；半导体材料
　　文章编号：2096-4137（2018）05-047-03 DOI：10.13535/j.cnki.10-1507/n.2018.05.02
　　党的十九大报告提出，要打造世界级的电子信息产业，带动经济社会新发展。在此环境下，各行业、各领域对电子信息材料的需求日益增长，电子信息材料产业迅速崛起。与此同时，在二氧化碳过度排放、全球气候变暖、环境不断恶化的今天，绿化、环保问题开始引起人们的重视，人类对未来社会发展的方向有了成熟的认识，全球兴起绿色社会、绿色科学、绿色经济发展的热潮，提出以“低能耗、低排放、低污染”三低为核心内容的低碳经济模式。我国作为世界发展中大国积极响应并传递着绿色低碳的声音，提出科学发展观、可持续发展战略。就目前的状况来说，电子信息材料产业中存在生产原料工艺技术不成熟、能源利用不充分甚至浪费、生产原料低环保等问题，与我们所提倡的低碳经济模式相冲突。为了适应社会发展的需要，在压力与动力的双重作用下，作为高新科技时代下的“天之骄子”产业，电子信息材料必须也必将朝着低碳经济模式的方向发展。
　　1 社会高速发展下电子信息材料带来的不环保因素
　　1.1 硅制备工艺
　　晶体硅因为价格低、获取简单、提取工艺较为成熟且性质优越，占据着市场主要地位，成为目前最常用的半导体原材料。在电子信息技术日日革新的环境下，市场对硅的需求量越来越大。现在全球正面临着资源匮乏的窘态，世界各国积极鼓励开发、使用新能源、再生能源、清洁能源。太阳能作为最易得到的可再生资源，常作为开发对象。市面上的太阳能电池通常是用高纯度多晶硅（常称为太阳级硅）来制作的，多晶硅具有很好的稳定性、对环境污染小、寿命长耐用的特点。普遍制备多晶硅的方法是改良西门子法或硅烷法，这两种提炼方法得到的晶体硅纯度较高，远高于太阳级硅所需的要求，不仅造成原材料的大量浪费，也使得企业运作的成本大大提高。应用这两种方法生产太阳能电池，不仅没有达到有效利用可再生清洁能源的目的，反而加速了现有资源的消耗。长远来看，既阻碍经济社会的发展，又与人类可持续发展的策略相矛盾。因此，为了减少资源浪费，达到资源合理运用、合理分配的标准，需要改良多晶硅的制备工艺，在现有的方法基础上革新突破，既要保证产品原有的高品质，又要使资源消耗最小化。就目前而言，有几种先进的硅制备方法被研究推出，比如真空感应熔炼法、电子束熔炼法，虽然未能完全普及应用，但是依然能看到未来实现低耗高能社会的曙光。
　　1.2 半导体材料
　　在电子信息材料中，半导体的应用极其广泛。从日常生活到各个行业、各个领域，半导体以各种设备基础零件的形式出现在我们的视野里。在日常生活中，半导体薄膜晶体管以其高迁移率、成本低、体积小、加工容易的优势，常被用作显示屏制作材料；半导体中的陶瓷材料常称为高端半导体材料，因为其具有较高的熔点、较硬的质地、高耐磨性、耐氧化等特点常用作大功率半导体器件基片；在医学上常应用于各种医疗器械。最近有不少因为针灸而导致患者感染的相关报道，原因是医生在用针时消毒不彻底。为了避免传统针灸带来的感染风险，半导体激光针灸仪从市场推出。这种机器能记忆针灸穴位，模仿传统手法运用激光为患者针灸，大大降低了针灸时所导致的医疗风险。在军事上半导体也应用广泛，比如激光雷达、激光制导等。由此可见，半导体在当代社會中扮演着不可或缺的角色。市场对半导体材料的需求不断增加，生产半导体材料便成为一个商机，越来越多的半导体工厂拔地而起。在市场的推动下，量产技术不断提高，现在的300+mm半导体工厂的产量远高于传统200+mm半导体工厂，这是满足市场对半导体的需求的必然结果。但同时也引发了一个不利因素，传统的200+mm半导体工厂所排出的污水中的Cu含量并不高，用吸附法、电化学法就可以明显降低水中的含Cu量，但是300+mm半导体工厂所排出的污水中，含Cu量明显高于前者，此时再用传统去Cu法效果则很不明显，污水对环境破坏能力不能被有效减弱，流入河流严重影响生态系统的平衡。为了贯彻落实低碳经济的理念，发展绿色环保社会，必须改进工厂的减污措施，寻求新方法、新思路降污去污，接轨国际先进理念，引进新型绿色环保生产技术。同时，相关部门应加大监督力度，设立严格的检查程序、检验标准，定期查样，确保排放污水降至可排放标准以下。
　　2 电子信息材料在低碳经济中发展的具体措施
　　2.1 发展创新、突破技术难关
　　马克思主义基本原理中提到，科学技术是第一生产力。只有不断突破技术难关，产品才会具有高质量，对资源的使用才会更科学、更合理，同时又能保证环境污染最小化，朝着低碳经济的模式发展。我国作为负责任的大国，在国际会议上多次承诺，要在低碳经济社会发展中起到带头作用，肩负起推动生产技术前进的重担，主动“走出去”，拓展国际交流合作，与世界各国沟通，交流新思想、新成果，看清自身技术存在的缺陷，寻找创新突破点；积极“引进来”，消化吸收世界各国先进的技术理念，扬长避短、融会贯通，革新发展电子信息材料生产技术及应用，努力解决电子信息材料中仍然存在的能耗高、污染强的问题。在国内建立电子信息材料技术研发中心，积极培养人才，通过建立学术讨论平台，促进人才交流、鼓励创新思维。针对现有的资源浪费、生产过程低环保化等问题进行技术性突破。寻找最节能环保的生产方式、最有效的去污措施，使电子信息材料及其产品朝着绿色化、环保化、低碳化的方向发展。除此之外，国家还应设立激励基金会，制定相应奖赏制度，鼓励人才创新，全面推动发展创新技术的热潮。生产企业作为产业的生命力，相互间应多交流，定期召开企业与企业间的讨论会，优秀企业传达先进思想，聆听发展企业的声音，在发展新技术的同时努力探索新型绿色市场。

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