2023學以致用交流材料【五篇】

為不斷提升企業的材料管理規范化水平，應該全面推進材料網上交易，把用好、管好、維護好物資商務網作為當前材料管理工作的重要任務；突出精益思想在材料采購環節的運用，持續優化采購流程；探索建立供應商管理體系，下面是小編為大家整理的2023學以致用交流材料【五篇】,供大家參考。

學以致用交流材料范文第1篇

1.1建立電子商務網完善采購管理流程

為不斷提升企業的材料管理規范化水平，應該全面推進材料網上交易，把用好、管好、維護好物資商務網作為當前材料管理工作的重要任務；
突出精益思想在材料采購環節的運用，持續優化采購流程；
探索建立供應商管理體系，進一步夯實材料采購供應管理基礎。物資電子商務網使材料供應與管理上線運行，統一交易、統一監管，以此構建統一信息服務的網上平臺。具體來講，企業應將物資電子網當做推進精益采購的切入點，成立由材料供應部牽頭、多部門共同參與的試點運行工作小組，編制《物資網系統使用權限分配表》，按照物資網的主要功能模塊設置，分為工作群組管理、賬號管理、商品管理、合同管理、專賣計劃管理、非專計劃管理、合同履約管理七大類，各大類分別細分具體的操作內容，并逐一確認每個人的操作權限許可范圍。建立了運行日報、周記制度，圍繞“抓落實、重實效、促精益”的要求，不斷優化采購管理模式。為了大范圍推廣物資網電子操作模式，需要結合行業特點，編制個性化操作手冊。結合各崗位人員操作技能水平不盡相同的實際，在物資網操作手冊基礎上，按崗位特點分解編制，進一步細化操作手冊，使各崗位人員盡快掌握操作流程。及時跟進，分類指導。根據材料供應與管理工作要點，各單位的材料采購要盡量在物資網交易。在物資網上各單位將面對更多的供應商。一般來說，供應商大致分為兩類：一是占大多數的具備舊版物資網使用經驗的用戶；
二是初次注冊毫無使用經驗的用戶。根據供方用戶使用經驗的不同，企業要主動換位思考，強化服務意識。一方面，重新編制針對供應商的操作手冊，方便各供應商學習操作；
另一方面，考慮到供應商數量眾多，僅靠“推廣用戶”很難及時解決他們提出的所有問題，因此主要業務人員也要參與對供方答疑解惑的工作，使之盡快適應物資網升級后的操作并感受到便利性。物資網材料供應與管理流程如下：1.1.1計劃上報。年度材料采購計劃制定完成后，在物資網統一提報，然后嚴格按照年度采購計劃開展采購業務、控制采購進度。1.1.2協議簽訂。在物資網上合同簽訂模塊采用了協議加訂單模式。其中，對專賣品，按照國家局批準下發的專賣計劃簽訂協議；
對非專賣品，根據年度材料公開招標結果擬定協議，協議明確本年度卷煙材料供應企業、數量和價格。對于非公開招標的材料也根據采購計劃簽訂協議，明確材料供應企業、數量、價格以及采購方式。1.1.3訂單執行。協議生效后，在企業內部的ERP系統中根據生產實際需求創建采購批次訂單，材料管理部門和供應企業進行訂單協作，供應企業按照發貨實際情況在物資網創建協議下的采購訂單，材料供應部門對訂單進行確認。采購訂單和協議相互關聯，訂單只能根據協議生成，保持卷煙材料價格和供應數量的一致性，便于規范采購。1.1.4到貨確認和結算錄入。在ERP系統中進行到貨確認，并和供應商進行結算，結算的基礎是物資網上的采購協議和訂單。結算完成后，將到貨確認和結算反饋信息錄入物資網，保證數據的完整性和一致性，實現采購業務的完成。

1.2實現系統有效對接，提升規范化水平

物資網上線運行之前，公司一直基于自身建立的ERP系統進行材料網上交易，并積累了一定的電子商務基礎，形成了一定的交易規模。如何既按照要求實現所有材料在統一的平臺上交易，又立足自身實際有機融合原有網上交易流程與現有物資網交易流程，是擺在企業面前的重要課題。為此，企業成立物資網運行管理小組，精心謀劃ERP系統和物資網的有效對接，努力保證交易安全平穩、流程順暢便捷，提升采購管理的規范化水平。首先，完善卷煙材料分類及統一標準。按照行業材料分類標準，對ERP系統的材料重新分類，以保持和物資網分類的一致性；
重新建立統一的材料物料編碼和物料描述規范，保障網上交易材料編碼和描述統一。同時，按照物資網上各種材料物料屬性分類，在ERP系統中也進行相應規范定義，便于數據統計的一致性。其次，修改采購業務流程。進一步規范梳理并整合采購業務流程，統籌考慮ERP系統包含財務模塊的特點和物資網交易直觀便捷的特點，將ERP系統作為結算平臺，將物資網作為材料采購計劃管理、協議和訂單管理的平臺，使整個業務流程完整、順暢。第三，加強使用操作培訓。為保證材料網上交易的順利開展，應該分別組織相關業務人員、材料供應管理人員和供應商企業人員參加現場培訓，保證操作人員熟練掌握物資網操作方法。第四，權限劃分。將材料供應管理人員、業務人員崗位職責與物資網使用人員的權限進行對應，把使用權限分配到個人。結合物資網使用USB-KEY數字證書和用戶名、密碼進行身份識別認證的特點，嚴格做好USB-KEY發放，對通過國家局經濟運行司審批后正式成為物資網用戶的供應企業進行USB-KEY發放。

2強化監督職能，提高材料采購供應管理成效

圍繞材料供應需求計劃、標準化倉庫建設、產品質量等工作進行深度剖析，對采購計劃準確及規范指標、倉儲資源管理指標等劣勢落后指標，積極制定改進措施，加大指標過程管理，確保優勢指標保持，劣勢指標改善。嚴格審查，加強材料供應需求計劃管理，加大設計深度，從源頭把關，盡量避免因計劃失誤造成的編制標準與技術規范書不一致有偏差的問題。項目科室科學合理制定工作計劃，盡量避免不按計劃要求到貨問題。加強自主抽檢，通過自主抽檢成績促進該項指標提升。定時檢查維護ERP系統中數據，及時上報特殊業務，確保在規定時間內按時完成到貨操作。加強工作督導檢查，扎實推進標準化倉庫建設。針對不同情況優化調整工作方法，在滿足標準化要求的基礎上盡量利用現有庫房、貨架，最大限度地節約建設資金。

3結語

學以致用交流材料范文第2篇

10月11～13日，由中國科協主辦、華東交通大學院承辦的中國科協第250次青年科學家論壇“輕型材料連接新技術研究”在南昌召開。華東交通大學副校長史煥平教授代表承辦單位華東交通大學致歡迎詞。本次論壇邀請了來自華東交通大學、西北工業大學、上海交通大學、清華大學、南昌大學、武漢理工大學、南昌航空大學、近40名青年專家、學者參會。

本次論壇的執行主席由華東交通大學黃志超教授、西北工業大學詹梅教授、上海交通大學汽車車身設計與制造技術研究所李永兵副教授、南昌大學劉勇副教授擔任。

在論壇討論中，西北工業大學詹梅教授介紹了焊管數控彎曲有限元分析，焊管數控彎曲變形約束與協調機制分析，焊管數控彎曲成形極限研究；
上海交通大學李永兵教授介紹了多材料對汽車車身連接的挑戰及先進連接工藝研發，介紹了SPR、焊接、膠接、先進高強鋼磁控電阻點焊技術、異種材料自沖摩擦鉚焊技術等先進新型板料連接技術；
清華大學機械工程系方剛副教授介紹了鋁型材的擠壓焊合，詳細闡述了金屬材料塑性成形性能、材料塑性加工工藝的數值模擬、高溫超導帶材成形制造、機械設備及成形制造裝備的現代結構；
華東交通大學黃志超教授介紹了機械變形連接技術包括：實心鉚釘、半空心鉚釘、管狀鉚釘等自沖鉚接技術以及無鉚釘鉚接技術的研究成果；
南昌大學劉勇教授介紹了大塊非晶/銅合金復合材料的擠壓成形技術的相關研究，描述了該技術的研究成果以及相關技術方法；
南昌大學賴家美教授對纖維增強樹脂基復合材料徑向鉚接研究中的纖維增強樹脂基復合材料和徑向鉚接技術作了詳細的介紹。

本次論壇圍繞“輕型材料連接新技術”這一主題，在焊管數控彎曲、多材料對汽車車身連接的技術探索及先進連接工藝的研發、SPR、焊接、膠接、先進高強鋼磁控電阻點焊技術、異種材料自沖摩擦鉚焊技術、鋁型材的擠壓焊合、大塊非晶/銅合金復合材料的擠壓成形技術研究、纖維增強樹脂基復合材料徑向鉚接等議題方面進行了深入探討和交流。本次論壇內容安排合理，基礎研究和應用研究并重，參會者討論深入，暢所欲言，氣氛熱烈，促進了國內從事材料連接技術事業相關研究單位的青年科學家相互交流、學習與合作，并拓寬了研究視野，受到與會青年專家的一致好評。本次論壇在提高板料連接領域學術科研水平的基礎上，促進了學科的交叉與融合，并在輕型材料連接新技術研究等方面的技術問題達成共識。通過本次青年科學家論壇主題的研究討論對政府有關部門提出相關建議。（責任編輯：王以芳）

（來源：學會學術部供稿）

學以致用交流材料范文第3篇

【關鍵詞】新課改；
聽力難題；
聽力訓練；
技巧

新課程改革在全國范圍內逐步推行。英語學科新課改的重點是改變以往只重詞匯、語法的講解，忽視對學生實際語言能力培養的狀態；
強調從學生的興趣出發、合作交流的學習方式和任務型的教學途徑；
不僅注重老師與學生的交流、互動，更加重視學生作為學習的主體，他們之間的合作交流的學習方法和過程。我們的日常英語教學過程中，教學目標總是圍繞著提高學生的四項基本功而展開的，即：聽、說、讀、寫。聽被排在四者之首，可見其重要性。而在實際操作中，聽力課往往是很令教師頭疼的，也是學習效果偏差的一種課型。

聽是人們言語交際能力的重要方面，也是英語學習的重要途徑之一。通過聽覺領悟語言是一個復雜的過程，它包括接受信息、識別、判斷和理解聲音信號等幾個層次的心理活動，同一個人的識別和理解能力及個人的背景知識和生活經驗都有著密切的聯系。故不同的個體，對于不同的聽力材料所做出的反應以及聽的效果都是不同的。

一、經過幾年的教學工作的觀察和總結，筆者發現在聽力課堂上出現的難題

1.語音問題

應該說每位高中生都曾接受過英語語音訓練，但普通高中的學生大部分來自農村，由于原有師資等方面的問題，他們不了解字母發音的一些規則，如連讀、爆音、重音、節奏等。這都是在聽地道的外籍人士朗讀的錄音中常有的情況。語音不過關，無法辨別對方的發音，聽力受挫，更不敢開口講話，因此交流也會很困難。

2.心理問題

聽力理解是一個復雜的心理活動過程。相對于讀、寫、說，聽力是一個幾近完全被動的活動。處于被動的狀態，對于未知世界的恐懼往往會導致聽者處于緊張、焦慮的狀態。過度緊張便會導致反應遲鈍、判斷失誤等現象。高考英語第一項便是聽力，時間短、分值大。很多老師為了高分，日常往往單純地進行模擬訓練，題型也很單一：單項選擇題。這樣的訓練是只看結果，不注重過程，學生在選擇的時候會處于一種非常緊張的狀態，甚至有部分學生沒聽就心存畏懼，生怕選錯扣分。這勢必降低信息加工的有效性，從而影響對聽力材料的理解。

3.文化背景知識以及思維方式的不同

背景知識是指人們對客觀世界的一般了解。我們的學生長期處于母語文化的背景中，缺乏對英語國家的文化背景、歷史知識、風土人情、、禮儀等方面知識的了解，會對聽力有很大的負面影響。美國人和我們的思維模式有很大差異，如果對兩種不同的思維表達方式把握不準，就很難聽出材料的精髓，更達不到交流目的。比如：中華文化把謙虛看成是美德，英美則不然，所以中國人和英美人對贊揚的反應也是不同的。

4.缺少合適的聽力材料

目前的聽力課，如果不訂相應的資料，只有書本上一單元兩篇的聽力練習，且其聽力內容較少，設置沒有梯度，很難滿足教學的要求。而模擬題有很大的針對性，基本都是為了高考服務的，練習題型單一，很少注重材料的趣味性、多樣性和科學性。市面上雖然聽力資料種類繁多，但不一定都能緊扣教學大綱，符合學生語言習得的認知規律。我們在選材進行聽力訓練的宗旨應是：緊扣大綱、由淺入深、題型多樣，幫助學生逐步適應和提高聽力技巧，并最終達到獲得知識以幫助產出的目的。優質教輔用書的缺乏給一線教師帶來了許多無奈與苦惱。

除了上述難題之外，在日常英語聽力教學中還會出現很多棘手但又很難一時半刻解決的問題，如學生的詞匯量不夠、語法知識不扎實、知識水平不夠等等。那么，怎樣解決這些難題，新一輪的課程改革給了我們提示：我們要改的不僅僅是課本，更應改掉一些陳舊的教學思維，用新的教學理念去指導教育教學工作。

二、怎樣解決這些難題，筆者總結了以下幾點：

1.加強基本功的訓練

教師要切實加強對學生的語音、語調訓練，經常傳授如音標、音節、連讀、重讀等基本語音知識。鼓勵學生大膽說出來，無畏犯錯誤?！芭d趣是最好的老師”。教師除了師生間的互動外，還可以讓學生互相指導、糾錯，鼓勵學生課下用英語交流，將新學得的知識學以致用，增加他們的成就感與求知欲。在對學生進行基本功的訓練時，也可以利用有趣、實用的英語歌曲和電影片段，讓學生去聽、模仿并表演出來。學生體會到英語的實用性和趣味性，便一定會更加樂于和善于學習的。

2.注重聽力技巧的指導

在聽力教學中，有的教師也不少對學生強調一些聽力技巧，如：聽關鍵詞、聽主旨句、理解全文等等。但學生極少能將其靈活運用到實際聽力過程中的，這便導致聽力課只是聽力練習課，而不是聽力能力訓練及提高課。結果便是老師一次次地重復，學生一遍遍地迷糊，漸漸地，學生便會對聽力產生抵觸、反感、甚至畏懼的心理。所以，聽力技巧的指導是重中之重?！肮び破涫?，必先利其器”。有了好的方法，便會事半功倍。那么，筆者認為，聽力技巧的指導最為重要的是及時性和針對性。教師一定要對每篇聽力訓練材料有透徹的分析，結合聽力材料的結構及題型特點，對學生進行聽力技巧訓練。有錯必糾，并與學生探討原因，思考方法和技巧，然后進行反復的驗證和方法的鞏固。針對不同體裁的文章運用不同的聽力技巧，讓學生把握文章的主要信息，區分重要信息和無關信息。并且，聽完內容，要總結。教師可以讓學生對聽力內容作一個簡短的復述或討論，大家一起分析聽力材料的體裁和格式，交流探討聽時所運用的方法、技巧。這樣，今后面對同樣形式的聽力文章便迎刃有余了。

深挖材料，既解決了缺少聽力材料的難題，又能節約學生的寶貴時間，起著觸類旁通，舉一反三的作用，更加消除了學生對聽力的心理障礙，愿意聽并樂于聽。

3.應用多媒體技術優化聽力教學

教師要利用多媒體教室的優勢，在教材的基礎上實現同一主題多種輸入。通過視聽材料的相互融合幫助學生理解材料，并提高興趣。這些補充材料的來源可以是英語電臺、電視臺、報紙、雜志、多媒體教學片等等。如《走遍美國》、VOA、BBC、21CENTURY、DISCOVERY等等。只有大量聽、廣泛聽、才能幫助學生了解真實的英語國家的文化、習俗以及慣有的表達方式。給學生創造一個盡量真實的語言環境，盡量多地接受英語信號對自己聽覺的刺激。隨著熟悉度的加深，學生對捕捉到的英語反應也會加快。另一個有效的方式便是看原聲電影。課下，教師可以鼓勵學生觀看一些優秀的影片，如《阿甘正傳》、《畢業生》、《老友記》等等。相信學生在觀看電影的同時一定會收獲頗多，提高的不只是能力，更是興趣。

學以致用交流材料范文第4篇

【關鍵詞】結構性材料；
提高；
科學探究；
實效

中圖分類號：G623.9 文獻標識碼：A 文章編號：1671-0568（2017）01-0051-02

科學探究材料是揭示科學現象，引導學生建構科學概念、發展探究能力、提升科學素養的重要載體?？茖W探究活動依賴于探究材料，探究材料引起了科學學習和科學探究。在科學探究中，教師已經意識到為學生提供豐富的具有生活化和典型性的有結構材料的重要性，使學生通過對有結構材料的觀察、操作和思考，建立起合理的科學概念，產生正確的科學認知，形成基本的操作技能，發展深層的科學思維。這就要求教師必須對探究材料進行有意識的調控，講究使用的策略，真正發揮探究材料在科學探究活動中的作用。

一、根據結構性材料設計實驗

設計實驗即制訂探究計劃，是科學探究活動過程中的一個重要環節，它可以使學生的思維、表述、合作等能力得到培養，更重要的是對后續的科學探究實驗的步驟進行初步的規劃，確保了實驗過程的有序性，為科學探究實驗的成功和高效實施奠定了基礎。

探究計劃的制訂是根據學生對探究問題的假設而展開的。事實上對于小學生來說，其科學知識的儲備、科學技能的層次尚不能達到直接根據假設來制訂較為復雜的科學實驗的探究計劃。解決這一問題最好的辦法便是給學生提供必要的參考材料，搭建一個腳手架。探究實驗所需的有結構性材料便是可選擇的材料之一。借助其他物體的變化而間接地“觀察”到空氣體積的變化是“空氣的熱脹冷縮”一課的教學重點，下面是這節課的兩個實例：

師1：這位同學認為是乒乓球內的空氣受熱膨脹，導致癟的乒乓球鼓了起來，他提出了空氣和液體一樣也具有熱脹冷縮的性質這一假說，這一假說是否成立還需要經過實驗的驗證。請同學們小組合作討論，設計一個實驗來驗證這個假說。

在學生設計實驗的時候，筆者近距離觀察了一下，小組內很平靜，學生相互之間干瞪眼，不知如何是好。再來看看第二個實例：

師2：這位同學覺得空氣和水一樣也具有熱脹冷縮的性質，可空氣是無色、無味的氣體，怎樣才能清楚地看到它的變化呢？請同學們參照老師給大家提供的實驗材料（教師在屏幕上出示實驗的材料）或者課本，在小組里討論該如何做這個實驗？

在設計實驗環節，筆者深入到不同的小組內進行觀察，發現學生發言的欲望很強烈，氣氛活躍，真正做到了全員參與。

第二個老師出示的一張圖片使課堂發生了質的變化，學生有了抓手后思維便迅速地活躍起來，教學的重點在不經意間得到了解決。筆者發現，許多小組不僅詳細地討論出實驗的具體步驟，還把一些關鍵器材的作用及實驗時的注意點羅列出來，在匯報環節中爭先恐后，補充和質疑的聲音此起彼伏，這都得益于探究材料的及時出示。值得一提的是，第二個老師并沒有直接把實體的探究材料分發到各個小組，造成了一個可望而不可及的效應，這樣既充分調動了學生的情緒，又有效避免了學生只顧擺弄材料而忽略制訂計劃的情況。

二、圍繞結構性材料觀察實驗

科學觀察的本質是“真”和“實”，對觀察的結果進行客觀、真實的記錄是科學觀察的一個很重要的內容。我們不但要如實記錄觀察到的東西是什么樣的，還要說明是用什么方式，在什么時間、什么地點觀察的，以便重新進行檢驗。

科學觀察的意義在于觀察結果的分享和觀察資料的累積，而探究材料是科學探究活動中的操作對象和觀察對象，故此圍繞探究材料對探究實驗進行觀察和交流，是引導學生理解科學觀察的本質、領會科學觀察意義的有效手段。如在教學“晝夜交替現象”時，有這樣一個環節：

師：驗證“太陽不動，地球圍著太陽轉”這一假說的小組愿意跟同學們交流一下自己的發現嗎？

生1：當太陽不動，地球圍著太陽轉時，我們發現貼著五角星的一面始終對著太陽，說明了貼著五角星的一面永遠是白晝，它的背面永遠是黑夜，因此這個假說是不成立的。

師：有沒有哪一小組需要補充或者有疑問的？

（無人發言）

師問生1：你們愿意把模擬實驗的過程再給同學們演示一遍嗎？其余同學認真觀察，仔細思考，看看你們有沒有新的發現？

（學生再次進行模擬實驗的演示）

生2：老師，我發現他們在模擬實驗的過程中，地球在圍著太陽轉的同時自身也在轉動，而這個假說中是地球圍著太陽轉，地球本身并不自轉。

師：觀察得真仔細，那我們怎樣保證地球在圍著太陽轉的時候本身不自轉呢？

生2：我們可以使貼著的五角星始終朝南，這樣就行了。

師：好辦法，請同學們都一起來重新進行模擬實驗，看看得出的結論還和剛才一樣嗎？

（學生小組合作，進行實驗）

生3：通過實驗我們發現，當地球圍著太陽轉但不自轉的情況下，地球儀上的五角星有時在亮光中，有時在黑暗中，說明這一假說也能導致晝夜交替的發生。

師：大家同意嗎？

生：同意。

這一環節教師的處理完全圍繞探究材料而展開，在學生第一次觀察失敗的基礎上，引導學生分析原因，再次觀察，學生在與其他同學交流觀察方法、分享觀察經驗的過程中領悟到觀察的意義，基于探究材料的基礎上認識到觀察求真、求實的本質。

三、脫離結構性材料交流實驗

交流探究實驗中觀察到的現象是幫助學生分析實驗、建構科學概念必不可少的環節。在實際的教學中，學生往往受到實驗材料的吸引而不能有效地參與到交流實驗中去，導致學生無法自主形成科學概念。面對這個問題，不少老師往往采用硬性的手段強迫學生把注意力從探究材料上轉移開，但是收效甚微。造成這個問題的主要原因是探究材料沒有脫離學生的視線。因此，交流實驗、建構科學概念的環節一定要在脫離探究材料的情況下進行，讓學生借助于實驗記錄單，通過回顧的方式描述探究實驗中出現的現象。

如在教學“小蘇打和白醋的變化”這一節課時，由于小學生對這種奇特的實驗現象有著非常大的興趣，注意力很難從探究材料上轉移開。因此，不把材料從學生面前撤走，交流實驗的環節很難進行下去。反之，在脫離了探究材料的基礎上，學生會積極地交流實驗中觀察到的現象。但由于學生的觀察能力或者探究的材料存在著差異，對實驗現象的描述會出現不同的結果，此時教師要抓住這一契機，再次拿出探究材料，引導學生進行第二次的比較觀察，這樣既能幫助學生形成正確的結論，又能提升學生的觀察能力。如在執教“鐵生銹了”這一課時，有這樣一個環節：

師：同學們小組內用不同的方法觀察比較鐵片和鐵銹，看看它們有什么不同？如果有困難可以參照課本。

（學生小組實驗）

生1：我們發現鐵片是銀白色的，鐵銹是深紅色的；
鐵片敲了之后變形了，但是沒分開，鐵銹敲了之后變成了更小的粉末?；唐軌驅щ?，鐵銹不能夠導電；
鐵片的表面比較光滑，鐵銹比較粗糙。

生2：我們這一組發現鐵銹也能夠導電。

師：是嗎？你們兩組拿出材料都給同學們演示一下。

（實驗演示，生1的小燈泡不亮，生2的小燈泡發出微弱的光亮。）

師：你們兩個交換檢查一下材料，再做一次實驗，找找原因。

（學生交換檢查材料并實驗）

學以致用交流材料范文第5篇

關鍵詞:場發射顯示器;F-N公式;陰極材料

中圖分類號:TN873文獻標識碼:B

Development of Cathode Materials of FED

YAO Li1, WU Huai-yu1, AI Yan-ping2, SONG Bei3

(1. Broadcast Television Network Media Co., Ltd. of Shanxi, Luochuan branch, Luochuan Shaanxi 727400, China; 2. Broadcast Television Network Media Co., Ltd. of Shanxi, Ansai branch, Ansai Shaanxi 717400, China; 3. Xi"an Innovation College Yan"an University, Xi"an Shaanxi 710100, China)

Abstract:The developing status of display device was introduced. Field emission display (FED), a kind of flat-panel display, with development potential in the field of display technology, is expected to become the mainstream display device in the digital television age. Cathode technology is the key technology of FED. Working principle of FED was analyzed, and application and development of FED cathode material were discussed in detail.

Keywords:field emission display (FED); Fowler-Nordheim formula; cathode material

引言

20世紀以來,電子顯示技術的進步使信息顯示發生了革命性的飛躍。目前,電子顯示技術在工業、航空航天、軍事、衛星遙感、教育教學、娛樂、醫療及交通運輸等領域都發揮著重要的作用,顯示技術及相關產業的產品占據著信息產業總產值的45%左右[1]。

陰極射線管(CRT)是德國物理學家布勞恩(Kari Ferdinand Braun)發明的,1897年被用于一臺示波器中首次與世人見面。但CRT得到廣泛應用卻是在20世紀30年代電視機出現以后,從此CRT開始統治顯示器市場。由于CRT顯示器技術成熟,顯示品質好,有完整的工業生產體系,生產成本低,且價格便宜,所以一直占據著大量的市場份額。進入21世紀以來,由于數字技術、計算機技術和微電子技術的發展,顯示器件技術和產業進入了一個全面轉型的階段,液晶顯示器(LCD)和等離子體顯示器(PDP)等平板顯示器(flat panel display,FPD)技術突飛猛進,逐漸成為市場的主流。FPD憑借重量輕、平板化、大屏幕等優勢,正在逐步取代CRT顯示器。目前,FPD已經成為高清數字電視、計算機和3G通信終端顯示的關鍵器件,其市場規模巨大,是信息產業發展潛力中最大的經濟增長點之一。目前,市場上的FPD技術各具特色和優勢,但作為主流顯示器的LCD和PDP也存在著一些固有缺陷,于是FED被公認為有可能成為下一代顯示器件的主流[2],本文介紹了FED的工作原理,并詳細論述了FED陰極材料的發展。

1 場發射顯示器的工作原理

FED的設計思想源自CRT的平板化,它與CRT的最大區別是電子發射與掃描方式。CRT的基本原理是把由電子槍產生的電子束匯聚在熒光屏上,利用偏轉線圈的磁場使電子束在熒光屏上掃描來進行圖像顯示。電子束偏轉是導致CRT體積龐大的主要原因。FED的基本原理是利用直流電源在兩塊互相平行的平板電極之間形成直流電場,在電場的驅動下,電子從點陣冷陰極材料的表面逸出并加速,轟擊陽極熒光材料從而使之發光,此種發光原理與CRT類似,都是在真空中讓電子撞擊熒光粉發光。二者的不同之處首先在于CRT由單一的電子槍發射電子束,透過偏轉磁場來控制電子束發射掃描的方向,而FED顯示器則擁有數十萬個有源冷發射陰極,每個熒光粉點對應一個場發射陰極,陰極點陣的場發射電流由行列電極上的電壓控制,高壓掃描信號加在行電極上,數據信號加在列電極上實現動態圖像的顯示;其次在于電壓部分,CRT大約需要15~30kV左右的工作電壓,而FED的陰極電壓小于1kV。圖1是CRT和FED工作原理示意圖。

從F-N公式[1]中可以看出,場發射電流密度大小與外加電場場強和發射體的功函數有密切的關系。因此,利用場致發射時,應盡量選擇低功函數的材料作發射體,并設計恰當的陰極結構,才能滿足器件工作的要求。

2 場發射顯示器的陰極材料發展

FED的核心部件是陰極,陰極的性能決定著FED的性能和應用。由于不同的FED所使用的發射體材料及其發射電子的機理各不相同,因而性能也不盡相同。為獲得良好的場致電子發射,陰極發射體材料應具備以下基本要求:功函數小,因而電子容易逸出;場發射開啟電場低;場發射電流密度大并且均勻穩定;耐粒子轟擊、耐腐蝕,以滿足器件使用環境與壽命要求;導熱性好,易于散熱;材料經濟實用,成本低,易加工等。常見的場發射陰極材料有以下幾類。

2.1 金屬材料

FED早期采用的發射體是難熔金屬材料,主要有W、Mo、Ta等,W和Mo的功函數相近,分別為4.52eV、4.5eV,而鉭的較低,為4.13eV。金屬W作為場致發射材料時,真空度要求優于10-7Pa以上。為了獲得大的場發射電流,它們都做成微尖型結構,主要工藝大多采用真空鍍膜和化學電解腐蝕制作出曲率半徑在幾十至幾百納米的場發射尖端陰極。對于金屬場致發射材料,為了在很低的控制電壓下獲得很大的發射電流,一般采用足夠尖的微尖, 但微尖尺寸不能無限減小,至多達到一個原子的大小?，F在人們主要在降低陰極功函數上下功夫,采用敷涂具有很低逸出功的材料,甚至是負電子親和勢(NEA)的材料,已取得了一些可喜的成果。因為金屬FED陰極工藝復雜、難度大、成本高、制作面積受限,難以滿足形成大屏幕顯示的要求,因而逐步被一些新型材料取代。

2.2硅材料

采用硅材料的好處是和半導體工藝兼容,可以利用成熟的半導體工藝技術。純硅若制成很尖的微尖和小的柵極間隔就可以在很低的開關電壓下產生比較大的發射電流。因此,其工藝主要集中在硅發射陣列的物理結構上,傳統的方法是采用熱氧化法來制作微尖?，F有報道采用等離子體氧化法制作硅陰極,可獲得80nm的硅微尖發射體[4]。

硅陣列發射體的缺點主要有熱穩定性差、發射的可靠性低以及難以大面積制備等。在硅尖錐包覆各類碳薄膜、金屬膜或改進微尖陣列制備工藝有助于改善其發射特性,目前已經取得了顯著的成果,例如在硅尖表面敷上TiN和C-BN(cube boron nitride)膜,在硅尖上涂敷10～20nm的TiN膜。這種敷TiN膜的硅場致發射材料比同等條件下的一般硅發射材料具有更高的發射穩定性和更低的發射電壓。C-BN薄膜是一種寬帶半導體材料,具有負電子親和勢效應,其制作工藝主要是用激光或等離子束技術把納米晶C-BN材料涂敷到硅尖上面。包覆改性可降低發射電壓和提高發射穩定性。

另外,多孔硅也是一種較理想、有發展前景的場致發射陰極材料。文獻表明多孔硅陰極在12.5V/μm的電場中可以獲得1mA/cm2的發射電流密度。其具有良好表現的主要原因是由于它的發射體是一種高密度的超尖硅組織,但在微尖上制作平面多孔硅場致發射陰極的工藝比較復雜[5]。

2.3碳材料

2.3.1金剛石相關材料[6,7]

多晶金剛石薄膜、類金剛石薄膜、納米金剛石薄膜以及納米金剛石涂層等都被認為是理想的場發射材料。由于金剛石具有高硬度、寬帶隙、高熱導率、抗化學腐蝕以及負電子親和勢等優良性能,作為場發射陰極材料有著極大的性能優勢。

金剛石場發射陰極在10V/μm的電場下即可獲得發射電流,相比于普通金屬高達103V/μm以上的場發射開啟電場,優勢非常明顯。實驗證實,對金剛石薄膜表面的納米結構化或涂層進行改性都可以進一步提高其場發射特性,為金剛石薄膜材料的器件化應用打下基礎。

由于薄膜類型的金剛石場發射陰極制備工藝復雜,成膜率低,不容易推廣到商品化,而涂層類型的金剛石場發射陰極在市場化方面有著很好的前景。

2.3.2碳納米管(CNT)

CNT導電性極好,具有很大的長徑比,是一種集優良的材料特性與幾何形貌于一體的場發射材料,由于其頂部的電場增強效應很強,容易產生場致電子發射,而且CNT物理化學性質都比較穩定,故CNT具有良好的場發射性能。CNT作為場發射陰極時需要制備成陣列狀,它的場發射電流受其陣列密度的影響,若密度過小,則發射電流很小,而密度過大又會導致納米管之間出現靜電屏蔽現象,也造成發射電流減小。理論計算表明,CNT的高度與相鄰管間距的比值為1/2時陣列的發射特性最好[8]。工藝上制備最優CNT陣列的難度較大,故CNT-FED要走向應用還有很長的路。

2.3.3其它材料[9]

除了上述幾種常用的材料,還有一些半導體化合物材料也具有較好的場發射特性。

研究發現,碳化硅(SiC)、砷化鎵(CaAs)、氮化鎵(CaN)、氮化硼(BN)、氮化鋁(AlN)等寬帶隙半導體材料也具有較強的場發射能力。魯博等制備的SiC納米纖維具有特殊的“樹狀”結構,該結構能增強場發射性能,降低開啟場強至1.1V/μm;GaAs場致發射體是采用硅(100)晶面作襯底, 用選擇性外延技術制作而成,微尖結構的GaAs可在80V以下的電壓中發射電流;GaN的功函數為2.7～3.3eV, 可淀積成n型材料,納米GaN薄膜有很低的場發射開啟電場;在n 型Si (100) 基底上利用等離子體增強脈沖激光沉積系統所制備的不同沉積氣壓下的納米BN薄膜有良好的場發射性能;AlN尖錐或薄膜也都表現出較好的場發射特性。

一些具有一維或準一維納米結構的材料,如石墨納米纖維、難熔金屬納米線、納米硅、氧化銅納米線、二氧化錫納米線以及各種結構的納米氧化鋅等,都具有較明顯的場發射特性。

另外,利用直流濺射法在Si襯底上沉積的HfNxOy薄膜開啟電場小且發射電流密度大;六硼化鑭(LaB6)薄膜具有良好的場發射穩定性,是一種理想的薄膜場發射材料。硅基底上生長的硼碳氮(BCN)納米管開啟電場為1.8V/μm,2.48V/μm外電場下發射電流達170μA/cm2,一些導電聚合物材料也有著較好的場發射能力。

3 結論

場致發射材料是FED陰極的核心,對FED的性能起著決定性的作用。實用的場致發射材料的結構主要包括微尖型和平面型,它們的構架都是以F-N場發射電流方程式作為最基本的理論依據,尋求足夠低的功函數和負電子親和勢以及盡量大的場增強因子的材料。包覆改性等技術可有效降低發射電壓,提高發射電流及其穩定性。

各種FPD在具體的應用領域都存在著與其對應的應用空間和發展潛力,而且未來的顯示器也不可能像CRT那樣一統天下,由于相對成熟的LCD和PDP的核心技術都控制在歐美和日韓等發達國家手中,國產品牌顯示器的發展空間極為有限,而激光彩色顯示器和有機發光顯示器(OLED)等新型顯示技術還不成熟[10],隨著更低功函數的發射體材料的開發,FED的市場化預計將會取得突破,在FPD領域研發具有自主知識產權的FED產品具有重要的戰略意義,以此為契機,實現我國高端顯示領域趕超發達國家的目標[11]。

參考文獻

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