文档介绍：半导体材料研究的新进展—物理学论文半导体材料研究的新进展—物理学论文作者简介王占国,1938年生,半导体材料物理学家,中科学院院士。现任中科院半导体所研究员、半导体材料科学重点实验室学委会主任和多个国际会议顾问委员会委员。主要从事半导体材料和材料物理研究,在半导体深能级物理和光谱物理研究,半导体低维结构生长、性质和量子器件研制等方面,取得多项成果。先后获国家自然科学二等奖、国家科技进步三等奖,中科院自然科学一等奖和科技进少一、二和三等奖及何梁何利科技进步奖等多项,在国内外学术刊物和国际会议发表论文180多篇,被引用数百次。摘要关键词半导体材料量子线量子点材料光了晶体1半导体材料的战略地位上世纪中叶,单晶硅和半导体晶体管的发明及其硅集成电路的研制成功,导致了电子工业革命;上世纪70年代初石英光导纤维材料和GaAs激光器的发明,促进了光纤通信技术迅速发展并逐步形成了高新技术产业,使人类进入了信息时代。超晶格概念的提出及其半导体超晶格、量子阱材料的研制成功,彻底改变了光电器件的设计思想,使半导体器件的设计与制造从“杂质工程”发展到“能带工程”。纳米科学技术的发展和应用,将使人类能从原了、分了或纳米尺度水平上控制、操纵和制造功能强大的新型器件与电路,必将深刻地影响着世界的政治、经济格局和军事对抗的形式,彻底改变人们的生活方式。,降低成本看,增大直拉硅(CZ—Si)单晶的直径和减小微缺陷的密度仍是今后CZ-Si发展的总趋势。目前直径为8英寸(200mm)的Si单晶已实现大规模工业生产,基于直径为12英寸(300mm)硅片的集成电路(IC‘s)技术正处在由实验室向工业生产转变中。目前300mm,,300mm,。18英寸重达414公斤的硅单品和18英寸的硅园片已在实验室研制成功,直径27英寸硅单晶研制也正在积极筹划中。从进一步提高硅IC'S的速度和集成度看,研制适合于硅深亚微米乃至纳米工艺所需的大直径硅外延片会成为硅材料发展的主流。另外,SOI材料,包括智能剥离(Smartcut)和SIMOX材料等也发展很快。目前,直径8英寸的硅外延片和SOI材料己研制成功,更大尺寸的片材也在开发中。理论分析指出30nm左右将是硅MOS集成电路线宽的“极限”尺寸。这不仅是指量了尺寸效应对现有器件特性影响所带来的物理限制和光刻技术的限制问题,更重要的是将受硅、SiO2自身性质的限制。尽管人们正在积极寻找高K介电绝缘材料(如用Si3N4等来替代SiO2),低K介电互连材料,用Cu代替A1引线以及采用系统集成芯片技术等来提高ULSI的集成度、运算速度和功能,但硅将最终难以满足人类不断的对更大信息量需求。为此,人们除寻求基于全新原理的量子计算和DNA生物计算等之外,还把目光放在以GaAs、InP为基的化合物半导体材料,特别是二维超晶格、量子阱,一维量子线与零维量子点材料和可与硅平面工艺兼容GcSi合金材料等,这也是目前半导体材料研发的重点。,它们都是直接带隙材料,具有电子饱和漂移速度高,耐高温,抗辐照等特点;在超高速、超高频、低功耗、低噪音器件和电路,特别在光电了器件和光电集