新型光電子材料-文庫(kù)吧在線文庫(kù)
【正文】 量子點(diǎn)器件有望替代現(xiàn)有的量子阱器件，市場(chǎng)潛力巨大。 3/9/2023 24 ? 喬治亞理工大學(xué)王中林教授領(lǐng)導(dǎo)的小組 ， 基于無催化劑 、 控制生長(zhǎng)條件的氧化物粉末的熱蒸發(fā)技術(shù) ， 成功地合成了諸如 ZnO、 SnO In2O3和Ga2O3等一系列半導(dǎo)體氧化物納米帶 。 納米半導(dǎo)體材料與量子器件 3/9/2023 29 ? 加洲大學(xué)伯克利的 Johnson等利用鎳催化劑和 VLS方法，通過金屬鎵和氨在 900?C藍(lán)寶石襯底上直接反應(yīng)，合成了直徑在幾十到幾百納米之間，長(zhǎng)達(dá)數(shù)十微米的 GaN納米量子線。 單個(gè)納米線激射也曾觀察到 。 3/9/2023 36 其它信息功能材料與器件研究進(jìn)展 ? 平板顯示器件 : 因其具有薄型化、高清晰度、低功耗和應(yīng)用廣泛等優(yōu)點(diǎn)，已成為顯示器件發(fā)展的主流方向和現(xiàn)今信息社會(huì)的支柱產(chǎn)業(yè)之一。 ? 伴隨著材料向低維結(jié)構(gòu)和大失配異質(zhì)外延材料體系發(fā)展，系統(tǒng)也將實(shí)現(xiàn)從均勻向非均勻和由線性向非線性以及由平衡態(tài)向非平衡態(tài)的過渡。 3/9/2023 40 （ 4） 海量存儲(chǔ)材料與器件 包括： 新型海量存儲(chǔ) 、 三維光存儲(chǔ)材料 、 器件與應(yīng)用；全息存儲(chǔ)和近場(chǎng)光學(xué)存儲(chǔ)技術(shù)與應(yīng)用等 。 ? 理想的 柔性襯底 準(zhǔn)確的說是柔性層與剛性的襯低和外延層之間分別是通過范得瓦耳力和鍵合力結(jié)合，它 可 用于吸收大晶格失配帶來的應(yīng)變，避免在外延層中產(chǎn)生大量的失配位錯(cuò)和缺陷。 3/9/2023 37 三 、 發(fā)展趨勢(shì) 、 建議和討論 信息功能材料發(fā)展趨勢(shì) ? 信息載體 : 由電子 光子、電子結(jié)合 光子方向發(fā)展。 通過改變二維光子晶體晶格常數(shù)來改變激光發(fā)射譜 。 ? 單晶 ZnO納米線結(jié)構(gòu)是在鍍金的藍(lán)寶石襯底上 ， 以金作為催化劑 ， 沿垂直于襯底方向生長(zhǎng)出來的 。 ? 納米線的直徑和異質(zhì)結(jié)或 PN結(jié)界面組分與摻雜的陡度 ， 依賴于催化劑金等納米團(tuán)簇的大小 ， 納米線超晶格的直徑從幾個(gè)納米到數(shù)十納米不等 ， 長(zhǎng)度可達(dá)幾十微米 。 納米半導(dǎo)體材料與量子器件 3/9/2023 22 ? 高度有序的半導(dǎo)體量子線的制備難度較大 ， 過去的二年里 ， 量子線的生長(zhǎng)制備和性質(zhì)研究取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步 。 ? 目前，以 GaAs、 InP為代表的晶格匹配或應(yīng)變補(bǔ)償?shù)某Ц?、量子阱材料體系已發(fā)展得相當(dāng)成熟，并成功地用于制造微電子和光電子器件與電路。 寬帶隙半導(dǎo)體材料與器件 3/9/2023 17 ? 目前，除 SiC單晶襯底材料， GaN基（藍(lán)寶石襯底）藍(lán)光 LED材料和器件已有商品出售外，大多數(shù)高溫半導(dǎo)體材料仍處在實(shí)驗(yàn)室研發(fā)階段，不少影響這類材料發(fā)展的關(guān)鍵問題如： ? 高質(zhì)量 GaN單晶襯底和 ZnO單晶及薄膜制備，單晶金剛石薄膜生長(zhǎng)與 N型摻雜等仍是制約這些材料走向?qū)嵱没年P(guān)鍵問題，國(guó)內(nèi)外雖已做了大量的研究，至今仍未取得重大突破。 ? 在通信、汽車、航空、航天、石油開采、全色大屏幕顯示、全固態(tài)白光照明、超高密度光存儲(chǔ)讀寫光源和海底光通信以及國(guó)防等方面有著廣泛的應(yīng)用前景，是目前國(guó)際高技術(shù)研發(fā)的重點(diǎn)領(lǐng)域。藍(lán)光發(fā)光管在 20毫安時(shí)的工作電壓為 ，串聯(lián)電阻 30歐姆，輸出功率為藍(lán)寶石襯底的一半。 注入到硅中的硼離子既是 P型摻雜劑 ， 又可與 N型硅形成 PN結(jié) ， 同時(shí)又在硅中引入位錯(cuò)環(huán)；位錯(cuò)環(huán)形成的局域場(chǎng)調(diào)制硅的能帶結(jié)構(gòu) ，使荷電載流子空間受限 ， 從而使硅發(fā)光二極管器件的量子效率得到了提高 。 二、光電信息功能材料研究新進(jìn)展 3/9/2023 3 到 2023年， Si基 CMOS器件特征尺寸小到 30nm,硅晶片直徑將達(dá)450mm，我國(guó)與先進(jìn)國(guó)家差距約 8年！ 2023年國(guó)際半導(dǎo)體技術(shù)發(fā)展路線圖 關(guān)鍵材料和器件子專題 2023 450mm 300mm 200mm 150mm Si 晶片 CMOS 硅單晶 3/9/2023 4 ? 根據(jù)國(guó)際半導(dǎo)體工業(yè)協(xié)會(huì)預(yù)測(cè)， 2023年大多數(shù)已知的硅 CMOS技術(shù)將接近或達(dá)到它的”極限” ,這時(shí)硅 ICs技術(shù)的特征線寬將達(dá)到 20納米左右 ,
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