【正文】 據(jù)國際半導體工業(yè)協(xié)會預測， 2023年大多數(shù)已知的硅 CMOS技術將接近或達到它的”極限” ,這時硅 ICs技術的特征線寬將達到 20納米左右 , 摩爾定律將受到挑戰(zhàn)。藍光發(fā)光管在 20毫安時的工作電壓為 ，串聯(lián)電阻 30歐姆，輸出功率為藍寶石襯底的一半。 寬帶隙半導體材料與器件 3/9/2023 17 ? 目前，除 SiC單晶襯底材料， GaN基（藍寶石襯底）藍光 LED材料和器件已有商品出售外，大多數(shù)高溫半導體材料仍處在實驗室研發(fā)階段，不少影響這類材料發(fā)展的關鍵問題如： ? 高質量 GaN單晶襯底和 ZnO單晶及薄膜制備，單晶金剛石薄膜生長與 N型摻雜等仍是制約這些材料走向實用化的關鍵問題，國內外雖已做了大量的研究，至今仍未取得重大突破。 納米半導體材料與量子器件 3/9/2023 22 ? 高度有序的半導體量子線的制備難度較大 ， 過去的二年里 ， 量子線的生長制備和性質研究取得了長足的進步 。 ? 單晶 ZnO納米線結構是在鍍金的藍寶石襯底上 ， 以金作為催化劑 ， 沿垂直于襯底方向生長出來的 。 3/9/2023 37 三 、 發(fā)展趨勢 、 建議和討論 信息功能材料發(fā)展趨勢 ? 信息載體 : 由電子 光子、電子結合 光子方向發(fā)展。 3/9/2023 40 （ 4） 海量存儲材料與器件 包括： 新型海量存儲 、 三維光存儲材料 、 器件與應用；全息存儲和近場光學存儲技術與應用等 。 3/9/2023 36 其它信息功能材料與器件研究進展 ? 平板顯示器件 : 因其具有薄型化、高清晰度、低功耗和應用廣泛等優(yōu)點，已成為顯示器件發(fā)展的主流方向和現(xiàn)今信息社會的支柱產業(yè)之一。 納米半導體材料與量子器件 3/9/2023 29 ? 加洲大學伯克利的 Johnson等利用鎳催化劑和 VLS方法，通過金屬鎵和氨在 900?C藍寶石襯底上直接反應，合成了直徑在幾十到幾百納米之間，長達數(shù)十微米的 GaN納米量子線。 ? 美國量子點器件公司聲稱， 10年后量子點器件有望替代現(xiàn)有的量子阱器件，市場潛力巨大。 寬帶隙半導體材料與器件 3/9/2023 16 IIVI族寬帶隙半導體材料與器件 ? (Zn,Mg,Cd)X(S,Se,Te)1X寬帶隙材料研究的進展不大。 硅基高效發(fā)光研究取得突破進展 3/9/2023 9 硅基高效發(fā)光研究取得突破進展 哈佛大學的 Xiangfen Duan等研制成功硅基 NCdS/PSi納米線電驅動激光器 . NCdS NW 被平放在 PSi導電襯底上 ,形成 NCdS/PSi異質結，空穴沿著整個 NW的長度注入，電子從 Ti/Au電極注入。 從提高硅集成電路（ ICs）性能價格比來看，增大直拉硅單晶的直徑，仍是今后硅單晶發(fā)展的大趨勢。 硅微電子技術發(fā)展趨勢 3/9/2023 6 硅基高效發(fā)光研究取得突破進展 ? 硅基光電集成一直是人們追求的目標，其中如何提高硅基材料發(fā)光效率是關鍵。 ? 2023年瑞士 Neuchatel大學的科學家采用雙聲子共振和三量子阱有源區(qū)結構 使波長為 微米的量子級聯(lián)激光器的工作溫度高達312K，單模連續(xù)輸出功率 3mW。 ? 窄帶隙 III族氮化物的另一個重要的應用是用來制造長波長垂直腔面發(fā)射激光器，并取得了重要進展。 這些原生的納米帶呈現(xiàn)出高純 、 結構均勻和單晶體 ， 幾乎無缺陷和位錯；納米線呈矩形截面 ， 典型的寬度為20300nm， 寬厚比為 510， 長度可達數(shù)毫米 。 ? ZnO納米線光泵激射現(xiàn)象 ， 是香港科技大學湯子康教授等首先觀察到的 。 3. 2 信息功能材料基礎研究重點建議討論 （ 1）納米半導體結構、量子器件及其集成技術探索。 3/9/2023 39 （ 2） 大失配異質結構材料體系柔性襯底技術研究 。 5mm 5mm 5mm 3/9/2023 33 將光子和電子的能帶工程相結合 ， 用高折射率差的二微光子晶體形成的微諧振腔 ， 研制成功面發(fā)射量子