首页

> 学术论文知识库

首页 学术论文知识库 问题

半导体发展过程论文

发布时间:

半导体发展过程论文

半导体物理迅速发展及随晶体管发明使科家早50代设想发明半导体激光器60代早期组竞相进行面研究理论析面莫斯科列别捷夫物理研究所尼古拉·巴索夫工作杰19627月召固体器件研究际议美麻省理工院林肯实验室两名者克耶斯(Keyes)奎斯特(Quist)报告砷化镓材料光发射现象引起通用电气研究实验室工程师哈尔(Hall)极兴趣家火车写关数据家哈尔立即制定研制半导体激光器计划并与其研究员道经数周奋斗计划获功像晶体二极管半导体激光器材料p-n结特性敞弗搬煌植号邦铜鲍扩基础且外观亦与前者类似半导体激光器称二极管激光器或激光二极管早期激光二极管实际限制例能77K低温微秒脉冲工作8间才由贝尔实验室列宁格勒(现圣彼堡)约飞(Ioffe)物理研究所制造能室温工作连续器件足够靠半导体激光器则直70代期才现半导体激光器体积非米粒工作波依赖于激光材料般~微米由于种应用需要更短波器件发展据报导Ⅱ~Ⅳ价元素化合物ZnSe工作物质激光器低温已微米输波~微米室温连续器件输功率已达10毫瓦迄今尚未实现商品化光纤通信半导体激光预见重要应用领域面世界范围远距离海底光纤通信另面则各种区网者包括高速计算机网、航空电系统、卫通讯网、高清晰度闭路电视网等目前言激光唱机类器件市场其应用包括高速打印、自由空间光通信、固体激光泵浦源、激光指示及各种医疗应用等晶体管利用种称半导体材料特殊性能电流由运电承载普通金属铜电导体电没紧密原核相连容易电荷吸引其物体例橡胶绝缘体 --电良导体--电能自由运半导体名字暗示处于两者间通情况象绝缘体某种条件导电

半导体10

看下文1833年,英国巴拉迪最先发现硫化银的电阻随着温度的变化情况不同于一般金属,一般情况下,金属的电阻随温度升高而增加,但巴拉迪发现硫化银材料的电阻是随着温度的上升而降低。这是半导体现象的首次发现。不久, 1839年法国的贝克莱尔发现半导体和电解质接触形成的结,在光照下会产生一个电压,这就是后来人们熟知的光生伏特效应,这是被发现的半导体的第二个特征。在1874年,德国的布劳恩观察到某些硫化物的电导与所加电场的方向有关,即它的导电有方向性,在它两端加一个正向电压,它是导通的;如果把电压极性反过来,它就不导电,这就是半导体的整流效应,也是半导体所特有的第三种特性。同年,舒斯特又发现了铜与氧化铜的整流效应。1873年,英国的史密斯发现硒晶体材料在光照下电导增加的光电导效应,这是半导体又一个特有的性质。 半导体的这四个效应,(jianxia霍尔效应的余绩──四个伴生效应的发现)虽在1880年以前就先后被发现了,但半导体这个名词大概到1911年才被考尼白格和维斯首次使用。而总结出半导体的这四个特性一直到1947年12月才由贝尔实验室完成。前言 自从有人类以来,已经过了上百万年的岁月。社会的进步可以用当时人类使用的器物来代表,从远古的石器时代、到铜器,再进步到铁器时代。现今,以硅为原料的电子元件产值,则超过了以钢为原料的产值,人类的历史因而正式进入了一个新的时代,也就是硅的时代。硅所代表的正是半导体元件,包括记忆元件、微处理机、逻辑元件、光电元件与侦测器等等在内,举凡电视、电话、电脑、电冰箱、汽车,这些半导体元件无时无刻都在为我们服务。 硅是地壳中最常见的元素,许多石头的主要成分都是二氧化硅,然而,经过数百道制程做出的积体电路,其价值可达上万美金;把石头变成硅晶片的过程是一项点石成金的成就,也是近代科学的奇迹! 在日本,有人把半导体比喻为工业社会的稻米,是近代社会一日不可或缺的。在国防上,惟有扎实的电子工业基础,才有强大的国防能力,1991年的波斯湾战争中,美国已经把新一代电子武器发挥得淋漓尽致。从1970年代以来,美国与日本间发生多次贸易摩擦,但最后在许多项目美国都妥协了,但是为了半导体,双方均不肯轻易让步,最后两国政府慎重其事地签订了协议,足证对此事的重视程度,这是因为半导体工业发展的成败,关系着国家的命脉,不可不慎。在台湾,半导体工业是新竹科学园区的主要支柱,半导体公司也是最赚钱的企业,台湾如果要成为明日的科技硅岛,半导体工业是我们必经的途径。半导体的起源 在二十世纪的近代科学,特别是量子力学发展知道金属材料拥有良好的导电与导热特性,而陶瓷材料则否,性质出来之前,人们对于四周物体的认识仍然属于较为巨观的瞭解,那时已经介于这两者之间的,就是半导体材料。英国科学家法拉第(MIChael Faraday,1791~1867),在电磁学方面拥有许多贡献,但较不为人所知的,则是他在1833年发现的其中一种半导体材料:硫化银,因为它的电阻随着温度上升而降低,当时只觉得这件事有些奇特,并没有激起太大的火花;然而,今天我们已经知道,随着温度的提升,晶格震动越厉害,使得电阻增加,但对半导体而言,温度上升使自由载子的浓度增加,反而有助于导电,这也是半导体一个非常重要的物理性质。1874年,德国的布劳恩(Ferdinand Braun,1850~1918),注意到硫化物的电导率与所加电压的方向有关,这就是半导体的整流作用。但直到1906年,美国电机发明家匹卡(G. W. PICkard,1877~1956),才发明了第一个固态电子元件:无线电波侦测器(cat’s whisker),它使用金属与硅或硫化铅相接触所产生的整流功能,来侦测无线电波。在整流理论方面,德国的萧特基(Walter Schottky,1886~1976)在1939年,于「德国物理学报」发表了一篇有关整流理论的重要论文,做了许多推论,他认为金属与半导体间有能障(potential barrier)的存在,其主要贡献就在于精确计算出这个能障的形状与宽度。至于现在为大家所接受的整流理论,则是1942年,由索末菲(Arnold Sommerfeld, 1868~1951)的学生贝特(Hans Bethe,1906~ )所发展出来,他提出的就是热电子发射理论(thermionic emission),这些具有较高能量的电子,可越过能障到达另一边,其理论也与实验结果较为符合。在半导体领域中,与整流理论同等重要的,就是能带理论。布洛赫(Felix BLOCh,1905~1983)在这方面做出了重要的贡献,其定理是将电子波函数加上了周期性的项,首开能带理论的先河。另一方面,德国人佩尔斯(Rudolf Peierls, 1907~ ) 于1929年,则指出一个几乎完全填满的能带,其电特性可以用一些带正电的电荷来解释,这就是电洞概念的滥觞;他后来提出的微扰理论,解释了能隙(Energy gap)存在。电晶体的发明 早在1930与1940年代,使用半导体制作固态放大器的想法就持续不绝;第一个有实验结果的放大器是1938年,由波欧(Robert Pohl, 1884~1976)与赫希(Rudolf Hilsch)所做的,使用的是溴化钾晶体与钨丝做成的闸极,尽管其操作频率只有一赫兹,并无实际用途,却证明了类似真空管的固态三端子元件的实用性。二次大战后,美国的贝尔实验室(Bell Lab),决定要进行一个半导体方面的计画,目标自然是想做出固态放大器,它们在1945年7月,成立了固态物理的研究部门,经理正是萧克莱(William Shockley, 1910~1989)与摩根(Stanley Morgan)。由于使用场效应(field effect)来改变电导的许多实验都失败了,巴丁(John Bardeen,1908~1991)推定是因为半导体具有表面态(surface state)的关系,为了避开表面态的问题,1947年11月17日,巴丁与布莱登(Walter Brattain 1902~1987)在硅表面滴上水滴,用涂了蜡的钨丝与硅接触,再加上一伏特的电压,发现流经接点的电流增加了!但若想得到足够的功率放大,相邻两接触点的距离要接近到千分之二英吋以下。12月16日,布莱登用一块三角形塑胶,在塑胶角上贴上金箔,然后用刀片切开一条细缝,形成了两个距离很近的电极,其中,加正电压的称为射极 (emitter),负电压的称为集极 (collector),塑胶下方接触的锗晶体就是基极 (base),构成第一个点接触电晶体 (point contact transistor),1947年12月23日,他们更进一步使用点接触电晶体制作出一个语音放大器,该日因而成为电晶体正式发明的重大日子。另一方面,就在点接触电晶体发明整整一个月后,萧克莱想到使用p-n接面来制作接面电晶体 (junction transistor) 的方法,在萧克莱的构想中,使用半导体两边的n型层来取代点接触电晶体的金属针,藉由调节中间p型层的电压,就能调控电子或电洞的流动,这是一种进步很多的电晶体,也称为双极型电晶体 (bipolar transistor),但以当时的技术,还无法实际制作出来。 电晶体的确是由于科学发明而创造出来的一个新元件,但是工业界在1950年代为了生产电晶体,却碰到许多困难。1951年,西方电器公司(Western ElectrIC)开始生产商用的锗接点电晶体,1952年4月,西方电器、雷神(Raytheon)、美国无线电(RCA与奇异(GE)等公司,则生产出商用的双极型电晶体。但直到1954年5月,第一颗以硅做成的电晶体才由美国德州仪器公司(Texas Instruments)开发成功;约在同时,利用气体扩散来把杂质掺入半导体的技术也由贝尔实验室与奇异公司研发出来;在1957年底,各界已制造出六百种以上不同形式的电晶体,使用于包括无线电、收音机、电子计算机甚至助听器等等电子产品。早期制造出来的电晶体均属于高台式的结构。1958年,快捷半导体公司 (Fairchild SemIConductor)发展出平面工艺技术(planar technology),藉着氧化、黄光微影、蚀刻、金属蒸镀等技巧,可以很容易地在硅晶片的同一面制作半导体元件。1960年,磊晶(epitaxy)技术也由贝尔实验室发展出来了。至此,半导体工业获得了可以批次(batch)生产的能力,终于站稳脚步,开始快速成长。积体电路积体电路就是把许多分立元件制作在同一个半导体晶片上所形成的电路,早在1952年,英国的杜默 (Geoffrey W. A. Dummer) 就提出积体电路的构想。1958年9月12日,德州仪器公司(Texas Instruments)的基尔比 (Jack Kilby, 1923~ ),细心地切了一块锗作为电阻,再用一块pn接面做为电容,制造出一个震荡器的电路,并在1964年获得专利,首度证明了可以在同一块半导体晶片上能包含不同的元件。1964年,快捷半导体(Fairchild SemIConductor)的诺宜斯(Robert Noyce,1927~1990),则使用平面工艺方法,即藉着蒸镀金属、微影、蚀刻等方式,解决了积体电路中,不同元件间导线连结的问题。 积体电路的第一个商品是助听器,发表于1963年12月,当时用的仍是双极型电晶体;1970年,通用微电子(General MICroelectronics)与通用仪器公司 (General Instruments),解决了硅与二氧化硅界面间大量表面态的问题,开发出金氧半电晶体 (metal-oxide-semiconductor,MOS);因为金氧半电晶体比起双极型电晶体,功率较低、集积度高,制程也比较简单,因而成为后来大型积体电路的基本元件。 60年代发展出来的平面工艺,可以把越来越多的金氧半元件放在一块硅晶片上,从1960年的不到十个元件,倍数成长到1980年的十万个,以及1990年约一千万个,这个每年加倍的现象称为莫尔定律 (Moore’s law),是莫尔(Gordon Moore)在1964年的一次演讲中提出的,后来竟成了事实。超大型积体电路在1970年代,决定半导体工业发展方向的,有两个最重要的因素,那就是半导体记忆体 (semIConductor memory) 与微处理机 (micro processor)。在微处理机方面,1968年,诺宜斯和莫尔成立了英代尔 (Intel) 公司,不久,葛洛夫 (Andrew Grove) 也加入了,1969年,一个日本计算机公司比吉康 (Busicom) 和英代尔接触,希望英代尔生产一系列计算机晶片,但当时任职于英代尔的霍夫 (Macian E. Hoff) 却设计出一个单一可程式化晶片,1971年11月15日,世界上第一个微处理器4004诞生了,它包括一个四位元的平行加法器、十六个四位元的暂存器、一个储存器 (aCCumulator) 与一个下推堆叠 (push-down stack),共计约二千三百个电晶体;4004与其他唯读记忆体、移位暂存器与随机存取记忆体,结合成MCS-4微电脑系统;从此之后,各种集积度更高、功能更强的微处理器开始快速发展,对电子业产生巨大影响。三十年后的今天,英代尔的Pentium III已经包含了一千万个以上的电晶体。毫无疑问的,记忆体晶片与微处理器同等的重要,1965年,快捷公司的施密特 (J. D. Schmidt) 使用金氧半技术做成实验性的随机存取记忆体。1969年,英代尔公司推出第一个商业性产品,这是一个使用硅闸极、p型通道的256位元随机存取记忆体。记忆体发展过程中最重要的一步,就是1969年,IBM的迪纳 (R. H. Dennard) 发明了只需一个电晶体和一个电容器,就可以储存一个位元的记忆单元;由于结构简单,密度又高,现今半导体制程的发展常以动态随机存取记忆体的容量为指标。大致而言,1970年就有1K的产品;1974年进步到4K (闸极线宽十微米);1976年16K (五微米);1979年64K (三微米);1983年256K(一点五微米);1986年1M (一点二微米);1989年4M (零点八微米);1992年16M (零点五微米);1995年64M (零点三五微米);1998年到256M (零点二五微米),大约每三年进步一个世代,2001年就迈入十亿位元大关。根据国际半导体科技进程 (International Technology RoaDMAp for SemIConductor) 的推估,西元2014年,最小线宽可达微米,记忆体容量更高达两亿五千六百万位元,尽管新制程、新技术的开发越形困难,但半导体业在未来十五年内,相信仍会迅速的发展下去。

半导体的发现实际上可以追溯到很久以前。

1833年,英国科学家电子学之父法拉第最先发现硫化银的电阻随着温度的变化情况不同于一般金属,一般情况下,金属的电阻随温度升高而增加,但巴拉迪发现硫化银材料的电阻是随着温度的上升而降低。这是半导体现象的首次发现。

不久,1839年法国的贝克莱尔发现半导体和电解质接触形成的结,在光照下会产生一个电压,这就是后来人们熟知的光生伏特效应,这是被发现的半导体的第二个特征。

1873年,英国的史密斯发现硒晶体材料在光照下电导增加的光电导效应,这是半导体又一个特有的性质。

半导体的这四个效应,(jianxia霍尔效应的余绩──四个伴生效应的发现)虽在1880年以前就先后被发现了,但半导体这个名词大概到1911年才被考尼白格和维斯首次使用。而总结出半导体的这四个特性一直到1947年12月才由贝尔实验室完成。

在1874年,德国的布劳恩观察到某些硫化物的电导与所加电场的方向有关,即它的导电有方向性,在它两端加一个正向电压,它是导通的;如果把电压极性反过来,它就不导电,这就是半导体的整流效应,也是半导体所特有的第三种特性。同年,舒斯特又发现了铜与氧化铜的整流效应。

扩展资料:

人物贡献:

1、英国科学家法拉第(MIChael Faraday,1791~1867)

在电磁学方面拥有许多贡献,但较不为人所知的,则是他在1833年发现的其中一种半导体材料。

硫化银,因为它的电阻随着温度上升而降低,当时只觉得这件事有些奇特,并没有激起太大的火花;

然而,今天我们已经知道,随着温度的提升,晶格震动越厉害,使得电阻增加,但对半导体而言,温度上升使自由载子的浓度增加,反而有助于导电,这也是半导体一个非常重要的物理性质。

2、德国的布劳恩(Ferdinand Braun,1850~1918)。

注意到硫化物的电导率与所加电压的方向有关,这就是半导体的整流作用。

但直到1906年,美国电机发明家匹卡(G. W. PICkard,1877~1956),才发明了第一个固态电子元件:无线电波侦测器(cat’s whisker),它使用金属与硅或硫化铅相接触所产生的整流功能,来侦测无线电波。

在整流理论方面,德国的萧特基(Walter Schottky,1886~1976)在1939年,于「德国物理学报」发表了一篇有关整流理论的重要论文,做了许多推论,他认为金属与半导体间有能障(potential barrier)的存在,其主要贡献就在于精确计算出这个能障的形状与宽度。

3、布洛赫(Felix BLOCh,1905~1983)

在这方面做出了重要的贡献,其定理是将电子波函数加上了周期性的项,首开能带理论的先河。

另一方面,德国人佩尔斯(Rudolf Peierls, 1907~ ) 于1929年,则指出一个几乎完全填满的能带,其电特性可以用一些带正电的电荷来解释,这就是电洞概念的滥觞;

他后来提出的微扰理论,解释了能隙(Energy gap)存在。

参考资料来源:百度百科-半导体

半导体学报和半导体技术报

无线电电子学、电信技术类核心期刊表1、电子学报 2、半导体学报 3、通信学报 4、电波科学学报 5、北京邮电大学学报 6、光电子、激光 7、液晶与显示 8、电子与信息学报 9、系统工程与电子技术 10、西安电子科技大学学报 11、现代雷达 12、红外与毫米波学报13、信号处理 14、红外与激光工程 15、半导体光电 16、激光与红外 17、红外技术 18、光电工程 19、电路与系统学报 20、微电子学 21、激光技术22、电子元件与材料 23、固体电子学研究与进展 24、电信科学 25、半导体技术26、微波学报 27、电子科技大学学报 28、光通信技术 29、激光杂志 30、光通信研究 31、重庆邮电学院学报.自然科学版(改名为:重庆邮电大学学报.自然科学版)32、功能材料与器件学报 33、光电子技术 34、应用激光 35、电子技术应用36、数据采集与处理 37、压电与声光 38、电视技术 39、电讯技术 40、应用光学 41、激光与光电子学进展 42、微纳电子技术 43、电子显微学报

首先,核心期刊的质量要求是比较高的。投稿核心期刊应该注意论文撰写的质量。如果是工科核心论文,国内的核心期刊安排周期都是比较长的。也就是说你现在投稿的话,杂志社可能给你安排到明年七八月才可以见刊。这中间有好几个月的间隔,不过也是可以找别人,比如品优刊就是可以的,自己还是进一步的去咨询一下哈!

电子类核心期刊如下:电子元件与材料电子与信息学报电子学报电子显微学报电子科技大学学报电子技术应用

本刊与物理类期刊和电子类期刊不同,是以半导体和相关材料为中心的,从物理,材料,器件到应用的,从研究到技术开发的,跨越物理和信息两个学科的综合性学术刊物。《半导体学报》发表中、英文稿件。《半导体学报》被世界四大检索系统(美国工程索引(EI),化学文摘(CA),英国科学文摘(SA),俄罗斯文摘杂志(РЖ))收录。属于4区

半导体文章

分类: 资源共享 问题描述: 我要写一篇课程结课文章,题目是“非晶态半导体的电学性质”,谁能提供点资料啊?! 解析: 以非晶态半导体材料为主体制成的固态电子器件。非晶态半导体虽然在整体上分子排列无序,但是仍具有单晶体的微观结构,因此具有许多特殊的性质。1975年,英国.斯皮尔在辉光放电分解硅烷法制备的非晶硅薄膜中掺杂成功,使非晶硅薄膜的电阻率变化10个数量级,促进非晶态半导体器件的开发和应用。同单晶材料相比,非晶态半导体材料制备工艺简单,对衬底结构无特殊要求,易于大面积生长,掺杂后电阻率变化大,可以制成多种器件。非晶硅太阳能电池吸收系数大,转换效率高,面积大,已应用到计算器、电子表等商品中。非晶硅薄膜场效应管阵列可用作大面积液晶平面显示屏的寻址开关。利用某些硫系非晶态半导体材料的结构转变来记录和存储光电信息的器件已应用于计算机或控制系统中。利用非晶态薄膜的电荷存储和光电导特性可制成用于静态图像光电转换的静电复印机感光体和用于动态图像光电转换的电视摄像管的靶面。 具有半导体性质的非晶态材料。非晶态半导体是半导体的一个重要部分。50年代.科洛米耶茨等人开始了对硫系玻璃的研究,当时很少有人注意,直到1968年.奥弗申斯基关于用硫系薄膜制作开关器件的专利发表以后,才引起人们对非晶态半导体的兴趣。1975年.斯皮尔等人在硅烷辉光放电分解制备的非晶硅中实现了掺杂效应,使控制电导和制造PN结成为可能,从而为非晶硅材料的应用开辟了广阔的前景。在理论方面,.安德森和莫脱,.建立了非晶态半导体的电子理论,并因而荣获1977年的诺贝尔物理学奖。目前无论在理论方面,还是在应用方面,非晶态半导体的研究正在很快地发展着。 分类 目前主要的非晶态半导体有两大类。 硫系玻璃。含硫族元素的非晶态半导体。例如As-Se、As-S,通常的制备方法是熔体冷却或汽相沉积。 四面体键非晶态半导体。如非晶Si、Ge、GaAs等,此类材料的非晶态不能用熔体冷却的办法来获得,只能用薄膜淀积的办法(如蒸发、溅射、辉光放电或化学汽相淀积等),只要衬底温度足够低,淀积的薄膜就是非晶态结构。四面体键非晶态半导体材料的性质,与制备的工艺方法和工艺条件密切相关。图1 不同方法制备非晶硅的光吸收系数 给出了不同制备工艺的非晶硅光吸收系数谱,其中a、b制备工艺是硅烷辉光放电分解,衬底温度分别为500K和300K,c制备工艺是溅射,d制备工艺为蒸发。非晶硅的导电性质和光电导性质也与制备工艺密切相关。其实,硅烷辉光放电法制备的非晶硅中,含有大量H,有时又称为非晶的硅氢合金;不同工艺条件,氢含量不同,直接影响到材料的性质。与此相反,硫系玻璃的性质与制备方法关系不大。图2 汽相淀积溅射薄膜和熔体急冷成块体AsSeTe的光吸收系数谱 给出了一个典型的实例,用熔体冷却和溅射的办法制备的AsSeTe样品,它们的光吸收系数谱具有相同的曲线。 非晶态半导体的电子结构 非晶态与晶态半导体具有类似的基本能带结构,也有导带、价带和禁带(见固体的能带)。材料的基本能带结构主要取决于原子附近的状况,可以用化学键模型作定性的解释。以四面体键的非晶Ge、Si为例,Ge、Si中四个价电子经sp杂化,近邻原子的价电子之间形成共价键,其成键态对应于价带;反键态对应于导带。无论是Ge、Si的晶态还是非晶态,基本结合方式是相同的,只是在非晶态中键角和键长有一定程度的畸变,因而它们的基本能带结构是相类似的。然而,非晶态半导体中的电子态与晶态比较也有着本质的区别。晶态半导体的结构是周期有序的,或者说具有平移对称性,电子波函数是布洛赫函数,波矢是与平移对称性相联系的量子数,非晶态半导体不存在有周期性, 不再是好的量子数。晶态半导体中电子的运动是比较自由的,电子运动的平均自由程远大于原子间距;非晶态半导体中结构缺陷的畸变使得电子的平均自由程大大减小,当平均自由程接近原子间距的数量级时,在晶态半导体中建立起来的电子漂移运动的概念就变得没有意义了。非晶态半导体能带边态密度的变化不像晶态那样陡,而是拖有不同程度的带尾(如图3 非晶态半导体的态密度与能量的关系 所示)。非晶态半导体能带中的电子态分为两类:一类称为扩展态,另一类为局域态。处在扩展态的每个电子,为整个固体所共有,可以在固体整个尺度内找到;它在外场中运动类似于晶体中的电子;处在局域态的每个电子基本局限在某一区域,它的状态波函数只能在围绕某一点的一个不大尺度内显著不为零,它们需要靠声子的协助,进行跳跃式导电。在一个能带中,带中心部分为扩展态,带尾部分为局域态,它们之间有一分界处,如图4 非晶态半导体的扩展态、局域态和迁移率边 中的和,这个分界处称为迁移率边。1960年莫脱首先提出了迁移率边的概念。如果把迁移率看成是电子态能量的函数,莫脱认为在分界处和存在有迁移率的突变。局域态中的电子是跳跃式导电的,依靠与点阵振动交换能量,从一个局域态跳到另一个局域态,因而当温度趋向0K时,局域态电子迁移率趋于零。扩展态中电子导电类似于晶体中的电子,当趋于0K时,迁移率趋向有限值。莫脱进一步认为迁移率边对应于电子平均自由程接近于原子间距的情况,并定义这种情况下的电导率为最小金属化电导率。然而,目前围绕著迁移率边和最小金属化电导率仍有争论。 缺陷 非晶态半导体与晶态相比较,其中存在大量的缺陷。这些缺陷在禁带之中引入一系列局域能级,它们对非晶态半导体的电学和光学性质有着重要的影响。四面体键非晶态半导体和硫系玻璃,这两类非晶态半导体的缺陷有着显著的差别。 非晶硅中的缺陷主要是空位、微空洞。硅原子外层有四个价电子,正常情况应与近邻的四个硅原子形成四个共价键。存在有空位和微空洞使得有些硅原子周围四个近邻原子不足,而产生一些悬挂键,在中性悬挂键上有一个未成键的电子。悬挂键还有两种可能的带电状态:释放未成键的电子成为正电中心,这是施主态;接受第二个电子成为负电中心,这是受主态。它们对应的能级在禁带之中,分别称为施主和受主能级。因为受主态表示悬挂键上有两个电子占据的情况,两个电子间的库仑排斥作用,使得受主能级位置高于施主能级,称为正相关能。因此在一般情况下,悬挂键保持只有一个电子占据的中性状态,在实验中观察到悬挂键上未配对电子的自旋共振。1975年斯皮尔等人利用硅烷辉光放电的方法,首先实现非晶硅的掺杂效应,就是因为用这种办法制备的非晶硅中含有大量的氢,氢与悬挂键结合大大减少了缺陷态的数目。这些缺陷同时是有效的复合中心。为了提高非平衡载流子的寿命,也必须降低缺陷态密度。因此,控制非晶硅中的缺陷,成为目前材料制备中的关键问题之一。 硫系玻璃中缺陷的形式不是简单的悬挂键,而是“换价对”。最初,人们发现硫系玻璃与非晶硅不同,观察不到缺陷态上电子的自旋共振,针对这表面上的反常现象,莫脱等人根据安德森的负相关能的设想,提出了MDS模型。当缺陷态上占据两个电子时,会引起点阵的畸变,若由于畸变降低的能量超过电子间库仑排斥作用能,则表现出有负的相关能,这就意味着受主能级位于施主能级之下。用 D、D、D 分别代表缺陷上不占有、占有一个、占有两个电子的状态,负相关能意味着: 2D —→ D+D 是放热的。因而缺陷主要以D、D形式存在,不存在未配对电子,所以没有电子的自旋共振。不少人对D、D、D缺陷的结构作了分析。以非晶态硒为例,硒有六个价电子,可以形成两个共价键,通常呈链状结构,另外有两个未成键的 p电子称为孤对电子。在链的端点处相当于有一个中性悬挂键,这个悬挂键很可能发生畸变,与邻近的孤对电子成键并放出一个电子(形成D),放出的电子与另一悬挂键结合成一对孤对电子(形成D),如图 5 硫系玻璃的换价对 所示。因此又称这种D、D为换价对。由于库仑吸引作用,使得D、D通常是成对地紧密靠在一起,形成紧密换价对。硫系玻璃中成键方式只要有很小变化就可以形成一组紧密换价对,如图6 换价对的自增强效应 所示,它只需很小的能量,有自增强效应,因而这种缺陷的浓度通常是很高的。利用换价对模型可以解释硫属非晶态半导体的光致发光光谱、光致电子自旋共振等一系列实验现象。 应用 非晶态半导体在技术领域中的应用存在着很大的潜力,非晶硫早已广泛应用在复印技术中,由.奥夫辛斯基首创的 As-Te-Ge-Si系玻璃半导体制作的电可改写主读存储器已有商品生产,利用光脉冲使碲微晶薄膜玻璃化这种性质制作的光存储器正在研制之中。对于非晶硅的应用目前研究最多的是太阳能电池。非晶硅比晶体硅制备工艺简单,易于做成大面积,非晶硅对于太阳光的吸收效率高,器件只需大约1微米厚的薄膜材料,因此,可望做成一种廉价的太阳能电池,现已受到能源专家的重视。最近已有人试验把非晶硅场效应晶体管用于液晶显示和集成电路。

# 科技 热点评#

大家好,我是水大亦鱼大, [水大说 科技 ]创始人, 是一枚自媒体写稿人,每一篇文章都能让您读有所思,读有所获,喜欢我的文章记得点关注哦。

本文共一千多字,大家花3-5分钟就能看完,现在我们直奔主题!

那么,问题来了,这个结论从何而来呢?

接下来,我将通过三个维度来分析。

半导体是一种导电性能介于导体与绝缘体之间的材料,也是芯片的原材料。

半导体这种材料,可以制成集成电路、光电器件、分立器件、传感器等具体产品。所以半导体芯片,可以看成是一个行业。

先说下国家目标,2025年要实现芯片自给率70%,而目前只有30%,空间巨大。

从这个上面的国家目标中,我们可以看出半导体,在我国的发展前景是非常好的。

那么,问题来了,投资半导体,到底赚不赚钱?

答案:非常赚钱。

从上面的例子中,我们可以看出,投资半导体非常赚钱。

虽然,上面我们讲到了,这些年投资芯片的回报率是很高的(投资需谨慎),但是,从全行业来看,半导体和芯片并不是一个特别赚钱的行业。其实,比半导体更赚钱的行业还有很多。

同时,半导体不是谁想做就能做的,不然芯片就跟白菜一样烂大街了,这里边有很多的技术难关需要攻克。

在国内,半导体行业还有很大的发展空间,因为国家在大力扶持自主研发芯片。近年来,随着材料生产、器件制备等技术的不断突破,第三代半导体的性价比优势逐渐显现并正在打开应用市场。

未来,将广泛应用于5G基站、新能源 汽车 、特高压、数据中心等场景,而我国正好也在大力支持新能源 汽车 的发展。

国内半导体行业,未来可期!

电子发烧友网报道(文/吴子鹏)对于美国半导体的“圈子文化”,电子发烧友网曾经有过专门报道,在题为《美国大搞IC圈子文化,多个联盟先后成立,中国芯要警惕这个问题》文章中,笔者着重分析了美国组建各个半导体联盟的目的,并点出了在美国这些联盟中,各成员之间的心并不齐。借用著名电影《无间道》里面的经典台词,那就是:有“内鬼”。 近日,日媒报道称,美国打算和日本两国组建一个“美日芯片同盟”,将此描述为“最安全”的技术同盟。这个联盟有两个主要目的:一是美日联手攻克先进制造工艺2nm研发和量产,摆脱全球芯片先进制造工艺对韩国和中国台湾的依赖;二是美日联盟将打造一个近乎封闭的半导体供应链,杜绝核心关键技术外泄到中国大陆。 这个新联盟的出现无疑印证了笔者此前的推论,在美国建立的所谓“美国半导体联盟SIAC”、“Chip 4联盟”和“Mitre Engenuity联盟”中,包括台积电、三星和欧洲一众IDM厂商,这些公司定然是出工不出力的。回过头来,或者是厂商自己,或者是当地政府又会继续搞自己的技术研究,因为部分政府和企业并不想完全被美国拿捏住。 但我们需要注意到的是,根据相关报道,此次的“美日芯片同盟”是由日本方面发起的,美国虽然可能是最大受益方,但这一次却是受邀方,那么这个新的联盟和新的发起方式会起到不一样的效果吗? 在全面解读“美日芯片同盟”之前,我们说一个结论,这个联盟的出现让此前的Chip 4联盟成了一个笑话,因为这明显是一个“自己人”掉转枪头打“自己人”的行为,必然让韩国和中国台湾非常不爽。 那么从另一个方面来说,日本此举算是完全投美国所好,帮助美国完善目前处于第二梯队水平的芯片制造环节。 根据日媒的报道,日本政府之所以主动出击迎合美国政府,一个重要的原因是台积电对于芯片制造技术的管理和保密非常严格,不会在中国台湾岛以外的地方建立尖端工艺的晶圆代工厂。虽然台积电美国工厂规划的工艺是5nm,但这个工厂的进度非常缓慢,预计将会在2024年才会出第一批量产产品,从规划到量产跨越了4年多,这和台湾岛内5nm工厂小于18个月的建设速度完全不可同日而语,以台积电的速度,2025年该公司预计将开始量产2nm,因此美国5nm工厂也差不多满足了工艺至少落后两代的要求。 并且,日媒的评估更为悲观,认为台积电在美国和日本的工厂仍然将会是以10-20nm工艺为主流,这让美日领先的半导体厂商依然要对台积电在台湾岛的先进晶圆代工厂非常依赖。 按照当前的规划,“美日芯片同盟”不仅要攻克2nm的研发和制造,还会建立一个非常安全的供应链体系,在这方面,日本政府手里算是带着诱人筹码的。我们都知道日本在半导体材料和设备方面拥有不俗的实力,尤其是前者。 比如在硅片供应上,根据相关机构截止到2020年9月份的统计数据,日本信越化学在全球硅晶圆制造市场的份额高达,稳居第一,第二名同样是日本企业,日本胜高(SUMCO)的市场份额为。虽然环球晶圆在收购Siltronic AG之后超越了胜高,但并不影响日本厂商在硅晶圆制造市场过半的市占比。 而在半导体材料的光刻胶方面,日本JSR、东京应化是唯二两家能够量产所有主流类型光刻胶产品的公司,包括EUV光刻胶。 在半导体设备方面,日本拥有东京电子(TEL)、爱德万测试(Advantest)、SCREEN、KOKUSAI ELECTRIC、日立高新 科技 等众多全球领先厂商。统计数据显示,日本半导体设备厂商大约提供了全球37%的半导体设备,影响力可以说仅次于美国。 根据报道,此次“美日芯片同盟”的筹建,日本方面包括东京电子、佳能和国立先进工业科学技术研究所等企业和组织都有很大的可能参与其中。而美国方面,除了一些半导体设备厂商,IBM和英特尔预计将参与其中。 再算上美国对ASML的影响力,可以说“美日芯片同盟”要设备有设备,要材料有材料,唯独缺的就是技术,如果能够如愿攻克2nm,那么美国在全球半导体市场的影响力将进一步增强。 为什么说美国会欣然接受日本的邀约呢?一项数据表明,美国在过去几年里,对台积电的依赖越来越严重,这是美政府不想看到的,想要极力挽回这样的局面,一切可能的方法都会尝试。 这并非是空口无凭的猜测,而是有真实的数据作为支撑。先看美国自己的官方数据,根据美国半导体行业协会(SIA)的数据统计,2021年美国半导体公司的全球市场依然稳居第一,份额占比达到46%,但过去8年间,美国半导体制造占全球的份额下降了10%以上。 而我们看一下台积电的财报数据,2021年,美国是台积电最大的市场,贡献万亿新台币,同比增长24%,占营收比重为64%。其中,苹果公司作为台积电最大客户,一家就贡献了4054亿新台币,同比增长,占比总营收从25%提升至26%。 而从全球晶圆代工市场格局来看,截止到2021年Q3的统计数据显示,目前在全球晶圆代工市场,台积电依然占据着过半的市场份额,占比达到。 台积电不在岛外建尖端晶圆厂的行为,以及张忠谋多次强调台湾岛外无法复刻台积电成功的言论让美政府定然非常不爽,只要有一丝机会能够取而代之,都会去尝试。 笔者曾在《美国大搞IC圈子文化,多个联盟先后成立,中国芯要警惕这个问题》这篇文章中讲过,美国此前组建的“美国半导体联盟SIAC”、“Chip 4联盟”和“Mitre Engenuity联盟”都有bug,盟友之间有太多的芥蒂和心眼,绝非是铁板一块。 我们看,“Chip 4联盟”把之前SIAC联盟中的欧盟和英国给踢掉了。因为,美国看到了欧盟的“二心”,欧盟出台《芯片法案》的核心意图是提升欧盟自身的芯片产业实力,包括确立欧洲在更小、更快、更节能的芯片方面的研究和技术领先地位;加强欧洲在先进芯片设计、制造和封装方面的创新能力;以及建立合适的政策框架,确保欧洲在2030年前大幅提升芯片产能等等。 已经成为既定事实的台积电就够美国烦恼的了,欧盟还要来添乱,说明其心必异。 而让美国政府更加难堪的是,“Chip 4联盟”中的韩国到现在都还在洽谈中,多家韩国媒体报道称,韩国政府和企业很难接受这一提议。 “Chip 4联盟”的另一方就是中国台湾,也就是台积电的大本营。“Chip 4联盟”的出发点是确保美国半导体制造技术拥有全球领先地位,这是要割台积电的肉而肥美国本土半导体制造,台积电会鼎力支持?美政府自己估计都不信。 虽然这些联盟成员肯定都会帮着美国对中国大陆进行技术外泄的封锁,但并不能让美国达到自己半导体从设计到制造全面领先的目的。 笔者赞同很多业者的说法,就剩下美日双边的技术同盟最有可能顺利地开展下去,虽然不一定能够达成目标,但是双方构建安全供应链体系的目标较为一致,算是趣味相投,且彼此都是有利可图。

半导体杂志

《半导体学报》是中国电子学会和中国科学院半导体研究所主办的学术刊物。它报道半导体物理学、半导体科学技术和相关科学技术领域内最新的科研成果和技术进展,内容包括半导体超晶格和微结构物理,半导体材料物理,包括量子点和量子线等材料在内的新型半导体材料的生长及性质测试,半导体器件物理,新型半导体器件,集成电路的CAD设计和研制,新工艺,半导体光电子器件和光电集成,与半导体器件相关的薄膜生长工艺,性质和应用等等。本刊与物理类期刊和电子类期刊不同,是以半导体和相关材料为中心的,从物理,材料,器件到应用的,从研究到技术开发的,跨越物理和信息两个学科的综合性学术刊物。《半导体学报》发表中、英文稿件。《半导体学报》被世界四大检索系统(美国工程索引(EI),化学文摘(CA),英国科学文摘(SA),俄罗斯文摘杂志(РЖ))收录。《半导体学报》1980年创刊。现为月刊,每期190页左右,国内外公开发行。每期均有英文目次,每篇中文论文均有英文摘要。《半导体学报》主编为王守武院士。国内定价为35元。主要读者对象是从事半导体科学研究、技术开发、生产及相关学科的科技人员、管理人员和大专院校的师生。国内读者可直接到全国各地邮局订阅。

确实是的,这个学报的文章已经纳入了sci的文章范畴里面的。半导体学报这个应该是按字按这个应该能更好地将学习,如果不随机的话,他们这个应该是就很难,有一些技术应该是不不能刚刚好的技能先搬下来的东西,所以应该是学习的。

物理学报》:发展与成就《物理学报》是由中国物理学会主办的,创刊于1933年,原名“Chinese Journal of Physics”,创刊初期用英、法、德三国文字发表论文。这是中国出版的第一份物理类综合性学术期刊,1953年易为现名的中文期刊。《物理学报》首任主编为我国第一代著名物理学家严济慈与丁燮林,随后担任主编的有吴大猷、王竹溪和黄祖洽,现任主编是原国家自然科学基金会副主任、中国原子能科学研究院研究员王乃彦院士。70余年的变迁,《物理学报》从初创到成长、壮大,特别是改革开放以来的发展,从一个侧面展现了我国现代物理学崛起与发展的梗概和脉络。现在,《物理学报》已成为目前中国历史最悠久、在国内外发行量最大、影响面最广的物理类学术期刊,赢得了国内外物理学界的普遍认同和信誉,受到包括诺贝尔物理奖获得者杨振宁教授在内的一些著名物理学家的高度评价,被认为是“中国权威性的物理刊物”,奠定了它在中国科技期刊中的重要地位。由中国科技信息所统计, 2003年《物理学报》被SCI-CD,SCI-E,EI-P,CA,INSPEC,JICST,AJ和MR等检索系统收录。根据SCI数据库统计,2003年《物理学报》的影响因子为,总被引频次为2410次。特别是该统计显示,在本学科国际同类期刊中,其影响因子和总被引频次位于中上水平,在68种国际上综合性物理类期刊中,《物理学报》的总被引频次和影响因子分别位居第23和第28。其中,本刊的总被引频次居中国物理类期刊第1位、中国科技期刊第1位,影响因子为中国物理类期刊第2位。这几年来,本刊继续以提高质量为增强核心竞争力的主线,在办刊理念、学术品位、编辑质量、出版发行与宣传,以及运用现代信息技术等方面,进一步加快与国际接轨的步伐。特别是进一步提高期刊学术水准,《物理学报》面向国际学科发展的前沿领域,以国家知识创新体系的建设为依托,跟踪热点课题加强组织和征集优秀稿件,进一步提高学术论文的创新性、导向性和权威性。主要刊登由国家知识创新体系组成的国家科技攻关项目、国家“863”计划项目、国家“973”基础研究项目,以及国家自然科学基金项目等一批最新科研进展或取得科技成果的优秀论文。其中,在2004年《物理学报》刊登的论文中,基金资助论文比例为。这表明《物理学报》吸收前沿科学和高质量学术论文的能力在不断增强,提高了期刊自身的整体学术水平。据有关部门的不完全统计,《物理学报》被引相对较多的论文,其学术内容按国际物理学分类来看,主要涉及混沌系统的理论和模型、量子光学、流体力学、量子论、离散系统的经典力学、黑洞、点阵理论和统计学、介观体系和量子干涉、表面电子态、聚合物、薄膜与低维结构、光电效应、固体团簇结构与碳纳米管及纳米结构材料、超导电性、分子运动论、辐射的发射与吸收及散射、自旋电子学、磁熵变材料等研究领域,其中反映了当今物理学研究中的热点问题和新的方向。目前,对国内外发行和交换约1700份,光盘发行量约为600多个平台。2003年《物理学报》在科技部西南信息中心期刊网站中论文下载为3080篇次;在清华同方数据中,本刊2003年web下载余万篇次,印刷版总被引频次2845次,其web扩散系数为倍,在物理类期刊中,下载论文篇次居第1位。该统计显示,《物理学报》2003年即年指标,web影响因子。本刊2003年总被引频次、影响因子均居物理类期刊第1位。并在2001-2003年中,《物理学报》平均被引频次和影响因子均居物理类期刊第1位。近几年来,《物理学报》先后获得第一、二、三届国家期刊奖,2001、2002、2003年度百种杰出期刊奖,以及中国科学院特别奖、一等奖等多项重要奖项。2003年10月《物理学报》创刊70周年。中国科学技术协会主席周光召题词祝贺:“格物唯实,推理求真”。全国人大副委员长、中国科学院院长路甬祥的题词为:“格物致知、勇创一流”。题词的著名科学家还有彭桓武、黄昆、杨振宁、李政道、冯端、陈佳洱、李荫远、黄祖洽、白春礼、王乃彦、赵忠贤、杨国桢、李方华、梁敬魁等。《物理学报》主管部门与主办单位及一些科研机构和高等学校也以各种方式表示祝贺。这些都表明《物理学报》的建设与发展始终得到物理界及各方面的高度重视与全力支持。其中除杨振宁教授上述对《物理学报》的评价外,我国著名超导专家赵忠贤院士指出:“《物理学报》是我国少数几个具有权威发性的高层次刊物之一,刊载的论文大多是在国内外处于领先地位的科研成果,审稿制度严格,对论文质量严格把关,编辑出版严谨细致认真”。“《物理学报》是我国物理学界水平最高、影响最大的著名学术期刊,是进行学术交流的重要刊物之一,一直受到国际物理学界专家的注目和好评。《物理学报》创刊71年来为繁荣我国的科学事业做出了重要贡献”。原国家自然科学基金委主任、中国物理学会理事长、北京大学校长陈佳洱院士称:《物理学报》是我国物理学界水平最高、影响最大的著名学术刊物,所登的许多论文达到国际先进水平,编辑出版质量高,是我国少数几个具有权威性的高层次刊物之一,受到国际物理学界专家的注目和好评。当今,科技期刊已成为一个国家科技发展和社会经济文化进步的重要标志。可以看到,面对我国入世后激烈的挑战,中国期刊的使命更加艰巨。时代呼唤期刊工作者与科学家、出版社和信息系统团结起来相互支持合作,在我国政府及其主管部门的组织的协调下,共同营造我国科技期刊发展的优良环境,为创办国际一流的学术刊物作出积极贡献,让中国科技期刊加快融入国际学术交流。《半导体学报》简介 《半导体学报》是中国电子学会和中国科学院半导体研究所主办的学术刊物。它报道半导体物理学、半导体科学技术和相关科学技术领域内最新的科研成果和技术进展,内容包括半导体超晶格和微结构物理,半导体材料物理,包括量子点和量子线等材料在内的新型半导体材料的生长及性质测试,半导体器件物理,新型半导体器件,集成电路的CAD设计和研制,新工艺,半导体光电子器件和光电集成,与半导体器件相关的薄膜生长工艺,性质和应用等等。本刊与物理类期刊和电子类期刊不同,是以半导体和相关材料为中心的,从物理,材料,器件到应用的,从研究到技术开发的,跨越物理和信息两个学科的综合性学术刊物。《半导体学报》发表中、英文稿件。《半导体学报》被世界四大检索系统(美国工程索引(EI),化学文摘(CA),英国科学文摘(SA),俄罗斯文摘杂志(РЖ))收录。 《半导体学报》1980年创刊。现为月刊,每期190页左右,国内外公开发行。每期均有英文目次,每篇中文论文均有英文摘要。《半导体学报》主编为王守武院士。国内定价为35元。主要读者对象是从事半导体科学研究、技术开发、生产及相关学科的科技人员、管理人员和大专院校的师生。国内读者可直接到全国各地邮局订阅。

半导体晶体的论文

婷姐好···

半导体物理学的迅速发展及随之而来的晶体管的发明,使科学家们早在50年代就设想发明半导体激光器,60年代早期,很多小组竞相进行这方面的研究。在理论分析方面,以莫斯科列别捷夫物理研究所的尼古拉·巴索夫的工作最为杰出。在1962年7月召开的固体器件研究国际会议上,美国麻省理工学院林肯实验室的两名学者克耶斯(Keyes)和奎斯特(Quist)报告了砷化镓材料的光发射现象,这引起通用电气研究实验室工程师哈尔(Hall)的极大兴趣,在会后回家的火车上他写下了有关数据。回到家后,哈尔立即制定了研制半导体激光器的计划,并与其他研究人员一道,经数周奋斗,他们的计划获得成功。像晶体二极管一样,半导体激光器也以材料的p-n结特性为敞弗搬煌植号邦铜鲍扩基础,且外观亦与前者类似,因此,半导体激光器常被称为二极管激光器或激光二极管。早期的激光二极管有很多实际限制,例如,只能在77K低温下以微秒脉冲工作,过了8年多时间,才由贝尔实验室和列宁格勒(现在的圣彼得堡)约飞(Ioffe)物理研究所制造出能在室温下工作的连续器件。而足够可靠的半导体激光器则直到70年代中期才出现。半导体激光器体积非常小,最小的只有米粒那样大。工作波长依赖于激光材料,一般为~微米,由于多种应用的需要,更短波长的器件在发展中。据报导,以Ⅱ~Ⅳ价元素的化合物,如ZnSe为工作物质的激光器,低温下已得到微米的输出,而波长~微米的室温连续器件输出功率已达10毫瓦以上。但迄今尚未实现商品化。光纤通信是半导体激光可预见的最重要的应用领域,一方面是世界范围的远距离海底光纤通信,另一方面则是各种地区网。后者包括高速计算机网、航空电子系统、卫生通讯网、高清晰度闭路电视网等。但就目前而言,激光唱机是这类器件的最大市场。其他应用包括高速打印、自由空间光通信、固体激光泵浦源、激光指示,及各种医疗应用等。晶体管利用一种称为半导体的材料的特殊性能。电流由运动的电子承载。普通的金属,如铜是电的好导体,因为它们的电子没有紧密的和原子核相连,很容易被一个正电荷吸引。其它的物体,例如橡胶,是绝缘体 --电的不良导体--因为它们的电子不能自由运动。半导体,正如它们的名字暗示的那样,处于两者之间,它们通常情况下象绝缘体,但是在某种条件下会导电。

可参见“固体物理”和“半导体物理”方面的书籍。总的来说,半导体中的电子状态主要可分为公有化状态和束缚状态两种。公有化状态也就是能带电子的状态,禁带中不存在这种状态(能级)。束缚状态包括杂质、缺陷上的电子状态,还包括激子、极化子等状态,这些状态所对应的能级可以处在禁带中,也可以处在能带中。

返回英国房价高

相关百科

热门百科

首页
发表服务