发展微电子材料是基础——访中科院院士、半导体材料物理学家王占国

随着现代微电子技术向高集成度超微细化方向发展，微电子逐渐成为知识经济的基础和支柱，是一个国家综合实力和经济发展的主要标志之一。作为现代信息化社会的核心和基础的半导体材料，在国民经济建设，社会可持续发展以及国家安全中起着重要的战略地位，并发挥着极大的作用。 本世纪中期半导体晶体硅材料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，深刻地影响着世界的政治、经济格局和军事对抗的形式，彻底地改变了人们的生活方式，半导体材料的研究也收到了各国政府极大的重视。 为进一步推动深圳信息化建设，深圳市信息建设委员办公室于2000年12月10日在深圳银湖中心大会堂成功地举办了“中国科学院院士信息技术专题报告会”。为此，本刊记者对中科院院士，半导体材料物理学家王占国进行了特约专访。     

硅基锗材料的外延生长及其应用

硅是最重要的半导体材料,在信息产业中起着不可替代的作用。但是硅材料也有一些物理局限性,比如它是间接带隙半导体材料,它的载流子迁移率低,所以硅材料的发光效率很低,器件速度比较慢。在硅衬底上外延生长其它半导体材料,可以充分发挥各自的优点,弥补硅材料的不足。本文介绍了硅衬底上的锗材料外延生长技术进展,讨论了该材料在微电子和光电子等方面的可能应用,重点介绍了它在硅基高速长波长光电探测器研制方面的应用。     

日益丰富的半导体材料

半导体材料应用广泛 ,是信息技术和产品发展的“粮食” ,对信息产业的发展速度起着举足轻重的作用。经过几十年的探索 ,半导体材料已从单元素发展到两元或多元化合物 ,从常用的几个品种发展到性能各异的几十个品种 ,而且半导体材料研发方面的深度和广度也在不断加强 ,新材料、新技术正在不断涌现 ,未来的发展空间极大。1　传统半导体材料　应用前景依然广阔半导体材料是指电阻率介于典型的金属和典型的绝缘体之间 (10 - 2 ～ 10 7Ω·ｃｍ) ,导电性能介于导体与绝缘体之间的材料。在电子器件中 ,常用的半导体材料有 :元素半导体 ,如硅 (Ｓｉ…     

硅半导体特性的发现及硅器件发展及应用的曲折经历

硅半导体是现代信息技术的基础。现在,各种各样的硅半导体器件构成了当今微电子技术的主体,并且看来这种状况还要继续保持一段相当长的时间。但是人类对于硅半导体特性的认识却经历了一段相当艰难,曲折的过程。而且,半导体器件的技术发展过程以及创新应用也不是笔直的,其中也充满了否定,再否定的辩证统一规律。在我国当前大力提倡建设创新型国家的时候,面对先进发达国家经过长期积累的丰富知识财富,我们不免有一些急于求成的急躁情绪。同时我们也在积极探索科研成果的产业化的正确途径。回顾过去的发展历史,对于我门正确认识创新活动的规律,…     

纳米半导体材料及其纳米器件研究进展

简单介绍纳米半导体材料的定义、性质及其在未来信息技术中的地位,分别讨论半导体纳米结构的制备方法与评价技术;对近年来纳米半导体材料和基于它的固态量子器件研制所取得的进展、存在的问题和发展的趋势作扼要的综述,最后,结合国情和我国在该领域的研究现状,提出发展我国纳米半导体材料的战略设想。     

硅基键合激光器的研究进展

硅基的光电子集成以及光集成将满足未来信息传输处理的要求。目前制作硅基激光器的方法主要分为两类,异质结外延生长和异质材料键合。键事方法克服了异质结外 可避免的晶格失配和材料热膨胀系数非共容性的缺点,它可以将具有直接带隙结构的半导体材料键合到硅片上,从而制作出硅基键合激光器件。特别是年来来发展起来的低落曙直接合技术,使发光器件与微电子器件的硅基混合光电集成成为可能。     

半导体薄膜材料物理与工艺的研究进展

半导体薄膜材料是发展微电子技术的先导条件和制备微电子器件的物质基础，本文提出了五个重要转变，并以此为主线着重讨论和分析了半导体薄膜材料物理与工艺的发展过程、规律与特点。     

2005年半导体材料市场增长放缓部分产品短缺

半导体材料市场发展正在减慢，但是该领域预计仍将保持正面增长，并在2005年取得6％的年度增长。预计2005年部分半导体材料将会出现短缺，包括200毫米硅晶圆和多晶硅材料。     

新型微电子和光电子材料SiGe／Si异质结构材料的发展

新型微电子和光电子材料──ＳｉＧｅ／Ｓｉ异质结构材料的发展夏传钺（国家自然科学基金委员会，信息科学部１０００８３）刘安生，郑有斗（北京有色金属研究总院１０００８８）（南京大学物理系２１０００８）近半个世纪半导体的发展表明，硅材料所制备的器件和以硅大规...     

半导体及电子封装技术是发展信息化循环型社会的重要技术基础

信息化程度的高低是衡量一个国家综合国力的重要标志。随着以微电子学为基础的计算机和通讯技术发展迅猛，信息产业已成长为当今世界的第一产业，推动了人类文明的进步。微电子技术是发展电子信息产业和各项高技术中不可缺少的基础，是高技术的关键，微电子领域的两大关键性技术是芯片制造和微电子封装，IC芯片功能的实现，要靠电子封装材料、器件、连接、设计、可靠性评估等诸多方面的支持，它保障着电子设备中几乎所有基础半导体元器件的正常工作，起到了电源供给、信号互连。机械支撑、散热和环境保护的功能。芯片是大脑，电子封装是躯干。据统计，电子封装的产业规模超过1万亿美元，大概是集成电路产业的10倍左右。现代微电子封装技术，不仅影响着信息产业及整个国民经济的发展，也与每个家庭的现代化息息相关。微电子封装是信息产业的核心技术，IC的发展要求更高的微电子材料。     

前言

<正>一代材料催生一代器件,引领一代产业。以硅、锗和砷化镓等半导体材料为代表的光电器件在过去几十年里对社会发展产生了深远影响,广泛地应用于集成电路、光电子与微电子等领域,形成了规模庞大的半导体产业集群。然而,这些光电器件的部分关键性能仍受限于材料的本征禁带宽度,更大的禁带宽度成了材料迭代的诉求。因此,发展宽禁带半导体材料成为突破硅、锗和传统Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体器件瓶颈的关键,并与硅集成电路进行异质集成,拓展更为广泛的应用空间。硅、锗和传统的Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体的高速发展得益于高质量单晶同质衬底材料,极低的缺陷密度保证了半导体器件的优异性能。     

硅微电子大树上的新枝——SiGe/Si器件和电路

<正> 回顾近半个世纪半导体的发展,无疑,硅材料器件及IC为代表的微电子技术起着核心作用。硅材料的超纯度、硅器件尺寸的微细度、硅IC的集成度神话般地呈现在世人面前。以“硅文化”为心脏的计算机更是改变了传统产业、社会面貌乃至人们的生活。但是,硅亦有其局限性。由于其固有能带结构为间接带隙,非平衡载流子的本征寿命比直接带隙的砷化镓大三个数量级,载流子迁移率比砷化镓低得多,这些无疑都大大限制了硅微电子技术向更高速度进军。另外硅无法实现高效率发光和激光器件,因此在光电子领域也几乎都是化合物半导体的天下。当硅微电子在90年代实现0.1μm、1Gb、一个芯片集成一亿个器件的DRAM以后,硅微电子还能有更大的发展吗?     

德国科学家利用硅材料研制发光器件

硅是最重要的微电子材料,它具有很好的电子特性和易加工特性.但硅的光学特性远不如其电子特性,因此在制造发光二极管和半导体激光器件时,通常采用较昂贵的砷化镓或磷化铟材料,而不是廉价的硅.最近,德国科学家在研制硅发光器件方面取得了新进展,有望利用廉价硅材料生产发光二极管和半导体激光器件.     

信息窗

第十四届全国半导体集成电路、硅材料学术会议征文通知主办单位:中国电子学会半导体与集成技术专业分会和电子材料专业学会承办单位:中国科学院微电子研究所、中山大学为发展我国半导体集成电路、硅和硅基材料技术,由中国电子学会半导体与集成技术专业学会和中国电子学会电子材料专业学会联合主办的“第十四届全国半导体集成电路与硅材料学术会议”将于 2005年的金秋在广东省珠海市召开,同时将邀请中国台湾、中国香港著名学者进行“两岸三地”学术交流。会议由中国科学院微电子研究所和中山大学共同承办。征文范围(1)硅和硅基材料的制备工艺…     

微电子学、集成电路

TN4 2004040384军用微电子技术发展战略思考/徐世六]I微电子学一2 004,34(1).一1一6电子信息技术正在引发新的军事变革,一场以信息技术为基础、以信息优势为核心和以高技术武器为先导的军事领域的深刻变革正在世界范围内蓬勃兴起.文章从硅技术、硅基技术、GaAs技术、纳米与MEMS技术、抗辐射加固技术的发展趋势等方面,介绍了军用微电子技术的发展动态,并提出了我国军用微电子技术的发展对策.(午)如,张兴(北京大学微电子所),,半导体学报一2004,25(3)一346一350在C MOS工艺超浅结形成过程中,中、低能离子注入的剂量效应直接影响杂质浓度…     

硅基异质集成化合物半导体技术新进展

随着摩尔定律即将走向尽头,以及军民电子信息系统对多功能集成、高密度集成、小体积重量、低功耗、大带宽、低延迟等性能的持续追求,将多种化合物半导体材料体系(如GaN、InP、SiC等)的功能器件、芯片,与CMOS集成电路的芯片进行异质集成的技术正在拉开序幕,将在微电子、光电子等领域带来一场新的革命,硅基异质集成也被认为是发展下一代集成微系统的技术平台。本文梳理了射频微电子学与硅光子学领域中以化合物半导体为主的材料(或芯片)与硅半导体材料(或芯片)异质集成的最新进展,以期国内相关领域研究人员对国外的进展有一个比较全面的了解。     

05年半导体材料市场增长放缓

半导体材料市场发展正在减慢，但是该领域预计仍将保持正增长，并在2005年取得6％的增长。预计2005年部分半导体材料将会出现短缺，包括200毫米硅晶圆和多晶硅材料。在日前举行的ISS专题研讨会期间。国际半导体设备暨材料协会(SEMI)的贸易组分析员DanTracy说．“我预测在2006年也会出现2005年的多晶硅短缺情况。”     

世界500强在晶龙建硅材料实验室

世界500强企业——美国应用材料公司经过对中国市场的长期考察,十分看好晶龙集团在半导体领域的技术创新能力和行业优势,日前选定在晶龙集团建立硅探针材料实验室。美国应用材料公司是全球最大的半导体生产设备和高科技技术服务企业,营业收入连续9年在半导体生产设备领域名列第一。晶龙集团是国家火炬计划太阳能硅材料产业基地,年产单晶硅5000余吨,产量连续8年居世界之最。     

国内外微电子工业的现状及发展趋势

本文论述了当前世界以半导体集成电路技术为核心的微电子产业的发展态势,概括介绍了该领域内最新的技术、市场发展现状和发展趋势,并简要论述了我国在这一领域内的发展状况。     

硅激光器制造技术已经成熟了吗?

化合物半导体在光电子器件中对光的产生和放大的重要作用已被人们所共知.实际上,硅早已成为符合电子集成电路的标准材料,并具有低成本的优势,因此加速硅光电子器件的研发和新型硅光电子器件的研制已成为热门的研究课题.被称为硅基光子学的这项技术可与电子集成电路和微电子机械系统(MEMS)技术兼容,如在用先进技术制造的多功能芯片上可将电子器件、光学元件和微电子机械系统组装在一起.