欧盟启动“洞察力”项目开发互补金属氧化物半导体技术

正未来的雷达成像系统和5G通信系统在高频率工作时将具有更高的分辨率和更高的数据传输速率,但同时会增加功率消耗。为了降低功耗,提高性能和降低成本,欧洲启动"洞察力"(INSIGHT)项目(下一代高性能CMOS SoC技术的Ⅲ -Ⅴ族半导体纳米线集成)旨在开发Ⅲ -Ⅴ族CMOS(互补金属氧化物半导体)技术。该项目的参研单位包括德国应用固体物理研究所(IAF)、     

“Si”关注与化合物半导体集成

历来以Si的CMOS工艺为主的逻辑应用中“加入”Ⅲ-Ⅴ族化合物材料的可能性日益增大;英特尔公司及许多新的研究项目中都出现了这样的动向。在半导体工业协会的一次会议上提出,2015年将选用Ⅲ-Ⅴ族材料所制晶体管。     

国外化合物半导体产业的现状

1.半导体材料的种类 从化学组成角度看,半导体材料可分为元素半导体和化合物半导体。化合物半导体又可分为Ⅳ-Ⅳ族、Ⅲ-Ⅴ族、Ⅱ-Ⅵ族、Ⅳ-Ⅵ族。每族的典型晶体见表1。     

化合物太阳能电池与材料的研究进展

本文综述了Ⅱ-Ⅵ族化合物铜铟(镓)硒(Culn(Ga)Se2)、碲化镉(CdTe)和Ⅲ-Ⅴ族化合物砷化镓(GaAs)等化合物半导体材料及制备的太阳电池的研究和发展状况。     

通过抑制纵横比减少晶格失配外延层中的缺陷

关于Ge和Ⅲ—Ⅴ族化合物在Si上的集成的研究已有几十年。这样做的目的有2个：一是给SiCMOS逻辑电路增加新功能（如：产生及操控光信号），二是为Ⅲ-Ⅴ族薄膜的研制提供较廉价的衬底。近来，Gb和Ⅲ-Ⅴ族材料被用作极大规模集成电路（VLSI）应用中Si高性能数字逻辑晶体管的“继承者”，     

Ⅲ-Ⅴ族(含氮化物)合金体系热、动力学计算机辅助分析系统

本项目以Ⅲ-Ⅴ族合金化合物半导体外延生长工艺设计为应用背景,建立了含Al-Ga-In-N-P-As-Sb-C-H等体系的Ⅲ-Ⅴ族合金化合物半导体热力学数据库。该库具有以下特点:①库中的数据都是根据严格的热力学关系,通过对体系中各种热力学性质和相平衡数据进行自洽性评估,而后取得体系中各相的热力学参数。②入库的数据与国际接轨,特别是与国际上热力学数据专门委员会——欧洲热化学学科组(SGTE)的数据相一致,有利于今后的发展和相互之间的交流;③数据库具有允许扩充、可     

基于气-液-固模式的Ⅲ-Ⅴ族一维半导体纳米线的生长研究概述

Ⅲ-Ⅴ族一维半导体纳米线由于具有独特的性能、丰富的科学内涵而被广泛应用于微机电、光电子、光伏电、传感等方面,并在未来纳米结构器件中占有重要的战略地位,近年来引起了人们极大的兴趣和关注。探索Ⅲ-Ⅴ族一维半导体纳米线新的结构调控手段,研究具有重要应用价值的Ⅲ-Ⅴ族一维半导体纳米线的可控生长方法和技术,从而获得可应用于器件和功能实现的高质量Ⅲ-Ⅴ族一维半导体纳米线是目前各研究组的主要目标。基于气-液-固模式的纳米线生长方法具有对纳米线形貌及晶体质量可控的优点,成为当前制备高质量Ⅲ-Ⅴ族一维半导体纳米线的主要生长技术。催化辅助生长是一种有金属催化剂参与的纳米线生长方式,它可以有效降低反应物裂解能量、提高材料成核质量、控制材料生长方向、提高反应效率、稳定材料晶体结构。自催化生长是指在纳米线生长过程中不添加其他物质作为催化剂,而由反应物自身起催化作用的生长。由于自催化生长在反应过程中未引入其他物质,所以生成物纯度较高。Ⅲ-Ⅴ族异质结构半导体纳米线常具有两种半导体各自不能达到的优良光电特性,其又可划分为纵向异质结构和横向异质结构。Ⅲ-Ⅴ族一维半导体纳米线除了可以在与其自身材料相同的基底表面上生长之外,还可在与其材料不同的基底表面上生长,即在异质基底表面生长。异质基底生长在材料兼容、光电集成等方面具有十分广阔的应用前景。本文对基于气-液-固模式的Ⅲ-Ⅴ族一维半导体纳米线的生长进行了综述,并对近些年基于催化辅助和自催化的纵向异质结构、横向异质结构以及异质基底的成长研究现状进行了总结,为推动Ⅲ-Ⅴ族一维半导体纳米线制备技术的发展提供了参考依据。     

Ⅲ—Ⅴ族化合物半导体

由元素周期表中Ⅲ族元素和Ⅴ族元素所组成的半导体称为Ⅲ—Ⅴ族化合物半导体。其中,研究较多的是GaAs、GaP、InP和InSb。GaAs是目前应用最广的Ⅲ—Ⅴ族化合物半导体。GaAs主要用于微波器件、激光器件和红外光源、太阳电池以及作为其他外延材料的衬底;GaAs主要用于发光二极管;InP主要用于霍耳器件。研究GaAs的历史是比较长的。但真正认为它有用的是1952年由Dr.Welker发现它的半导     

化合物半导体及其应用

本文主要以Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体为重点介绍它的特性和应用、制备方法、需要解决的问题及今后的发展动向。     

国际半导体技术财团认真研发各种新材料

正在研发的新材料将提升硅晶体管工艺：提高工作速度、降低功耗，改善散热能力和增添RF(射频)／模拟功能而保持CMOS工艺的大规模集成能力。开发新材料连同传统的CMOS器件特征尺寸不断减小，实质上是要维持CMOS工艺按发展规划所定目标发展。为此，2003ITRS(国际半导体工艺发展指南)原材料工作组成立了一个旨在开发(另外)的新衬底材料的研究组。该研究组的目的是为(半导体工)业界在新颖材料结构和加工工艺方面提供指导，以增强硅基CMOS工艺并使其满足指南中预定的特征尺寸不断缩小的要求。只要把CMOS工艺改进作为最终目标，Si原材料的(性能)增强并非完全限于Si基材料。例如，在Si衬底上进行Ⅲ—Ⅴ族化合物光电子器件集成(它可增加输入／输出带宽，而CMOS在这方面受到限制)也是研究组的研究课题之一。     

德国福里伯格公司生长出200mm VGFGaAs单晶

目前，Ⅲ—Ⅴ族化合物半导体工业所用GaAs衬底是用不同工艺生长的。福里伯格(Freiberger)化合物材料有限公司作为主要衬底生产厂家之一，不仅开发出直径200mm GaAs的LEC工艺，还开发出200mm GaAsVGF工艺。     

纳米与粉体材料

复合半导体纳米线成功整合在硅晶圆上据美国物理学家组织网11月9日报道,美国科学家开发出一种新技术,首次成功地将复合半导体纳米线整合在硅晶圆上,攻克了用这种半导体制造太阳能电池会遇到的晶格错位这一关键挑战。他们表示,这些细小的纳米线有望带来优质高效且廉价的太阳能电池和其他电子设备。相关研究发表在《纳米快报》杂志上。Ⅲ—Ⅴ族化合物半导体指元素周期表中的Ⅲ族与Ⅴ族元素结合生成的化合     

加速我国半导体材料的发展

半导体材料的研究开发,是现代新兴电子信息产业的基础,其战略地位日益显得重要了。半导体材料种类繁多,主要有:锗、硅等的元素半导体材料;砷化镓、磷化铟、磷化镓、锑化镓、锑化钢等的Ⅲ-Ⅴ族化合物及其三元(例如:AlGaAs、AlInP、AlIn-As 等)和四元固溶体(例如:InGaAsP、     

基于Ⅲ-Ⅴ族材料制备的高效多结太阳电池最新技术进展

基于Ⅲ-Ⅴ族材料制备的多结太阳电池由于优越的性能,在空间电源领域和地面聚光方面的应用越来越受到重视.介绍了多结太阳电池的高光电转换效率机理,并从材料选择、结构设计、优化生长工艺等方面讨论了研发Ⅲ-Ⅴ族高效多结太阳电池的实现方案和最新技术进展.重点探讨了采用GaInNAs(Sb)新材料、倒置生长、半导体键合等技术方法.其中,采用半导体键合技术制备的GaInP/GaAs//GaInAsP/GaInAs四结太阳电池光电转换效率为46％,也是目前实验室最高效率.此外,分析了Ⅲ-Ⅴ族高效多结太阳电池的发展方向,并对其前景进行了展望.     

日本用GaP进行单一光子发生获得成功

日本物质材料研究机构半导体材料中心和日本筑波大学利用Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体GaP在结晶时形成的称为等电子陷阱的能级上的电子-空穴对，从各个等电子陷阱发生能量非常一致的单一光子。这在世界尚属首次。     

InP是很有希望的极短波长QCL基础材料

许多小有机分子在2-4μm波段有强的吸收线。目前的Ⅲ-Ⅴ族量子激光器（QCL）尚不能延伸到这一“领域”。但在InP上制备的ZnCdMgSe化合物家族有应用于此的潜力。     

分子束外延技术的若干问题

分子束外延是Ⅲ-Ⅴ族二元化合物和多元合金薄膜的制备技术,十多年来已倍受人们的重视。分子束外延是一种精密的真空蒸发过程。它是在超高真空条件下将定向的原子或分子束凝聚在基底上。其优点是薄膜可以在厚度、组分以及掺杂水平的精确控制下生长。组分和     

GaN基和LiZnAs基稀磁半导体的研究进展

综述了稀磁半导体及其研究进展,阐述了提高居里温度的方法。从晶体结构、材料的研究现状和待解决的问题几个方面详述了以GaN为代表的传统的Ⅲ-Ⅴ族基和LiZnAs为代表的新型Ⅰ-Ⅱ-Ⅴ族基两类稀磁半导体的基本特点,并展望了今后的研究重点及发展方向。     

移动磁场用于从熔体中生长晶体：从基础研究到工业生产

从熔体中生长大尺寸晶体的主要问题之一是存在于熔体中的对流扰动，甚至是湍流，这种湍流引起生长速率的剧烈起伏而造成组分不均匀、生长界面上的错取向成核，甚至造成孪生（如像在Ⅲ-Ⅴ族和Ⅱ-Ⅵ族化合物晶体中那样）。为此，就利用了稳定磁场或可变磁场来阻尼熔体中的湍流。     

半导体材料发展动态

本文对80年代国内外半导体Si单晶和Ⅲ—Ⅴ族化合物GaAs单晶材料的市场,生产及科技进展进行了综述,对90年代半导体材料的发展提出了一些看法。