第二代硅技术新浪潮

近10年来,微电子产业获得巨大发展,而且,今后会有更大发展前景——在跨世纪时代将成为支持新产业的中流砥柱。要维持微电子产业的发展,必须保证半导体材料中性能优异的金属材料的长期而稳定供给。20年来.硅在半导体电子学材料中占主导地位,而且正形成“锗——硅技术”浪潮。因此,了解该项技术的发展动向及其     

硅外延材料制造过程中先进配套条件的研究

应用于半导体产业的硅外延材料,其制造工艺的发展迄今已将近50年。一方面,为了满足硅外延片从小尺寸向大尺寸发展以及材料均匀性要求的不断提高,其制造设备从多片式外延炉向单片式外延炉发展;另一方面,随着半导体元器件制造对硅外延片的质量如材料洁净度、生产稳定性等方面提出了更高的要求,硅外延材料制造过程中的配套条件也经历了一系列的发展,例如,气体纯化器、起泡器、气体流量补偿器等配套装置的应用,极大改善了硅外延片的质量。通过对气体纯化器、起泡器、气体流量补偿器原理进行介绍,阐述其与硅外延片质量改善的关系。     

先进半导体研究院：引领第三代半导体产业新变革

<正>建设背景硅及先进半导体材料是发展半导体技术的基石,是全球半导体产业竞争的焦点。近年来,以碳化硅、氮化镓为代表的第三代半导体材料,以其优越的性能和巨大的市场前景,迅速开辟出全球半导体市场的新赛道。我国《“十四五”规划和2035年远景目标纲要》中明确提出,要加速推动以碳化硅、氮化镓为代表的第三代半导体新材料新技术产业化进程,催生一批高速成长的新材料企业,极大促进第三代半导体产业在我国更快更好地发展。     

高效能半导体器件进展与展望

随着数字时代的不断发展,中国"3060碳战略"目标的确立,绿色低碳成为我国各行业发展主要导向,其中,高效能半导体器件发展应用成为推动汽车电子、电子信息、大数据中心等领域节能降耗的重要趋势.从硅、锗为代表的传统半导体材料到现在以氮化镓、碳化硅为代表的第三代半导体材料,再到以金刚石、氧化镓为代表的超宽禁带半导体材料,支撑半导体器件的性能不断提升,促进射频通信、高功率器件、照明器件等方面革新发展.主要介绍了宽禁带半导体和超宽禁带半导体的研究进展,分析了高效能半导体在射频通讯、汽车电子、航空航天、新型显示等新兴领域的应用前景,总结了目前超宽禁带半导体发展主要面临的难点问题,结合当前相关的研究成果,展望高效能半导体科研、技术及产业的发展趋势,对于我国半导体科技与产业发展都具有重要的指导意义.     

抢占发展先机培育壮大科技产业集群

半导体照明产业是半导体发光技术和传统照明产业相结合的新兴产业，是最具发展前景的高技术产业之一。目前，国内外半导体照明产业发展迅猛。半导体照明技术是光电子产业的核心技术之一。随着第三代半导体材料氮化镓的突破和发光二极管(LED)的问世，半导体照明以其节能、环保和长寿命的优异特点正在引发一场新的产业革命——照明革命。     

硅基一维纳米半导体材料的制备及光电性能

硅基一维纳米半导体材料是新型的硅基光电子材料，在硅基光电集成和纳电子领域有重要的应用前景．主要论述了硅基一维纳米半导体材料(纳米硅线、纳米ZnO线)的制备，着重一维纳米材料的阵列化制备，讨论了其生长机理，研究了硅基一维纳米半导体材料的的光学、电学等物理性能．     

新型四配位硅基材料的结构与性质

硅基半导体已广泛用于光电转化和现代通信等不同领域,新型硅基材料的发展,有助于应对功能材料在现代科技领域面临的挑战.本文主要介绍本课题组近年来在新型四配位硅基材料领域中的理论设计与计算模拟,包括新型四面体硅基材料和平面四配位硅基二维单层材料.基于Si(C≡C)_4结构单元,设计了一系列类金刚石结构的宽带隙半导体材料,预测了它们的结构、光电及力学性质,分析了平面四配位硅的成键特征及其稳定化策略,探讨了含平面四配位硅的二维单层材料在锂离子电池和CO_2活化转化中的应用.     

清华大学在原位缠绕超长碳纳米管制备单色碳纳米管线团研究取得重要进展

正伴随着可移动智能设备、云存储和大数据处理的广泛应用,快速发展的信息产业对下一代更快、更节能的半导体材料提出了更高的要求。碳纳米管电子空穴高迁移率与本征半导体结构使其具有优异的电学性能,有望取代硅成为下一代碳基集成电路的核心材料。目前制约高性能碳纳米管晶体管规模化应用的关键在于制备大量手性一     

中国：迎来半导体行业的春天

阳春三月,上海迎来了2002年国际半导体设备与材料展览暨研讨会的召开。国内外半导体产业界的高层人士和经营者、科技人员云集上海,交流、研究、洽谈新一轮半导体发展大计。近几年来,世界半导体业潮起潮落。在经历了近一段时期的低迷之后.呈现了怎样一种格局?中国及上海的半导体业在世界半导体行业中又占据了怎样一种地位?半导体产业发展前景如何?针对这些问题,记者采访了本届半导体展览会主办单位——上海科学技术开发交流中心主任蔡敏勇先生。     

硅基钠米材料发光特性的研究进展

近年，硅基低维材料物理与工艺的研究预示，硅基光电子学将是今后半导体光电子学的一个主要发展方向，而硅基低维发光材料又将成为半导体光电子集成技术的主要基础材料。随着硅基超晶格、量子阱和多孔硅研究的不断深化以及纳米科学技术的日益发展，硅基发光材料正向纳米方向开拓。本文将主要介绍硅基纳米材料，如采用各种成膜技术在不同衬底表面上制备的高质量纳米硅（ｎｃ－Ｓｉ：Ｈ）膜，镶嵌在各种介质，如　－Ｓｉ：Ｈ、ＳｉＯ２或ＳｉＮｘ中的纳米晶硅，以及利用自组织生长的Ｇｅ、Ｓｉ以及ＧｅＳｉ纳米量子点的光致发光特性及其最近研究进展。     

第三代宽禁带功率半导体及应用发展现状

 近年来，以碳化硅和氮化镓为代表的第三代宽禁带功率半导体迅猛发展，已成为中国功率电子行业的研发和产业化应用的重点。抓住第三代宽禁带功率半导体的战略机遇期，实现半导体材料、器件、封装模块和系统开发的自主可控，对保障工业创新体系的可持续发展至关重要。在分析第三代宽禁带功率半导体重要战略意义的基础上，综述了其材料、器件研发和产业的发展现状，阐述了碳化硅及氮化镓器件在当前环境下的应用成果，剖析了第三代半导体行业存在的关键问题。建议在国家政策的进一步领导之下，发挥行业协会和产业联盟的桥梁和纽带作用，对衬底材料、外延材料、芯片与器件设计和制造工艺等产业链各环节进行整体支撑，引导各环节间实现资源共享、强强联合，上下游互相拉动和促进，形成一个布局合理、结构完整的产业链。     

光伏产业和多晶硅技术现状与发展

人们对能源短缺和环境问题的关注促使光伏产业在近年来取得了迅速发展,作为光伏产业的基础材料——多晶硅的制备技术及其发展因此而备受瞩目。中国已成为光伏产品的重要生产大国和出口大国。本文回顾了国内外光伏产业和多晶硅生产技术的现状和最新进展。指出化学法是目前国际多晶硅生产的主流工艺,但冶金法将成为集质量、成本和环境效益为一体的更具发展潜力的工艺技术,其发展重点是低成本高效率的提纯方法的进步。     

中国半导体照明产业发展现状与趋势

半导体照明(亦称固态照明,solid state lighting,SSL),是继白炽灯、荧光灯之后的又一次光源革命.2016年,我国半导体照明产业规模达5 126亿元,关键技术与国际水平差距逐步缩小,示范应用居于世界前列,已成为全球最大的半导体照明生产、消费和出口国.当前半导体照明产业面临新的形势是:国际上技术快速进步,新兴应用崛起,市场渗透加速,竞争格局调整;国内产业集中度进一步提升,龙头企业加快扩张,海外市场拓展加速,整合并购成为主流.本文系统梳理了我国半导体照明产业发展的现状及趋势,分析了我国半导体照明产业发展面临的机遇与挑战,提出下一步推动我国从半导体照明产业大国向产业强国转变的主要工作.     

Finite Element Analysis for Grinding and Lapping of Wire-sawn Silicon Wafers

Silicon wafers are the most widely used substrates for semiconductors. The falling price of silicon wafers has created tremendous pressure on silicon wafer manufacturers to develop cost-effective manufacturing processes. A critical issue in wafer production is the waviness induced by wire sawing. If this waviness is not removed, it will affect wafer flatness and semiconductor performance. In practice, both lapping and grinding have been used to flatten wire-sawn wafers. Although grinding is not as effective...     

Optical gain in silicon nanocrystals

Adding optical functionality to a silicon microelectronic chip is one of the most challenging problems of materials research. Silicon is an indirect-bandgap semiconductor and so is an inefficient emitter of light. For this reason, integration of optically functional elements with silicon microelectronic circuitry has largely been achieved through the use of direct-bandgap compound semiconductors. For optoelectronic applications, the key device is the light source--a laser. Compound semiconductor lasers exploit low-dimensional electronic systems, such as quantum wells and quantum dots, as the active optical amplifying medium. Here we demonstrate that light amplification is possible using silicon itself, in the form of quantum dots dispersed in a silicon dioxide matrix. Net optical gain is seen in both waveguide and transmission configurations, with the material gain being of the same order as that of direct-bandgap quantum dots. We explain the observations using a model based on population inversion of radiative states associated with the Si/SiO2 interface. These findings open a route to the fabrication of a silicon laser.     

RTP硅太阳电池的研究进展

用快速热处理(RTP，Rapid Thermal Processing,)制备太阳电池p—n结开辟了一种新的低成本技术。这些年许多科研机构对RTP系统的设计、RTP快速扩散模型、RTP制作器件做了深入的研究。文章主要介绍了RTP快速扩散模型和回顾了RTP硅太阳电池的发展过程，提出了RTP硅太阳电池研究的一些发展方向。     

A high-speed silicon optical modulator based on a metal-oxide-semiconductor capacitor

Silicon has long been the optimal material for electronics, but it is only relatively recently that it has been considered as a material option for photonics. One of the key limitations for using silicon as a photonic material has been the relatively low speed of silicon optical modulators compared to those fabricated from III-V semiconductor compounds and/or electro-optic materials such as lithium niobate. To date, the fastest silicon-waveguide-based optical modulator that has been demonstrated experimentally has a modulation frequency of only approximately 20 MHz (refs 10, 11), although it has been predicted theoretically that a approximately 1-GHz modulation frequency might be achievable in some device structures. Here we describe an approach based on a metal-oxide-semiconductor (MOS) capacitor structure embedded in a silicon waveguide that can produce high-speed optical phase modulation: we demonstrate an all-silicon optical modulator with a modulation bandwidth exceeding 1 GHz. As this technology is compatible with conventional complementary MOS (CMOS) processing, monolithic integration of the silicon modulator with advanced electronics on a single silicon substrate becomes possible.     

利用电镀铜填充微米盲孔与通孔之应用

电子产品之高密度内连结制程技术,从上游的半导体制程到中游的封装基板制程,一直到下游的电路板制程,似乎都需要依赖电镀铜填孔技术.近几年来,电镀铜填孔技术日趋受到重视,相关专秘的电镀配方、技术、设备以及周边配套的仪器设施等,如雨后春笋般地发展起来.以往常用但未能深入了解的电镀铜技术有了跃进式的突破,值得探讨.这些技术的发展,似乎有着轮回应用的走势,即下游电路板的电镀铜制程技术似乎渐渐朝半导体制程技术发展,因此衍生出电镀铜填充盲孔的制程技术;而上游的半导体制程工艺中以往没有所谓的镀通孔(PTH),如今却因为3D芯片整合的需要,出现了所谓的穿硅孔(TSV),而所谓的TSV,其实与镀通孔具有类似的制程步骤以及相同的功能与目的,只是介电材料、设备等不同而已.针对目前电镀铜填充微米级盲孔与通孔的相关技术作概略式的介绍与回顾.     

煤珀的成因、形态、性质与组成

本文对我国辽宁的煤珀进行了成因、形态、性质与组成的探讨。实验表明:煤珀不仅是中药佳品,作为宝石材料,它还可制作珍贵的工艺品和提取轻化工原料。文中实验结果对煤珀的产品开发提供了必要的基础数据。