需要寻找新型半导体材料

世界上具有半导体性质的物质的种类非常多,但是已經在半导体技术上得到广泛应用的却只有极少数的几种。是不是說这极少数的几种半导体已经令人非常滿意了呢?不是的。例如制造晶体管时最常使用的锗,它就是一种希有元素,提取起来很是费事。又例如另一种在制造晶体管时大量使用的元素硅,它虽然到处都有,然而提純又很不容易。当然,锗和硅的性能都很好,但是在使用上都有一定的限制。由此可見,为了滿足今后对半导体材料愈来愈广的需要,我們必須侭可能地去探寻一些丰产的、易于提纯的、具有各种特殊性能的半导体材料。     

高温半导体材料

近年来,随着星际航行和尖端技术的快速发展,对电子学技术以及半导体器件提出了新的要求。其中主要的可分为以下三方面:(1)设制超小型的器件及部件;(2)提供耐高温和耐辐照的器件;(3)满足高频及超     

新型半透明一维MAPbI3·DMF单晶材料的光电响应特性

由于有机金属卤化物钙钛矿往往具有优异的光电性质,因此其在光电探测器研发领域拥有广阔的应用前景和使用价值.本文旨在开发制备适用于半透明光电器件的高性能材料,并探索材料的潜在性质.通过反溶剂法,成功设计并制备出了一种尺寸可控且在大气环境下稳定的半透明线状MAPbI3·DMF单晶材料.利用单晶X射线衍射(XRD)解析了半透明...     

半导体材料硅的制备

硅是实用上十分重要的半导体材料。它的化合物遍布于自然界中,不象锗要考虑資源問題。硅之所以使人們感兴趣,主要还在于它有比較大的禁带寬度(硅的禁带寬度为1.21电子伏,锗为0.75电子伏),从而导致两个十分重要的結果。首先,由于硅有較大的禁带寬度,能在更高的溫度(>200℃)才变成本征性,因此硅半导体器件能在锗不能长期使用的溫度范围工作。其次,它的p-n結的反向电流比锗要低——低三个数量級,这一性貭在許多迴路应用中是很重要的。然而,提純硅却此提純锗困难得多。这是因为硅的熔点較高(锗的熔点是936℃,硅是1420℃),熔融时有高度的化学活泼性。硅中的某些杂貭有比較大的     

高迁移率聚合物半导体材料

作为有机场效应晶体管的重要组成部分,有机半导体材料对器件性能有着重要的影响.相对于小分子半导体材料而言,聚合物半导体材料因其具有更容易溶液加工、适用于室温制备等优势,得到了研究者的广泛关注和研究.从20世纪70年代至今,聚合物半导体材料及其光电器件均得到了突飞猛进的发展.经过研究者们的不断探索创新,各种结构新颖的聚合物半导体材料层出不穷,器件制备工艺也不断优化改进,使得聚合物场效应晶体管的载流子迁移率从早期的10–5 cm2 V–1 s–1提升到了如今的36.3 cm2 V–1 s–1,在聚合物场效应材料分子结构的设计合成方面积累了丰富的经验,同时其内在电荷传输机理也随着材料和器件性能的提高不断明朗.本文以分子结构作为切入点,分别从p型、n型及双极性3种载流子传输类型方面对近5年报道的高迁移率聚合物半导体材料进行了系统的总结与归纳,同时还简要分析了聚合物半导体材料中的电荷传输机制及优化方法,希望对研究者进一步设计和合成更高性能的聚合物半导体材料及器件构筑起到一定的指导作用.     

从熔体中生长金属和半导体单晶技术的进展

引言天然单晶中有相当多的缺陷,诸如位错、杂质偏析等,往往不能满足研究及工业上的要求。在人工培养的单晶中,缺陷大为减少;而且,用人工方法还能培养出一定缺陷、各种形状及天然不存在的单晶。根据母相状态,晶体生长可分为从气相、溶液、熔体及固体中生长四种情况。有关晶体生长机理及技术,已发表了很多论文及专著。前者(生长机理方面)可参看1949年Faraday学会讨论会刊,1958年在Cooper-stown举行的晶体生长和完整性会议的论文集,苏联1956—1964年四次晶体生长会议的论文集等;后者(生长技术方面)将在下面叙述。     

具有室温延展性的新型无机半导体材料:α-Ag_2S

正在传统材料中,金属材料和合金具有室温延展性,金属键在外力作用下可以产生塑性形变,其形变张力可达5%~100%~([1,2]).而无机半导体材料和陶瓷绝缘材料通常都属于脆性材料,只有不到0.1%~0.2%的形变张力.中国科学院上海硅酸盐研究所陈立东和史迅研究组与德国马普所Yuri Grin研究所~([3])合作,首次报道了一种在室温条件下具有类似金属的优异延展性的无机半导体材     

二维半导体光催化材料研究进展

光催化技术可以直接利用低能量密度的太阳光驱动化学反应,实现用太阳能-高密度化学能直接转化来生产清洁能源和工业原料,也可以驱动污染物和有毒物质降解来治理环境污染,具有巨大的应用潜力。尽管光催化材料的研究开发已有越来越多的报道,但在催化活性、选择性、稳定性等方面还远不能满足大规模应用的要求。近年来,在众多被报道的光催化剂中,二维半导体材料表现出优异的催化性能和应用潜力,文章系统性总结了二维半导体光催化材料的研究现状,并对未来的研究方向进行了展望。     

微电子技术中的半导体薄膜材料

本文着重介绍了用于微电子技术的非晶态、宽带隙、纳米相、超晶格、量子微结构以及多孔硅等半导体薄膜材料，近年来在结构特征、物理性质以及器件应用等方面取得的某些新进展．并指出，原子组态的无序化，材料禁带的宽带隙化，能带剪裁的任意化以及人工结构的低维化和量子化，集中体现了半导体薄膜材料的发展特点。     

光电半导体材料的理论设计

光电半导体作为一种可以将光能和电能相互转换的材料,近几十年来,在能源和电子信息等领域得到广泛应用.随着计算机算力的提升和理论算法的发展,理论设计方法可以在短时间内探索成百上千种材料,相比于采用试错法的实验方式,具有开发周期短且成本低等特点,逐渐成为新材料研发的关键步骤.通过将物理原则与高通量计算、智能优化算法和机器学习等理论设计策略相结合,可以准确高效地探索性能优异的光电半导体材料.本文概述了光电半导体材料的设计策略和研究进展.首先,介绍基于第一性原理计算光电性质的方法,并分析相关物理性质的成因及其在光电半导体设计方面的意义;然后,结合具体的研究成果对高通量材料筛选、物理原则导向的材料设计、基于智能算法的材料搜索和基于机器学习方法的材料发现等不同的光电半导体设计策略进行概述,为该领域的理论设计方向提供指导原则;最后,对光电半导体设计方面的工作进行总结,并对该领域未来的发展进行展望.     

新型超导材料

在超导材料的可能使用中,以薄基片制成的电子部件可望最早得到应用,日本两家电子工业公司已成功制取这些基片。只要使用超导材料可制成相当灵敏度的探头。那么就可用于医疗诊察技术和外空遥测技术。因为这些部件的结构比较简单,预计在一、二年内最有可能在实验里中得到实际应用。     

新型高技术材料

当今科技发展日新月异,而作为制造产品的材料,则已经历了石木、粘土、钢铁以及塑料时代。现在,科学家们又开始创制新一代超强硬、超晶格、可变形、多用途以及智能化的高新技术材料,这种琳琅满目的高新材料革命,将以崭新的姿态迎接21世纪的到来。植物基材料植物基材料是指用植物纤维增强的材料。威尔士大学的物理学家博尔顿博士说,野草类植物基材料比人造材料优越。它们在单位重量上强度相当,但其价格则不到玻璃纤维的1/3。     

新型半导体深能级掺杂机制研究

掺杂技术是现代半导体技术的核心之一.本文介绍了荣获2017年国家自然科学奖二等奖的项目,重点围绕宽禁带半导体材料、二维半导体材料的能带结构和器件,系统地研究了几类重要的半导体材料的深能级掺杂机制,并进行性能预测.主要创新工作包括:(1)提出了钝化共掺杂方法,增加了TiO_2的光催化效率;(2)发现了空穴导致非磁半导体中d~0铁磁性的新的物理机制;(3)为克服小量子系统掺杂瓶颈,提出通过共掺杂方法在材料中形成杂质能带,降低杂质电离能以提高载流子浓度;(4)对两类新型的二维半导体材料,即过渡金属硫化物以及石墨炔,发现了一系列新奇的物理现象和掺杂机理.这些工作对半导体掺杂理论的发展、新一代纳米器件和第三代半导体器件的结构设计以及性能预测将起到重要的指导作用.     

新型电发色材料

美国《科学美国人》月刊的皮尔先生来华访问期间,7月5日与本刊同仁进行了友好会见。皮尔先生畅谈了他本人和他从1948年接办该刊后的历程。内容丰富,谈吐风趣,对如何办好一个科学家的普及刊物,语多裨益,特志之于《友谊与交流》一栏内。     

非水体系水热法制备纳米磷化铟

纳米半导体随其粒径减小,量子尺寸效应逐渐增强,呈现出与块材显著不同的特性,因而具有广泛的应用前景。其中,Ⅲ～Ⅴ族纳米半导体如InP的制备和应用尤其引起人们的兴趣。但传统的固相反应法由于制备温度高,很难制得纳米晶体材料。近年来,已有一些新的方法制备纳米级InP。如Douglas和Theopold从[Cp*(Cl)InP(SiMe_3)_2I_2的醇解反应中得到纳米InP,Nzik等利用InCl_3的草酸盐配合物与P(SiMe_3)_3反应制得平均粒径为2.3nm的InP。但这些方法中使用的反应物都剧毒,对空气极其敏感,而且很难合成。     

半导体材料研究的进展(二)

三、其他半导体材料寻找新半导体材料及其应用的另一个领域是:Ⅲ—Ⅴ族,Ⅱ—Ⅵ族化合物间的固溶体;化合物的异质结;各种三元以上的化合物;无定形半导体等.     

半导体薄膜材料发光特性研究的新方向

硅基低维材料的可见光发射和ＧａＮ基材料的蓝绿光发射是９０年代半导体薄膜材料发光特性研究的两个新方向。本文从能带工程的角度出发，介绍了硅基低维材料的可见光发射机理；从器件应用的角度出发，介绍了ＧａＮ基材料的蓝绿光发射性质。     

半导体材料研究的进展(一)

一百多年前,人们把一类电阻率介于金属和绝缘体之间的物质称作半导体.那时分类的依据并不严格,对这类物质的应用前景也很模糊.在三十年代,量子力学被应用到固体现象后,对半导体才有较严格的了解.四十年代末,用锗制作的晶体管试验成功,电子学学科开始发生了深刻的变革,半导体科学技术得到了广泛应用.近二十多年来,半导体科学技术有了巨大的发展,同时逐步形成了半导体材料研究这样一个综合的半导体研究领域.它包括物理、化     

对半导体材料研究的一些意見

远在十九世紀后半世紀,半导体的某些特性就已被发現。但是对它系統地深入研究,只不过是最近二三十年的事。在第二次世界大战期間,利用半导体p-n結的整流作用制成的检波器,解决了真空管所不能解决的雷达技术中极高頻电路的应用問題以后,半导体科学技术获得了极为蓬勃的发展。物貭按其导电的性貭可分为三类,即导体、电介貭和半导体。导体的电阻率約为10~(-6)～10~(-4)欧姆·厘米;电介貭的电阻率約为10~(14)～10~(18)欧姆·厘米;半导体的电阻率介于导体和电介貭之間。半导体与电介貭只是有量上的差別,而半导体与导体则具本貭的差别。半导体的电阻温度系数为負。电介貭亦如是,不过只有在