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     

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     

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。     

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。     

新型半导体材料磷化铟单晶研制成功

中国科学院上海冶金研究所最近研制成一种新型的化合物半导体材料——磷化铟(InP)单晶.InP是一种直接跃迁型半导体,有较高的电流峰谷比和较大的热导,它比硅和砷化镓等常用半导体有更为优越的性能,可以在更高的频率及更高的温度下工作.在微波及光电器件领域中是一种极有希望的新材料. 早在五十年代,就开始了InP材料的研究,但由于它在熔点附近有较高的离解压(1062℃,27.5atm),给晶体生长带来了很大的困难.高压单晶炉的出现,使InP晶体生长的研究得到了迅速的发展. 我所以高压水平梯度冷凝法合成的InP多晶为原料,在自行设计、加工的GYL-1型高压单晶炉中,用液封法生长了InP单晶.在InP生长中出现孪晶是一个较难克服的问题,至今国外尚未完全解决.我所通过合理调整热场,维持合适的温度梯度,严格控制原料的化学配比;选择适当的拉速及转速,以得到一个平的或微凸的固液界面,从而排除生成孪晶的可能性.     

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.     

高导热聚合物复合绝缘材料研究进展

近年来,电气电子设备不断向高功率密度化、小型轻量化和高度集成化的方向发展,设备单位体积发热量和温升急剧增加,热量积聚会加速绝缘老化并严重影响设备运行的可靠性和寿命.提高绝缘材料导热能力是提升电气电子设备散热能力的关键.本文综述了近年来国内外高导热复合绝缘材料的研究现状与进展,重点讨论了聚合物基体的结晶度、分子链间相互作...     

微重力下有机物和聚合物材料研究进展

为了满足现代高科技对材料性能的要求,人们不断地开发新材料,探索制备材料的新工艺。现代航天技术的发展为材料制备提供新的环境——微重力环境,从而消除了重力引起的对流、沉淀、静压力等对材料制备过程的物理、化学反应及材料性能的影响。本世纪60年代以来,微重力科学的研究经久不衰,最近几年,尤其是在微重力下制备有机物和聚合物材料的研究一浪高过一浪。本文简述了在微重力环境中制备有机物和聚合物材料的一些研究成果,并指出了今后的发展趋势。     

含硅共轭聚合物电致发光材料研究进展

聚合物电致发光材料在通讯、信息、显示和照明等许多领域显现出巨大的商业应用前景, 十几年来一直是人们研究的热点. 最近含硅共轭聚合物在光电功能材料的研究开发中受到越来越多的重视, 一方面是由于硅原子以化学键形式结合到基于碳氢氮硫的传统共轭聚合物中, 能显著改变聚合物的电子结构和状态, 从而改善聚合物的光电性能; 另一方面, 硅是一种广泛应用于现代电子电器等行业的无机功能材料, 含硅共轭聚合物作为一种有机-无机杂化材料具有很高的研究和开发价值. 硅原子的引入对共轭聚合物的结构设计和光电性能改善提供了更大的空间和可能性. 本文根据硅原子在聚合物中的位置, 综述了硅作主链的聚硅烷和poly(1,1-silole), 硅与碳共同作主链的π共轭单体与硅的共聚物, poly(2,5-silole)及其共聚物和含硅桥的共轭聚合物, 以及硅作取代基的π共轭聚合物等含硅共轭聚合物在电致发光材料领域的研究进展, 讨论了其今后的发展方向.     

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     

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.     

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     

高功率、高光束质量半导体激光器研究进展

半导体激光器拥有效率高、体积小、重量轻、寿命长、波长丰富和可直接电驱动等诸多优点,同时由于受到光束质量限制,难以直接进行应用.如何提升高功率半导体激光器的光束质量一直以来都是国内外研究热点.本文主要面向工业加工及国防等领域对高功率、高光束质量半导体激光器的应用需求,从半导体激光单元技术和合束技术两方面的研究进展进行了论述.首先分析了激光单元结构与激光侧向、横向和纵向模式的关系,总结了国际上控制模式特性的一些典型结构;然后介绍了当前国际上高功率、高光束质量半导体激光合束技术及光源发展现状,并分析讨论了各种激光合束技术特点及发展趋势;最后展望了高功率、高光束质量半导体激光器的发展前景.     

聚合物太阳能电池中富勒烯受体材料研究进展

聚合物太阳能电池具有成本低、质量轻以及柔性可弯曲等优点,近年来受到了国内外的广泛关注.太阳能电池光电转换效率也得到了飞速的提高,从原来不到1%提高到了目前的8%以上.富勒烯是公认的聚合物太阳能电池最佳受体材料,其化学修饰和物理化学性质表征是过去十几年聚合物太阳能电池研究领域的热点.本文就近年来富勒烯衍生物受体材料的开发和改进研究进行归纳,阐述聚合物太阳能电池性能与富勒烯衍生物受体材料结构之间的密切关系,为今后开发高效的聚合物太阳能电池受体材料提供参考.     

用封端法制备超支化聚合物功能材料

将封法用于超支化聚合物的功能化,制得了两种新型荧光超支化聚合物材料,即超支化聚醚及超支化聚砜胺荧光材料,用Ｎ,Ｎ－二甲氨基对苯甲醛与超支化聚的末端双羟基发生羟醛缩合反应,制得我超支化聚醚,在三乙胺存在下,一种新的ＡＢ２型砜胺单体在氯仿中于４０℃反应６０ｈ,得到端双键超支化聚砜胺,再用Ｎ,Ｎ－二甲氨基对苯胺与末端双键反应,合成了荧光超支化聚耐砜胺,这两种产物在固态及溶液状态下皆发射贡－绿色荧光,最大     

高能量密度动力电池材料电化学

电动汽车动力电池的能量密度离300Wh/kg还有多远?未来又能到多高?这一切都决定了电动汽车的续航里程.本文简要总结了动力电池的材料电化学,分析评估了未来有望提供长续航的电池材料体系及其存在的科学问题和技术挑战.     

高Jc Ag-Bi-Pb-Sr-Ca-Cu-O超导材料

Bi_2Sr_2Ca_2Cu_3O_y-Ag_x、Bi_(1.7)Pb_(0.3)Sr_2Ca_2Cu_3O_y-Ag_x和Bi_(1.7)Pb_(0.3)Sr_2Ca_2Cu_(3.2)O_y-Ag_x系列的超导材料是用固相反应的方法合成的。原料为分析纯AgNO_3、PbO、Bi_2O_3、CaCO_3、SrCO~3和CuO。把试剂按所需配比混和研磨后,在800℃烧12h,研磨压片,片子在850℃烧结200h,破碎、研磨后,按配比加入AgNO_3·800℃灼烧12h,再次研磨、压片,850℃再烧结200h,炉冷至室温。