低维半导体结构材料及其器件应用研究进展_王占国.pdfVIP

院士论坛 　 低维半导体结构材料及 其器件应用研究进展 中国科学院院士 　王占国 (中国科学院半导体研究所 , 北京 100083) 摘 　要 :人们预测 , 到 2010 年 , 以硅材料为核心的当代微电子技术的 CMOS 逻辑电路图形尺寸将达 到 0 .05 微米或更小 。 到达这个尺寸后 , 一系列来自器件工作原理和工艺技术自身的物理限制以及 制造成本大幅度提高等将成为难以克服的问题 。 从某种意义上说 , 这就是硅微电子技术的“极限” 。 为迎接硅微电子技术的“极限”的挑战 , 满足人类社会不断增长的对更大信息量的需求 , 近年来 , 基 于低维半导体结构材料的量子力学效应 (如 :量子尺寸效应 、量子隧穿 、量子相干 、库仑阻塞和非 线性光学效应等 )的固态纳米电子 、光电子器件与电路和基于单分子及大分子结构所特有性质的 分子电子学受到了广泛的重视 。它们的研究与发展极有可能触发新的革命 , 应当给于充分的重视 。 本文第一部分将简单介绍低维半导体结构材料的定义 、性质及其在未来信息技术中的地位 ;第二 、 三部分分别讨论低维半导体结构的制备方法与评价技术 ;第四部分对近年来低维半导体结构材料 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 , 提出发展我国低维半导体结构材料及其器件应用的构想 。 关键词 :低维半导体结构 　量子器件 工程实施)新型 半导 体材 料 , 具有 与体 材料 截 　　1 　引言 然不同的性 质 。 随 着材 料维 度的 降低 和结 构 特征尺寸的 减小(≤100nm), 量子 尺寸效应 , 量 低维半导体材 料通 常是 指除 三维 体材