鐘佳媛

摘要：現(xiàn)階段內(nèi)，電子科學(xué)技術(shù)在我國(guó)取得了較為廣泛的應(yīng)用，作為一種新型技術(shù)，其在當(dāng)前我國(guó)新型產(chǎn)業(yè)發(fā)展中起著重要作用。本文將對(duì)半導(dǎo)體材料進(jìn)行適當(dāng)闡述并結(jié)合實(shí)際情況，對(duì)未來(lái)階段內(nèi)我國(guó)電子科學(xué)技術(shù)中的半導(dǎo)體材料發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行分析，以此促進(jìn)電子科學(xué)技術(shù)行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。

關(guān)鍵詞：半導(dǎo)體材料 電子科學(xué) 技術(shù)

引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的逐步發(fā)展，電子科學(xué)技術(shù)行業(yè)也得到了持續(xù)性進(jìn)步。在此形勢(shì)下，半導(dǎo)體作為一種介于導(dǎo)體與非導(dǎo)體之間的物質(zhì)，經(jīng)過(guò)加工后可以在電子科學(xué)技術(shù)行業(yè)中發(fā)揮重大作用。尤其是隨著近年來(lái)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速增長(zhǎng)，電子類(lèi)產(chǎn)品數(shù)量不斷增加，相應(yīng)的半導(dǎo)體材料生產(chǎn)質(zhì)量也需要得以提于卜。

1 半導(dǎo)體材料

1.1 半導(dǎo)體硅材料

硅材料具備價(jià)格低、性能好、資源豐富的優(yōu)勢(shì)，在半導(dǎo)體市場(chǎng)中占據(jù)重要位置?，F(xiàn)階段內(nèi)，市場(chǎng)上常見(jiàn)的電子產(chǎn)品大多數(shù)都是將硅材料作為基礎(chǔ)制作材料的，包括部分超大規(guī)模材料、硅晶體衍生材料等，其中均涉及到硅材料的使用，對(duì)于促進(jìn)集成電路的更好發(fā)展具有關(guān)鍵性意義。自從開(kāi)發(fā)研制成功后，硅材料逐步得到廣泛應(yīng)用，相應(yīng)需求量也在逐年增長(zhǎng)，成為電子科學(xué)技術(shù)發(fā)展中應(yīng)用的主要材料，涉及到各個(gè)領(lǐng)域。結(jié)合目前發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，硅材料已然是日后電子通信領(lǐng)域及計(jì)算機(jī)領(lǐng)域中最為關(guān)鍵的半導(dǎo)體材料。與此同時(shí)，硅材料可分為多種，例如多晶體硅、單晶體硅、非晶體硅等，在半導(dǎo)體制作的過(guò)程中，不同晶體具備著不同用途，共同推動(dòng)著電子技術(shù)的發(fā)展。

1.2 半導(dǎo)體光子晶體材料

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，光子晶體是一種人工制造的晶體，其在光學(xué)尺度上具備一定的周期性介電結(jié)構(gòu)，經(jīng)過(guò)人為調(diào)整后，其介電常數(shù)周期可與工波極其相近，同時(shí)由于光子晶體與半導(dǎo)體電子能間隙之間的差距過(guò)小，因而光子晶體無(wú)法傳播禁帶能量光波。同時(shí)光子晶體經(jīng)過(guò)人為調(diào)整，相應(yīng)的周期也遭到了破壞，對(duì)應(yīng)的光子密度也會(huì)隨著光子晶體維度的不同而發(fā)生明顯變化。微電子技術(shù)的進(jìn)步使得公眾對(duì)于電子產(chǎn)品中芯片的要求更高，而隨著電子產(chǎn)品體積的逐漸縮小，又受到技術(shù)水平的限制，暫時(shí)無(wú)法滿(mǎn)足公眾的實(shí)際需求，因而新型電子技術(shù)變成為了新時(shí)代下的新發(fā)展方向。

1.3 半導(dǎo)體砷化鎵單晶材料

砷化鎵具備較強(qiáng)的抗輻射能力，且耐高溫性能較好，一般被應(yīng)用于微型電子與光電子材料研發(fā)領(lǐng)域中，普遍應(yīng)用于運(yùn)行速度較快的電路中。隨著通信技術(shù)使用頻率的提高，相應(yīng)的砷化鎵數(shù)量也在逐步增加，在我國(guó)電子企業(yè)不斷發(fā)展的形勢(shì)下，我國(guó)能夠?qū)崿F(xiàn)進(jìn)～步的半導(dǎo)體材料研發(fā)。

2 電子科學(xué)技術(shù)中的半導(dǎo)體材料發(fā)展趨勢(shì)

硅材料屬于第一代半導(dǎo)體制作材料，應(yīng)用較為廣泛，對(duì)于生產(chǎn)生活具有重要影響。硅元素相對(duì)而言擁有較大的儲(chǔ)備量，因而成為當(dāng)前階段內(nèi)我國(guó)進(jìn)行半導(dǎo)體生產(chǎn)時(shí)的主要材料。此外，鍺元素在半導(dǎo)體材料中也得到一定的應(yīng)用，其活潑性較強(qiáng)，極其容易與介電材料發(fā)生氧化還原反應(yīng)，進(jìn)而生成對(duì)半導(dǎo)體使用有影響的物質(zhì)，致使半導(dǎo)體在使用過(guò)程中出現(xiàn)異常。因而在我國(guó)經(jīng)濟(jì)初發(fā)展階段內(nèi)，并未對(duì)鍺元素實(shí)行較大的研發(fā)力度，但在此后，鍺元素逐漸被應(yīng)用于紅外光學(xué)領(lǐng)域，例如太陽(yáng)能有關(guān)項(xiàng)目的研發(fā)中。

隨著科學(xué)技術(shù)的顯著進(jìn)步，相應(yīng)的半導(dǎo)體材料也被更多的開(kāi)發(fā)出來(lái)，呈現(xiàn)出多樣化趨勢(shì)。例如20世紀(jì)末，第一代半導(dǎo)體制作材料的主要組成部分為硅材料，通過(guò)此材料的使用，為日后電子技術(shù)行業(yè)的健康發(fā)展提供了有力保障。而后公眾對(duì)于信息的需求不斷增加，在此背景下，需要相應(yīng)技術(shù)更快的研發(fā)出滿(mǎn)足實(shí)際需求的電子產(chǎn)品，針對(duì)此，第二代半導(dǎo)體被研發(fā)出來(lái)，其中最具代表性的為砷化鎵材料。第二代半導(dǎo)體的研制有效解決了信息供應(yīng)不夠的問(wèn)題，并被廣泛應(yīng)用于微型電子及光電子之中。近年來(lái)，在技術(shù)人員的不斷探索下，第三代半導(dǎo)體材料問(wèn)世，以氮的化合物為代表，在整個(gè)電子市場(chǎng)中占據(jù)著重要地位。總的來(lái)說(shuō)，半導(dǎo)體材料的功能正在不斷完善，同時(shí)在大小尺寸上也會(huì)做出相應(yīng)調(diào)整，以此更好的滿(mǎn)足實(shí)際需要?，F(xiàn)階段內(nèi)，基于第三代半導(dǎo)體的主要原料來(lái)看，其主要利用氮的氧化物、光電晶體管等，因而在未來(lái)的科技研發(fā)中，仍會(huì)繼續(xù)使用半導(dǎo)體材料作為基礎(chǔ)材料，同時(shí)應(yīng)不斷提高相應(yīng)芯片的信息處理能力，將半導(dǎo)體材料由原先的單片集成轉(zhuǎn)變?yōu)橄到y(tǒng)集成。

要想實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體材料的更好應(yīng)用于發(fā)展，需要相應(yīng)技術(shù)人員加大對(duì)于半導(dǎo)體材料的開(kāi)發(fā)力度，如硅材料。其作為半導(dǎo)體的主要材料，同時(shí)也是制作各電子產(chǎn)品的基本來(lái)源，結(jié)合當(dāng)前發(fā)展形勢(shì)來(lái)看，即使自然中存在著較多的硅資源，但由于我國(guó)相應(yīng)開(kāi)發(fā)力度與其他發(fā)達(dá)國(guó)家相比，仍存在著較大差距，因而在實(shí)際情況中，所開(kāi)發(fā)的硅資源無(wú)法更好的滿(mǎn)足社會(huì)需求。因此，在公眾對(duì)于電子產(chǎn)品需求不斷增多的背景下，相關(guān)單位應(yīng)積極引進(jìn)先進(jìn)的硅晶體提煉設(shè)備，逐步建立硅晶體提煉基地，同時(shí)培養(yǎng)一批專(zhuān)業(yè)化、高素質(zhì)的人才隊(duì)伍，進(jìn)一步發(fā)展電子科學(xué)技術(shù)，不斷提升我國(guó)綜合競(jìng)爭(zhēng)力。

此外，有關(guān)技術(shù)人員及部門(mén)也應(yīng)重視砷化鎵、超晶體材料的發(fā)展。受傳統(tǒng)工作模式的限制，我國(guó)在砷化鎵材料的加工上較為落后，相應(yīng)的加工與提取能力較低，針對(duì)此，相應(yīng)部門(mén)必須加大對(duì)晶體的提取力度，運(yùn)用先進(jìn)的科技手段，加強(qiáng)社會(huì)中各電子企業(yè)的合作交流，共同提高晶體提取成功的機(jī)率。而超晶體作為微電子技術(shù)與光電子技術(shù)發(fā)展的主要目標(biāo)，對(duì)于國(guó)家發(fā)展具有重要意義。開(kāi)展有效的超晶體提取工作，可以為國(guó)家發(fā)展提供一定的支持，反過(guò)來(lái)，超晶體的研發(fā)也需要國(guó)家經(jīng)濟(jì)的大力扶持。因而國(guó)家應(yīng)不斷引入國(guó)外先進(jìn)設(shè)備及研發(fā)技術(shù)，加大對(duì)于相關(guān)工作的投入，包括人力、財(cái)力等，促使光子晶體材料得到更深層次的研發(fā)，最終更好的推動(dòng)我國(guó)科技及社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

3 結(jié)論

綜上所述，在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的時(shí)代背景下，公眾對(duì)于半導(dǎo)體設(shè)備的要求也在逐步增加，基于此，相應(yīng)技術(shù)人員應(yīng)提高對(duì)于半導(dǎo)體材料的重視程度，加大相關(guān)研發(fā)力度，針對(duì)當(dāng)前半導(dǎo)體材料的發(fā)展情況，預(yù)測(cè)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，引導(dǎo)各行業(yè)的人才積極投入到電子科學(xué)技術(shù)的事業(yè)中。

參考文獻(xiàn)

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