半导体材料发展前景篇1
关键词：半导体制冷研究现状制冷效率应用与前景
引言
随着经济的发展，全球能耗剧增，能源资源几近危机，想要降低能耗，实现可持续发展，研究和开发新型的环境友好型技术就成为了必须。半导体制冷起源于20世纪50年代，由于它结构简单、通电制冷迅速，受到家电厂家的青睐。但是由于当时局限于材料元件性能的不足而没有普遍使用。近年来，科学技术迅猛发展，半导体制冷器件的各个技术难题逐步攻破，使半导体制冷的优势重新显现出来，广泛应用于军事、航空航天、农业、工业等诸多领域。
1、半导体制冷国内外研究现状
从国内外文献研究来看，半导体制冷技术的理论研究已基本成熟。随着半导体物理学的发展，前苏联科学院半导体研究所约飞院士发现掺杂的半导体材料，有良好的发电和制冷性。这一发现引起学者们对热电现象的重视，开启了半导体材料的新篇章，各国的研究学者均致力于寻找新的半导体材料。2001年，Venkatasubramanian等人制成了目前世界最高水平的半导体材料系数2.4。宜向春等人又对影响半导体材料优值系数的因素进行了详细的分析。指出半导体材料的优值系数除与电极材料有关，也与电极的截面和长度有关，不同电阻率和导热率的电极应有不同的几何尺寸，只有符合最优尺寸才能获得最大优值系数的半导体制冷器。
2、半导体制冷的工作原理
半导体制冷又称热电制冷，系统仅包括冷热端、电源、电路等设备。p型半导体元件和n型半导体元件构成热电对，热电对两端均有金属片导流条。如图1所示：当电流流经热电对时，就会发射帕尔贴效应，电流在上端由n流向p，温度降低形成冷端，从外界吸热；电流在下端有p流向n，温度升高形成热端，向外界放热。
3、半导体制冷效率的影响因素
半导体制冷的研究涉及传热学原理、热力学定律以及帕尔贴效应，还要考虑多种因素，同时影响半导体制冷的各种因素都是相辅相成的，不是独立的。所以半导体制冷的研究一直是国内外学者关注的热点，但也面临诸多难点，其中影响其制冷效率主要有两个基本因素：
（1）半导体材料优值系数Z
半导体制冷的核心部件是热电堆，热电堆的半导体制冷材料热电转换效率不高，是半导体制冷空调器效率较低的主要原因。决定热电材料性能优劣的是优值系数Z。若要半导体制冷效率达到机械制冷效率水平，制冷材料优值系数必须从3。5×10-31/K升高到13×10-31/K。如图2给出了不同优值Z时，半导体制冷与机械式制冷制冷系数的比较结果。
（2）半导体制冷装置热端散热效果的影响。
热电堆热端的散热效果是影响热电堆性能的重要因素。实际应用的半导体制冷装置总要通过热交换器与冷、热源进行不断的热交换才能维持工作。而热端散热比冷端更为关键，如若设制冷器冷端散热量为Q1，热端散热量为Q2，系统工作消耗的电功为w0。
显然，Q2=Q1+w0
4、提高半导体制冷效率的途径
制冷效率低成为半导体制冷最大的不足，这限制了半导体制冷的推广和应用。为了提高半导体制冷的效率，就要从上文所介绍的两个影响因素入手，找出有效的解决方法。
（1）寻找高优值系数Z的半导体材料：研制功能性非均质材料、方钴矿的研究、带量子空穴的超晶格研究。
（2）优化设计半导体制冷热端散热系统，以保证热端的散热处于良好的状态。
5、半导体制冷应用与前景
随着低温电子学得到迅速的发展，在多种元器件和设备冷却上，半导体制冷有独特的作用。采用半导体制冷技术，对电子元件进行冷却，能有效改善其参数的稳定性，或使信噪比得到改善，从而提高放大和测量装置的灵敏度和准确度。半导体制冷器可以用直接制冷方式和间接制冷方式来冷却电子器件和设备。
为了解决石油资源匮乏的问题，部分车辆使用天然气、乙醇作为燃料，但与使用汽油相比，汽车空调运行比较困难。半导体制冷空调冷热一体，独立运行，可直接利用车辆直流电源，因而系统简单，且与车辆具有很好的兼容性，因此半导体制冷在汽车领域内有较好的发展前景。
千瓦级以上的半导体制冷空调成本比压缩制冷空调成本要高的多。但百瓦级的小型空调装置的成本与压缩制冷空调的成本相差不大，且无制冷剂、调控方便、无噪音等特点，用于某些特殊的小型空间非常方便；而十瓦级的微型空调装置的成本则远低于压缩制冷装置，在电子设备冷却、局部微环境温度控制方面，具备压缩制冷装置无法替代的优势，使中小型半导体制冷空调器进入民用领域成为可能。
在半导体制冷技术的应用中，需要因地制宜，根据不用的使用要求，设计出不用的性能，以拓展该技术的应用领域，可以坚信，半导体制冷技术的未来会发展得越来越好，越来越广。■
参考文献
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半导体材料发展前景篇2
Gan、aln、inn及其合金等材，是作为新材料的Gan系材料。对衬底材料进行评价要就衬底材料综合考虑其因素，寻找到更加合适的衬底是发展Gan基技术的重要目标。评价衬底材料要综合考虑衬底与外延膜的晶格匹配、衬底与外延膜的热膨胀系数匹配、衬底与外延膜的化学稳定性匹配、材料制备的难易程度及成本的高低的因素。inn的外延衬底材料就现在来讲有广泛应用的。自支撑同质外延衬底的研制对发展自主知识产权的氮化物半导体激光器、大功率高亮度半导体照明用LeD，以及高功率微波器件等是很重要的。“氮化物衬底材料的评价因素及研究与开发”文稿介绍了氮化物衬底材料的评价因素及研究与开发的部分内容。
氮化物衬底材料与半导体照明的应用前景
Gan是直接带隙的材料，其光跃迁几率比间接带隙的高一个数量级。因此，宽带隙的Gan基半导体在短波长发光二极管、激光器和紫外探测器，以及高温微电子器件方面显示出广阔的应用前景；对环保，其还是很适合于环保的材料体系。
1994年，日本的nicha公司在Gan/al2o3上取得突破，1995年，Gan器件第一次实现商品化。1998年，Gan基发光二极管LeD市场规模为US$5.0亿，2000年，市场规模扩大至US$13亿。据权威专家的预计，Gan基LeD及其所用的al2o3衬底在国际市场上的市场成长期将达到50年之久。Gan基LeD及其所用的al2o3衬底具有独特的优异物化性能，并且具有长久耐用性。预计，2005年Gan基器件的市场规模将扩大至US$30亿，Gan基器件所用的al2o3衬底的市场规模将扩大至US$5亿。
半导体照明产业发展分类所示的若干主要阶段，其每个阶段均能形成富有特色的产业链：
（1）第一阶段
第一阶段（特种照明时代，2005年之前），其中有：仪器仪表指示；金色显示、室内外广告；交通灯、信号灯、标致灯、汽车灯；室内长明灯、吊顶灯、变色灯、草坪灯；城市景观美化的建筑轮廓灯、桥梁、高速公路、隧道导引路灯，等等。
（2）第二阶段
第二阶段（照明时代，2005~2010年），其中有：CD、DVD、H-DVD光存储；激光金色显示；娱乐、条型码、打印、图像记录；医用激光；开拓固定照明新领域，衍生出新的照明产业，为通用照明应用打下基础，等等。
（3）第三阶段
第三阶段（通用照明时代，2010年之后），包括以上二个阶段的应用，并且还全面进入通用照明市场，占有30~50%的市场份额。
到达目前为止（处于第一阶段，特种照明时代），已纷纷将中、低功率蓝色发光二极管(LeD)、绿色LeD、白光LeD、蓝紫色LeD等实现了量产，走向了商业市场。高功率蓝色发光二极管(LeD)、激光二极管(LD)和全波段inn-Gan等，将会引发新的、更加大的商机，例如，光存储、光通讯等。实现高功率蓝色发光二极管(LeD)、激光二极管(LD)和全波段inn-Gan实用化，并且达到其商品化，这需要合适的衬底材料。因此，Gan材料及器件发展，需要寻找到与Gan匹配的衬底材料，进一步提高外延膜的质量。
另外，就基础研究和中长期计划考虑，科技发展越来越需要把不同体系的材料结合到一起，即称之为异质结材料。应用协变衬底可以将晶格和热失配的缺陷局限在衬底上，并且为开辟新的材料体系打下基础。已提出了多种协变衬底的制备技术，例如，自支撑衬底、键合和扭曲键合、重位晶格过渡层，以及Soi和Vte衬底技术等。预计，在今后的10~20年中，大尺寸的、协变衬底的制备技术将获得突破，并且广泛应用于大失配异质结材料生长及其相联系的光电子器件制造。
世界各国现在又投入了大量的人力、财力和物力，并且以期望取得Gan基高功率器件的突破，居于此领域的制高点。
氮化物衬底材料的评价因素及研究与开发
Gan、aln、inn及其合金等材料，是作为新材料的Gan系材料。对衬底材料进行评价，要就衬底材料综合考虑其因素，寻找到更加合适的衬底是作为发展Gan基技术的重要目标。
一、评价衬底材料综合考虑因素
评价衬底材料要综合考虑以下的几个因素：
（1）衬底与外延膜的晶格匹配
衬底材料和外延膜晶格匹配很重要。晶格匹配包含二个内容：
·外延生长面内的晶格匹配，即在生长界面所在平面的某一方向上衬底与外延膜的匹配；
·沿衬底表面法线方向上的匹配。
（2）衬底与外延膜的热膨胀系数匹配
热膨胀系数的匹配也很重要，外延膜与衬底材料在热膨胀系数上相差过大不仅可能使外延膜质量下降，还会在器件工作过程中，由于发热而造成器件的损坏。
（3）衬底与外延膜的化学稳定性匹配
衬底材料需要有相当好的化学稳定性，不能因为与外延膜的化学反应使外延膜质量下降。
（4）材料制备的难易程度及成本的高低
考虑到产业化发展的需要，衬底材料的制备要求简洁，而且其成本不宜很高。
二、inn的外延衬底材料的研究与开发
inn的外延衬底材料就现在来讲有广泛应用的，其中有：inn；α－al2o3(0001)；6H-SiC；mgal2o4(111)；Lialo2和LiGao2；mgo；Si；Gaas(111)等。
Ⅲ-Ⅴ族化合物，例如，Gan、aln、inn，这些材料都有二种结晶形式：一种是立方晶系的闪锌矿结构，而另一种是六方晶系的纤锌矿结构。以蓝光辐射为中心形成研究热点的是纤锌矿结构的氮化镓、氮化铝、氮化铟，而且主要是氮化镓、氮化铝、氮化铟的固溶体。这些材料的禁带是直接跃迁型，因而有很高的量子效率。用氮化镓、氮化铝、氮化铟这三种材料按不同组份和比例生成的固溶体，其禁带宽度可在2.2eV到6.2eV之间变化。这样，用这些固溶体制造发光器件，是光电集成材料和器件发展的方向。
（1）inn和Gan
因为异质外延氮化物薄膜通常带来大量的缺陷，缺陷损害了器件的性能。与Gan一样，如果能在inn上进行同质外延生长，可以大大减少缺陷，那么器件的性能就有巨大的飞跃。
自支撑同质外延Gan,aln和alGan衬底是目前最有可能首先获得实际应用的衬底材料。
（2）蓝宝石(α-al2o3)和6H-SiC
α-al2o3单晶，即蓝宝石晶体。(0001)面蓝宝石是目前最常用的inn的外延衬底材料。其匹配方向为：inn(001)//α－al2o3(001),inn[110]//α－al2o3[100][11,12]。因为衬底表面在薄膜生长前的氮化中变为alon,inn绕α－al2o3(0001)衬底的六面形格子结构旋转30°，这样其失匹配度就比原来的29%稍有减少。虽然(0001)面蓝宝石与inn晶格的失配率高达25%，但是由于其六方对称，熔点为2050℃，最高工作温度可达1900℃，具有良好的高温稳定性和机械力学性能，加之对其研究较多，生产技术较为成熟，而且价格便宜，现在仍然是应用最为广泛的衬底材料。
6H-SiC作为衬底材料应用的广泛程度仅次于蓝宝石。同蓝宝石相比，6H-SiC与inn外延膜的晶格匹配得到改善。此外，6H-SiC具有蓝色发光特性，而且为低阻材料，可以制作电极，这就使器件在包装前对外延膜进行完全测试成为可能，因而增强了6H-SiC作为衬底材料的竞争力。又由于6H-SiC的层状结构易于解理，衬底与外延膜之间可以获得高质量的解理面，这将大大简化器件的结构；但是同时由于其层状结构，在衬底的表面常有给外延膜引入大量的缺陷的台阶出现。
（3）镁铝尖晶石(mgal2o4)
mgal2o4晶体，即铝酸镁晶体。mgal2o4晶体是高熔点(2130℃)、高硬度（莫氏8级）的晶体材料，属面心立方晶系，空间群为Fd3m,晶格常数为0.8085nm。mgal2o4晶体是优良的传声介质材料，在微波段的声衰减低，用mgal2o4晶体制作的微波延迟线插入损耗小。mgal2o4晶体与Si的晶格匹配性能好，其膨胀系数也与Si相近，因而外延Si膜的形变扭曲小，制作的大规模超高速集成电路速度比用蓝宝石制作的速度要快。此外，国外又用mgal2o4晶体作超导材料，有很好的效果。近年来，对mgal2o4晶体用于Gan的外延衬底材料研究较多。由于mgal2o4晶体具有良好的晶格匹配和热膨胀匹配，(111)面mgal2o4晶体与Gan晶格的失配率为9%，具有优良的热稳定性和化学稳定性，以及良好的机械力学性能等优点，mgal2o4晶体目前是Gan较为合适的衬底材料之一，已在mgal2o4基片上成功地外延出高质量的Gan膜，并且已研制成功蓝光LeD和LD。此外，mgal2o4衬底最吸引人之处在于可以通过解理的方法获得激光腔面。
在前面的研究基础上，近来把mgal2o4晶体用作inn的外延衬底材料的研究也陆续见之于文献报道。其之间的匹配方向为：inn(001)//mgal2o4(111)，inn[110]//mgal2o4[100]，inn绕mgal2o4(111)衬底的四方、六方形格子结构旋转30°。研究表明(111)面mgal2o4晶体与inn晶格的失配率为15%，晶格匹配性能要大大优于蓝宝石，(0001)面蓝宝石与inn晶格的失配率高达25%。而且，如果位于顶层氧原子层下面的镁原子占据有效的配位晶格位置，以及氧格位，那么这样可以有希望将晶格失配率进一步降低至7%，这个数字要远远低于蓝宝石。所以mgal2o4晶体是很有发展潜力的inn的外延衬底材料。
（4）Lialo2和LiGao2
以往的研究是把Lialo2和LiGao2用作Gan的外延衬底材料。Lialo2和LiGao2与Gan的外延膜的失配度相当小，这使得Lialo2和LiGao2成为相当合适的Gan的外延衬底材料。同时LiGao2作为Gan的外延衬底材料,还有其独到的优点：外延生长Gan后，LiGao2衬底可以被腐蚀，剩下Gan外延膜，这将极大地方便了器件的制作。但是由于LiGao2晶体中的锂离子很活泼，在普通的外延生长条件下（例如，moCVD法的化学气氛和生长温度）不能稳定存在，故其单晶作为Gan的外延衬底材料还有待于进一步研究。而且在目前也很少把Lialo2和LiGao2用作inn的外延衬底材料。
（5）mgo
mgo晶体属立方晶系，是naCl型结构，熔点为2800℃。因为mgo晶体在moCVD气氛中不够稳定，所以对其使用少，特别是对于熔点和生长温度更高的inn薄膜。
（6）Gaas
Gaas(111)也是目前生长inn薄膜的衬底材料。衬底的氮化温度低于700℃时，生长inn薄膜的厚度小于0.05μm时，inn薄膜为立方结构，当生长inn薄膜的厚度超过0.2μm时，立方结构消失，全部转变为六方结构的inn薄膜。inn薄膜在Gaas(111)衬底上的核化方式与在α－al2o3(001)衬底上的情况有非常大的差别，inn薄膜在Gaas(111)衬底上的核化方式没有在白宝石衬底上生长inn薄膜时出现的柱状、纤维状结构，表面上显现为非常平整。
（7）Si
单晶Si，是应用很广的半导体材料。以Si作为inn衬底材料是很引起注意的，因为有可能将inn基器件与Si器件集成。此外，Si技术在半导体工业中已相当的成熟。可以想象，如果在Si的衬底上能生长出器件质量的inn外延膜，这样则将大大简化inn基器件的制作工艺，减小器件的大小。
（8）ZrB2
半导体材料发展前景篇3
关键词半导体材料量子线量子点材料光子晶体
1半导体材料的战略地位
上世纪中叶，单晶硅和半导体晶体管的发明及其硅集成电路的研制成功，导致了电子工业革命；上世纪70年代初石英光导纤维材料和Gaas激光器的发明，促进了光纤通信技术迅速发展并逐步形成了高新技术产业，使人类进入了信息时代。超晶格概念的提出及其半导体超晶格、量子阱材料的研制成功，彻底改变了光电器件的设计思想，使半导体器件的设计与制造从“杂质工程”发展到“能带工程”。纳米科学技术的发展和应用，将使人类能从原子、分子或纳米尺度水平上控制、操纵和制造功能强大的新型器件与电路，必将深刻地影响着世界的政治、经济格局和军事对抗的形式，彻底改变人们的生活方式。
2几种主要半导体材料的发展现状与趋势
2.1硅材料
从提高硅集成电路成品率，降低成本看，增大直拉硅（CZ－Si）单晶的直径和减小微缺陷的密度仍是今后CZ－Si发展的总趋势。目前直径为8英寸（200mm）的Si单晶已实现大规模工业生产，基于直径为12英寸（300mm）硅片的集成电路（iC‘s）技术正处在由实验室向工业生产转变中。目前300mm，0.18μm工艺的硅ULSi生产线已经投入生产，300mm，0.13μm工艺生产线也将在2003年完成评估。18英寸重达414公斤的硅单晶和18英寸的硅园片已在实验室研制成功，直径27英寸硅单晶研制也正在积极筹划中。
从进一步提高硅iC‘S的速度和集成度看，研制适合于硅深亚微米乃至纳米工艺所需的大直径硅外延片会成为硅材料发展的主流。另外，Soi材料，包括智能剥离（Smartcut）和SimoX材料等也发展很快。目前，直径8英寸的硅外延片和Soi材料已研制成功，更大尺寸的片材也在开发中。
理论分析指出30nm左右将是硅moS集成电路线宽的“极限”尺寸。这不仅是指量子尺寸效应对现有器件特性影响所带来的物理限制和光刻技术的限制问题，更重要的是将受硅、Sio2自身性质的限制。尽管人们正在积极寻找高K介电绝缘材料（如用Si3n4等来替代Sio2），低K介电互连材料，用Cu代替al引线以及采用系统集成芯片技术等来提高ULSi的集成度、运算速度和功能，但硅将最终难以满足人类不断的对更大信息量需求。为此，人们除寻求基于全新原理的量子计算和Dna生物计算等之外，还把目光放在以Gaas、inp为基的化合物半导体材料，特别是二维超晶格、量子阱，一维量子线与零维量子点材料和可与硅平面工艺兼容GeSi合金材料等，这也是目前半导体材料研发的重点。
2.2Gaas和inp单晶材料
Gaas和inp与硅不同，它们都是直接带隙材料，具有电子饱和漂移速度高，耐高温，抗辐照等特点；在超高速、超高频、低功耗、低噪音器件和电路，特别在光电子器件和光电集成方面占有独特的优势。
目前，世界Gaas单晶的总年产量已超过200吨，其中以低位错密度的垂直梯度凝固法（VGF）和水平（HB）方法生长的2－3英寸的导电Gaas衬底材料为主；近年来，为满足高速移动通信的迫切需求，大直径（4，6和8英寸）的Si－Gaas发展很快。美国莫托罗拉公司正在筹建6英寸的Si－Gaas集成电路生产线。inp具有比Gaas更优越的高频性能，发展的速度更快，但研制直径3英寸以上大直径的inp单晶的关键技术尚未完全突破，价格居高不下。
Gaas和inp单晶的发展趋势是：
（1）。增大晶体直径，目前4英寸的Si－Gaas已用于生产，预计本世纪初的头几年直径为6英寸的Si－Gaas也将投入工业应用。
（2）。提高材料的电学和光学微区均匀性。
（3）。降低单晶的缺陷密度，特别是位错。
（4）。Gaas和inp单晶的VGF生长技术发展很快，很有可能成为主流技术。
2.3半导体超晶格、量子阱材料
半导体超薄层微结构材料是基于先进生长技术（mBe，moCVD）的新一代人工构造材料。它以全新的概念改变着光电子和微电子器件的设计思想，出现了“电学和光学特性可剪裁”为特征的新范畴，是新一代固态量子器件的基础材料。
（1）Ⅲ－V族超晶格、量子阱材料。
Gaaias／Gaas，Gainas／Gaas，aiGainp／Gaas；Galnas／inp，alinas／inp，inGaasp／inp等Gaas、inp基晶格匹配和应变补偿材料体系已发展得相当成熟，已成功地用来制造超高速，超高频微电子器件和单片集成电路。高电子迁移率晶体管（Hemt），赝配高电子迁移率晶体管（p－Hemt）器件最好水平已达fmax=600GHz，输出功率58mw，功率增益6.4db；双异质结双极晶体管（HBt）的最高频率fmax也已高达500GHz，Hemt逻辑电路研制也发展很快。基于上述材料体系的光通信用1.3μm和1.5μm的量子阱激光器和探测器，红、黄、橙光发光二极管和红光激光器以及大功率半导体量子阱激光器已商品化；表面光发射器件和光双稳器件等也已达到或接近达到实用化水平。目前，研制高质量的1.5μm分布反馈（DFB）激光器和电吸收（ea）调制器单片集成inp基多量子阱材料和超高速驱动电路所需的低维结构材料是解决光纤通信瓶颈问题的关键，在实验室西门子公司已完成了80×40Gbps传输40km的实验。另外，用于制造准连续兆瓦级大功率激光阵列的高质量量子阱材料也受到人们的重视。
虽然常规量子阱结构端面发射激光器是目前光电子领域占统治地位的有源器件，但由于其有源区极薄（～0.01μm）端面光电灾变损伤，大电流电热烧毁和光束质量差一直是此类激光器的性能改善和功率提高的难题。采用多有源区量子级联耦合是解决此难题的有效途径之一。我国早在1999年，就研制成功980nminGaas带间量子级联激光器，输出功率达5w以上；2000年初，法国汤姆逊公司又报道了单个激光器准连续输出功率超过10瓦好结果。最近，我国的科研工作者又提出并开展了多有源区纵向光耦合垂直腔面发射激光器研究，这是一种具有高增益、极低阈值、高功率和高光束质量的新型激光器，在未来光通信、光互联与光电信息处理方面有着良好的应用前景。
为克服pn结半导体激光器的能隙对激光器波长范围的限制，1994年美国贝尔实验室发明了基于量子阱内子带跃迁和阱间共振隧穿的量子级联激光器，突破了半导体能隙对波长的限制。自从1994年inGaas／inaias／inp量子级联激光器（QCLs）发明以来，Bell实验室等的科学家，在过去的7年多的时间里，QCLs在向大功率、高温和单膜工作等研究方面取得了显着的进展。2001年瑞士neuchatel大学的科学家采用双声子共振和三量子阱有源区结构使波长为9.1μm的QCLs的工作温度高达312K，连续输出功率3mw.量子级联激光器的工作波长已覆盖近红外到远红外波段（3－87μm），并在光通信、超高分辨光谱、超高灵敏气体传感器、高速调制器和无线光学连接等方面显示出重要的应用前景。中科院上海微系统和信息技术研究所于1999年研制成功120K5μm和250K8μm的量子级联激光器；中科院半导体研究所于2000年又研制成功3.7μm室温准连续应变补偿量子级联激光器，使我国成为能研制这类高质量激光器材料为数不多的几个国家之一。
目前，Ⅲ－V族超晶格、量子阱材料作为超薄层微结构材料发展的主流方向，正从直径3英寸向4英寸过渡；生产型的mBe和m0CVD设备已研制成功并投入使用，每台年生产能力可高达3.75×104片4英寸或1.5×104片6英寸。英国卡迪夫的moCVD中心，法国的picogigamBe基地，美国的QeD公司，motorola公司，日本的富士通，ntt，索尼等都有这种外延材料出售。生产型mBe和moCVD设备的成熟与应用，必然促进衬底材料设备和材料评价技术的发展。
（2）硅基应变异质结构材料。
硅基光、电器件集成一直是人们所追求的目标。但由于硅是间接带隙，如何提高硅基材料发光效率就成为一个亟待解决的问题。虽经多年研究，但进展缓慢。人们目前正致力于探索硅基纳米材料（纳米Si／Sio2），硅基SiGeC体系的Si1－yCy/Si1－xGex低维结构，Ge／Si量子点和量子点超晶格材料，Si／SiC量子点材料，Gan／Bp／Si以及Gan／Si材料。最近，在Gan／Si上成功地研制出LeD发光器件和有关纳米硅的受激放大现象的报道，使人们看到了一线希望。
另一方面，GeSi／Si应变层超晶格材料，因其在新一代移动通信上的重要应用前景，而成为目前硅基材料研究的主流。Si/GeSimoDFet和moSFet的最高截止频率已达200GHz，HBt最高振荡频率为160GHz，噪音在10GHz下为0.9db，其性能可与Gaas器件相媲美。
尽管Gaas／Si和inp／Si是实现光电子集成理想的材料体系，但由于晶格失配和热膨胀系数等不同造成的高密度失配位错而导致器件性能退化和失效，防碍着它的使用化。最近，motolora等公司宣称，他们在12英寸的硅衬底上，用钛酸锶作协变层（柔性层），成功的生长了器件级的Gaas外延薄膜，取得了突破性的进展。
2.4一维量子线、零维量子点半导体微结构材料
基于量子尺寸效应、量子干涉效应，量子隧穿效应和库仑阻效应以及非线性光学效应等的低维半导体材料是一种人工构造（通过能带工程实施）的新型半导体材料，是新一代微电子、光电子器件和电路的基础。它的发展与应用，极有可能触发新的技术革命。
目前低维半导体材料生长与制备主要集中在几个比较成熟的材料体系上，如Gaalas／Gaas，in（Ga）as／Gaas，inGaas／inalas／Gaas，inGaas／inp，in（Ga）as／inalas／inp，inGaasp／inalas／inp以及GeSi／Si等，并在纳米微电子和光电子研制方面取得了重大进展。俄罗斯约飞技术物理所mBe小组，柏林的俄德联合研制小组和中科院半导体所半导体材料科学重点实验室的mBe小组等研制成功的in（Ga）as／Gaas高功率量子点激光器，工作波长lμm左右，单管室温连续输出功率高达3.6～4w.特别应当指出的是我国上述的mBe小组，2001年通过在高功率量子点激光器的有源区材料结构中引入应力缓解层，抑制了缺陷和位错的产生，提高了量子点激光器的工作寿命，室温下连续输出功率为1w时工作寿命超过5000小时，这是大功率激光器的一个关键参数，至今未见国外报道。
在单电子晶体管和单电子存贮器及其电路的研制方面也获得了重大进展，1994年日本ntt就研制成功沟道长度为30nm纳米单电子晶体管，并在150K观察到栅控源－漏电流振荡；1997年美国又报道了可在室温工作的单电子开关器件，1998年Yauo等人采用0.25微米工艺技术实现了128mb的单电子存贮器原型样机的制造，这是在单电子器件在高密度存贮电路的应用方面迈出的关键一步。目前，基于量子点的自适应网络计算机，单光子源和应用于量子计算的量子比特的构建等方面的研究也正在进行中。
与半导体超晶格和量子点结构的生长制备相比，高度有序的半导体量子线的制备技术难度较大。中科院半导体所半导体材料科学重点实验室的mBe小组，在继利用mBe技术和SK生长模式，成功地制备了高空间有序的inas／inai（Ga）as／inp的量子线和量子线超晶格结构的基础上，对inas／inalas量子线超晶格的空间自对准（垂直或斜对准）的物理起因和生长控制进行了研究，取得了较大进展。
王中林教授领导的乔治亚理工大学的材料科学与工程系和化学与生物化学系的研究小组，基于无催化剂、控制生长条件的氧化物粉末的热蒸发技术，成功地合成了诸如Zno、Sno2、in2o3和Ga2o3等一系列半导体氧化物纳米带，它们与具有圆柱对称截面的中空纳米管或纳米线不同，这些原生的纳米带呈现出高纯、结构均匀和单晶体，几乎无缺陷和位错；纳米线呈矩形截面，典型的宽度为20－300nm，宽厚比为5－10，长度可达数毫米。这种半导体氧化物纳米带是一个理想的材料体系，可以用来研究载流子维度受限的输运现象和基于它的功能器件制造。香港城市大学李述汤教授和瑞典隆德大学固体物理系纳米中心的LarsSamuelson教授领导的小组，分别在Sio2／Si和inas／inp半导体量子线超晶格结构的生长制各方面也取得了重要进展。
低维半导体结构制备的方法很多，主要有：微结构材料生长和精细加工工艺相结合的方法，应变自组装量子线、量子点材料生长技术，图形化衬底和不同取向晶面选择生长技术，单原子操纵和加工技术，纳米结构的辐照制备技术，及其在沸石的笼子中、纳米碳管和溶液中等通过物理或化学方法制备量子点和量子线的技术等。目前发展的主要趋势是寻找原子级无损伤加工方法和纳米结构的应变自组装可控生长技术，以求获得大小、形状均匀、密度可控的无缺陷纳米结构。
2.5宽带隙半导体材料
宽带隙半导体材主要指的是金刚石，iii族氮化物，碳化硅，立方氮化硼以及氧化物（Zno等）及固溶体等，特别是SiC、Gan和金刚石薄膜等材料，因具有高热导率、高电子饱和漂移速度和大临界击穿电压等特点，成为研制高频大功率、耐高温、抗辐照半导体微电子器件和电路的理想材料；在通信、汽车、航空、航天、石油开采以及国防等方面有着广泛的应用前景。另外，iii族氮化物也是很好的光电子材料，在蓝、绿光发光二极管（LeD）和紫、蓝、绿光激光器（LD）以及紫外探测器等应用方面也显示了广泛的应用前景。随着1993年Gan材料的p型掺杂突破，Gan基材料成为蓝绿光发光材料的研究热点。目前，Gan基蓝绿光发光二极管己商品化，Gan基LD也有商品出售，最大输出功率为0.5w.在微电子器件研制方面，Gan基Fet的最高工作频率（fmax）已达140GHz，ft=67GHz，跨导为260ms／mm；Hemt器件也相继问世，发展很快。此外，256×256Gan基紫外光电焦平面阵列探测器也已研制成功。特别值得提出的是，日本Sumitomo电子工业有限公司2000年宣称，他们采用热力学方法已研制成功2英寸Gan单晶材料，这将有力的推动蓝光激光器和Gan基电子器件的发展。另外，近年来具有反常带隙弯曲的窄禁带inasn，inGaasn，Ganp和Ganasp材料的研制也受到了重视，这是因为它们在长波长光通信用高t0光源和太阳能电池等方面显示了重要应用前景。
以Cree公司为代表的体SiC单晶的研制已取得突破性进展，2英寸的4H和6HSiC单晶与外延片，以及3英寸的4HSiC单晶己有商品出售；以SiC为Gan基材料衬低的蓝绿光LeD业已上市，并参于与以蓝宝石为衬低的Gan基发光器件的竟争。其他SiC相关高温器件的研制也取得了长足的进步。目前存在的主要问题是材料中的缺陷密度高，且价格昂贵。
ii－Vi族兰绿光材料研制在徘徊了近30年后，于1990年美国3m公司成功地解决了ii－Vi族的p型掺杂难点而得到迅速发展。1991年3m公司利用mBe技术率先宣布了电注入（Zn，Cd）Se／ZnSe兰光激光器在77K（495nm）脉冲输出功率100mw的消息，开始了ii－Vi族兰绿光半导体激光（材料）器件研制的高潮。经过多年的努力，目前ZnSe基ii－Vi族兰绿光激光器的寿命虽已超过1000小时，但离使用差距尚大，加之Gan基材料的迅速发展和应用，使ii－Vi族兰绿光材料研制步伐有所变缓。提高有源区材料的完整性，特别是要降低由非化学配比导致的点缺陷密度和进一步降低失配位错和解决欧姆接触等问题，仍是该材料体系走向实用化前必须要解决的问题。
宽带隙半导体异质结构材料往往也是典型的大失配异质结构材料，所谓大失配异质结构材料是指晶格常数、热膨胀系数或晶体的对称性等物理参数有较大差异的材料体系，如Gan／蓝宝石（Sapphire），SiC／Si和Gan／Si等。大晶格失配引发界面处大量位错和缺陷的产生，极大地影响着微结构材料的光电性能及其器件应用。如何避免和消除这一负面影响，是目前材料制备中的一个迫切要解决的关键科学问题。这个问题的解泱，必将大大地拓宽材料的可选择余地，开辟新的应用领域。
目前，除SiC单晶衬低材料，Gan基蓝光LeD材料和器件已有商品出售外，大多数高温半导体材料仍处在实验室研制阶段，不少影响这类材料发展的关键问题，如Gan衬底，Zno单晶簿膜制备，p型掺杂和欧姆电极接触，单晶金刚石薄膜生长与n型掺杂，ii－Vi族材料的退化机理等仍是制约这些材料实用化的关键问题，国内外虽已做了大量的研究，至今尚未取得重大突破。
3光子晶体
光子晶体是一种人工微结构材料，介电常数周期的被调制在与工作波长相比拟的尺度，来自结构单元的散射波的多重干涉形成一个光子带隙，与半导体材料的电子能隙相似，并可用类似于固态晶体中的能带论来描述三维周期介电结构中光波的传播，相应光子晶体光带隙（禁带）能量的光波模式在其中的传播是被禁止的。如果光子晶体的周期性被破坏，那么在禁带中也会引入所谓的“施主”和“受主”模，光子态密度随光子晶体维度降低而量子化。如三维受限的“受主”掺杂的光子晶体有希望制成非常高Q值的单模微腔，从而为研制高质量微腔激光器开辟新的途径。光子晶体的制备方法主要有：聚焦离子束（FiB）结合脉冲激光蒸发方法，即先用脉冲激光蒸发制备如ag/mno多层膜，再用FiB注入隔离形成一维或二维平面阵列光子晶体；基于功能粒子（磁性纳米颗粒Fe2o3，发光纳米颗粒CdS和介电纳米颗粒tio2）和共轭高分子的自组装方法，可形成适用于可光范围的三维纳米颗粒光子晶体；二维多空硅也可制作成一个理想的3－5μm和1.5μm光子带隙材料等。目前，二维光子晶体制造已取得很大进展，但三维光子晶体的研究，仍是一个具有挑战性的课题。最近，Campbell等人提出了全息光栅光刻的方法来制造三维光子晶体，取得了进展。
4量子比特构建与材料
随着微电子技术的发展，计算机芯片集成度不断增高，器件尺寸越来越小（nm尺度）并最终将受到器件工作原理和工艺技术限制，而无法满足人类对更大信息量的需求。为此，发展基于全新原理和结构的功能强大的计算机是21世纪人类面临的巨大挑战之一。1994年Shor基于量子态叠加性提出的量子并行算法并证明可轻而易举地破译目前广泛使用的公开密钥Rivest，Shamir和adlman（RSa）体系，引起了人们的广泛重视。
所谓量子计算机是应用量子力学原理进行计的装置，理论上讲它比传统计算机有更快的运算速度，更大信息传递量和更高信息安全保障，有可能超越目前计算机理想极限。实现量子比特构造和量子计算机的设想方案很多，其中最引人注目的是Kane最近提出的一个实现大规模量子计算的方案。其核心是利用硅纳米电子器件中磷施主核自旋进行信息编码，通过外加电场控制核自旋间相互作用实现其逻辑运算，自旋测量是由自旋极化电子电流来完成，计算机要工作在mK的低温下。
这种量子计算机的最终实现依赖于与硅平面工艺兼容的硅纳米电子技术的发展。除此之外，为了避免杂质对磷核自旋的干扰，必需使用高纯（无杂质）和不存在核自旋不等于零的硅同位素（29Si）的硅单晶；减小Sio2绝缘层的无序涨落以及如何在硅里掺入规则的磷原子阵列等是实现量子计算的关键。量子态在传输，处理和存储过程中可能因环境的耦合（干扰），而从量子叠加态演化成经典的混合态，即所谓失去相干，特别是在大规模计算中能否始终保持量子态间的相干是量子计算机走向实用化前所必需克服的难题。
5发展我国半导体材料的几点建议
鉴于我国目前的工业基础，国力和半导体材料的发展水平，提出以下发展建议供参考。
5.1硅单晶和外延材料硅材料作为微电子技术的主导地位
至少到本世纪中叶都不会改变，至今国内各大集成电路制造厂家所需的硅片基本上是依赖进口。目前国内虽已可拉制8英寸的硅单晶和小批量生产6英寸的硅外延片，然而都未形成稳定的批量生产能力，更谈不上规模生产。建议国家集中人力和财力，首先开展8英寸硅单晶实用化和6英寸硅外延片研究开发，在“十五”的后期，争取做到8英寸集成电路生产线用硅单晶材料的国产化，并有6～8英寸硅片的批量供片能力。到2010年左右，我国应有8～12英寸硅单晶、片材和8英寸硅外延片的规模生产能力；更大直径的硅单晶、片材和外延片也应及时布点研制。另外，硅多晶材料生产基地及其相配套的高纯石英、气体和化学试剂等也必需同时给以重视，只有这样，才能逐步改观我国微电子技术的落后局面，进入世界发达国家之林。
5.2Gaas及其有关化合物半导体单晶材料发展建议
Gaas、inp等单晶材料同国外的差距主要表现在拉晶和晶片加工设备落后，没有形成生产能力。相信在国家各部委的统一组织、领导下，并争取企业介入，建立我国自己的研究、开发和生产联合体，取各家之长，分工协作，到2010年赶上世界先进水平是可能的。要达到上述目的，到“十五”末应形成以4英寸单晶为主2－3吨／年的Si－Gaas和3－5吨／年掺杂Gaas、inp单晶和开盒就用晶片的生产能力，以满足我国不断发展的微电子和光电子工业的需术。到2010年，应当实现4英寸Gaas生产线的国产化，并具有满足6英寸线的供片能力。
5.3发展超晶格、量子阱和一维、零维半导体微结构材料的建议
（1）超晶格、量子阱材料从目前我国国力和我们已有的基础出发，应以三基色（超高亮度红、绿和蓝光）材料和光通信材料为主攻方向，并兼顾新一代微电子器件和电路的需求，加强mBe和moCVD两个基地的建设，引进必要的适合批量生产的工业型mBe和moCVD设备并着重致力于Gaalas／Gaas，inGaalp／inGap，Gan基蓝绿光材料，inGaas／inp和inGaasp／inp等材料体系的实用化研究是当务之急，争取在“十五”末，能满足国内2、3和4英寸Gaas生产线所需要的异质结材料。到2010年，每年能具备至少100万平方英寸mBe和moCVD微电子和光电子微结构材料的生产能力。达到本世纪初的国际水平。
宽带隙高温半导体材料如SiC，Gan基微电子材料和单晶金刚石薄膜以及Zno等材料也应择优布点，分别做好研究与开发工作。
（2）一维和零维半导体材料的发展设想。基于低维半导体微结构材料的固态纳米量子器件，目前虽然仍处在预研阶段，但极其重要，极有可能触发微电子、光电子技术新的革命。低维量子器件的制造依赖于低维结构材料生长和纳米加工技术的进步，而纳米结构材料的质量又很大程度上取决于生长和制备技术的水平。因而，集中人力、物力建设我国自己的纳米科学与技术研究发展中心就成为了成败的关键。具体目标是，“十五”末，在半导体量子线、量子点材料制备，量子器件研制和系统集成等若干个重要研究方向接近当时的国际先进水平；2010年在有实用化前景的量子点激光器，量子共振隧穿器件和单电子器件及其集成等研发方面，达到国际先进水平，并在国际该领域占有一席之地。可以预料，它的实施必将极大地增强我国的经济和国防实力。
半导体材料发展前景篇4
一、发展中心
发展中心上半年接到集团公司下达的50项重点工作计划共有12项，完成了8项，签证4项。[莲山~课件]
此外发展中心在工作任务中、压力大的情况下圆满完成了客天下一期规划调整方案，并着手准备江南东片地块概念深化方案，完成了《关于鸿艺集团市政综合管沟与各种管线施工的管理规定》、《鸿艺房地产开发有限公司水电安装工作流程备案表》、《客天下供电平面方案示意图》、《客天下1期综合管网规划图》讨论稿的编制。大大提高了工作效率、工程质量和管理水平。
（三）工程管理水平日益完善。上半年，在建房工程建筑面积达到43万平方米。客天下1期e区和帝景湾3期是公司迄今为止的两个外包施工项目。施工现场各项工序穿插复杂，所需的技术难度比较大，通过对施工现场的质量控制、安全管理、进度控制、成本控制和技术交底，保证了工程项目的进度和质量。
二、建筑二公司
（二）创造性的设立水电安装部。上半年来，集团公司针对集团的水电业务展开了多次讨论，为解决公司长期以来水电方面管理杂乱、质量参差不齐、工程通病时有发生、工程成本费用居高不下的状况，集团公司创造性地组建了一批具有扎实水电技术的水电安装部，建立了比较完善的水电班组管理制度，其中在客天下儿童乐园海底世界、客家小镇工程中发挥了显著的效果，既保障了工程质量，又为公司大大节约了工程成本。
（三）景区绿化工程科学规范。做到保护与开发、保护与发展并举。不断开发新的景观，丰富景点内涵，提升景区品位，打造景区新形象。制定景区绿化标准、引进先进施工设备，大大提高了景区绿化工作的质量和效率。加强绿化班组的素质教育、完善内部管理机制，通过突击检查和相互监督，把景区绿化工作纳入日常的管理规范当中。其中在休闲路、樟树窝搭建的长达约5公里的“农业景观走廊”，是游客回归自然、体验田园生活的重要基地。此外为绿化班组订做特色制服，授唱山歌，创作山歌，大大的提高了绿化工人的工作氛围，成为景区内新颖别致的一道风景线。
三、采购中心
（一）采购材料供应力争及时到位。为迎接各级领导的莅临检查，采购中心各自工作职责分工明确、责任到人，重抓时间节点，把工程需求材料及时供应到位，保障了生产者用料需求。做到采购材料提前沟通准备，采购材料进出登记存档，现场材料专人管理、工程材料统一调配，竣工剩余用料统一入库规范管理。近半年来，采购材料主要有建筑一公司所需的工程材料供应，建筑二公司所需的装饰材料供应，客家小镇客家特色服饰、特产、特色工艺品的供应，叠院2期、客天下e区、帝景湾园建绿化、敞厅电梯厅装贴材料，客天下高尔夫设备设施，旅游路苗木材料，采购完成率达到100%。
（二）采购工作日趋完善。组织实施“阳光采购策略”。公开透明的按采购制度程序办事，在采购前、采购中、采购后的各个环节中主动接受审计及其他部门监督。不论是大宗材料、设备，还是小型材料的零星采购，都通过审批审核后才采购，确保工作的透明，同时保证了工程进度。统筹集团公司大宗材料，分析行情走势，采购人员在充分了解市场信息的基础上进行咨询比价，注重沟通技巧和谈判策略，为公司节约创效。客天下迁移中心配电房电器安装工程，经采购人员与供应商倾力协商，为公司节约了14万元。严格把关用料计划单，对用料不合理的、方案不合理的或可替代产品的，及时与用料部门沟通，在保障质量前提下，作出改变用料方案建议；进一步健全“从用料计划——采购计划——订单——验货——结算”系统管理流程，特别是外采供应商预付款和对帐管理，要求先把货物核对，要求对帐，真正做到日清月结，并要求采购中心会计紧抓帐务管理，改变以往到年底才追收核对工作的做法；健全系统采购合同管理，印刷成标准“采购合同版本”，避免合同不健全造成不必要的损失；健全供应商信息收集及整理，与供应商保持长期的合作关系。
（三）仓库管理水平有所提高。不断要求仓库人员提升业务素质，并严格遵循规范严谨的收发材料制度，加强成本管理意识，积极主动清理积压、呆滞商品，并和相关部门沟通，尽量利用库存商品。全面规范仓库管理，规范材料核算，严格控制材料库存，合理储备，尽力减少积压，积极做好申购前先查库，充分利用库存或新旧材料。经过查库，及时申报采购，严格执行领用手续，做到物卡相符、物料明朗清晰、出入库单据准确、签证及时。
（四）材料现场管理意识逐渐增强。不断改进材料现场的管理方法。专人组织、专项调备、统一指挥，哪里有问题，哪里有材料员，保障了现场材料供应和调备，特别是对主体支模的供应与回收，做到边回收边堆放，保持了工地的整洁，减少了浪费现象，而且做到废品回收处理，增加经济收入。全年统计，废料回收2.5万元，利用库存积压2.9万元，固定资产回收9.0万元。
四、客天下深航国际大酒店
（一）服务接待水平稳步提升。上半年来，主要完成了农历清明节、端午节、五一节长假的高峰期入住；酒店创五星国检终评；客天下五周年庆典纪念活动；全国婚庆文化高峰论坛；梅州自驾游活动周；书记和黄华华省长等省领导一行；梅州迎创卫国检终评；宋祖英拍摄客天下mV；海峡两岸高峰论坛等大型接待工作。在每次重要接待中，各员工放弃休假，日夜加班，认真履行了自己的职责，展现了酒店员工美丽的一面，为酒店赢得荣誉做出了应有的贡献，受到了各级领导和广大群众的好评，各项服务接待水平都得到稳步提升。
（二）策划、宣传效果显著。策划方面，按照2012年度工作的目标，调整和优化酒店客源结构，加大对政府单位和旅行社的拓展力度。与政府部门形成了有效地“拜访——沟通——反馈”机制。在旅行社市场秉着抓大不放小的思路，通过对重点旅行社签订年度合作协议，使重点旅行社在酒店的客房量得到大幅度的提升。加强对散客、会议团队及节假日的推广力度，巩固了周边市场的客源。宣传方面，印刷酒店旅行社产品宣传单，加大对潮汕地区和珠三角旅行市场的拓展力度，在5-6月份期间，酒店明显增加佛山、东莞、潮汕地区合作旅行社的订房量。在网络订房渠道的拓展上，酒店非但重视外部网络渠道的完善，也重视内部官网的推广拓展，在年初就已推出在酒店官方网站上预订高级客房可享受特价的推广活动，在积极推广酒店网站的同时为酒店订房带来一定房量，起到较好的效果。借助集团统筹资源的优势，在梅州电视台定期播放酒店宣传片，并通过短信等方式，极大程度提高了酒店在本地客户群中的曝光度。另外，还通过邮寄贺卡、印制宣传单页、定制DVD宣传片采用Dm广告模式等方式，使酒店信息更直接、快捷且更具针对性的传递到客户端，起到较好效果，使酒店知名度和美誉度得到更好的提升。
（三）酒店管理水平更科学规范。规范各岗位的服务用语，提高客服质量。严格执行《三级查房制度》，确保客房出售质量。加强酒店的成本控制，开源节流，降本增效，上半年完成了1号楼半山水箱市政水直接供水工程、宿舍楼市政水直接供水工程、大堂外水晶系统改造等工程，大大降低了酒店的运营成本。加强团队建设，及时了解员工的思想动态，定期对员工进行培训，特别是航空礼仪的培训，停驻3秒问候礼培训，提高员工的服务技能和服务质量，得到客人的充分肯定和表扬。及时回笼资金以保障酒店现金回流，与当地税务部门建立良好关系，了解税务新动态。与中餐承租方和水疗会所承租方确认各项费用，使双方往来款项更为明确清晰。为解决客家小镇开业人手不足现象，提前加大人事招聘力度。规范绩效考核、考勤、监督制度，将酒店各项工作纳入规范管理体制当中。
（四）客官天下风味餐厅开业令人期待。客官天下，从筹备阶段到正式试业，历时三个多月的时间，是我们公司传播客家文化、打造客家小镇知名品牌的重点工程。从建筑风格和整体布置出发，结合我们客家人情揽天下客的博爱情怀，彰显出了一种气势恢宏、手笔大气的姿态。在日常工作中将重点推出客家风味餐厅的特色，包括出品特色、环境特色、服务特色等，以充分展现浓郁的客家历史风情。
各位领导、各位同事，总结这半年的日日夜夜，我们度过了很多难忘的时刻，完成了很多难以企及的壮举，这些都离不开领导的关心和同事们的努力奋斗，借此机会，我真诚地向在座的各位领导和同事们道一声：“谢谢，感谢你们辛勤的付出和莫大的支持。”
但是，在肯定自身成绩的同时我们也要意识到自身的不足。比如：工程进度缓慢、现场管理水平较低、设计方案决策不及时、人员技术水平与管理水平严重失调等。古人云：人无远虑，必有近忧。在公司的发展需求和员工日益增长的物质文化需求的双重考验下，我们更应该在前进的步伐中审时度势，规范管理。
2012年下半年的工作思路
各位领导，各位同事，“规范管理年”目的就是在日常的管理中，以“规范”先行，用实践去检验我们每一项工作是否得当。我们如同山区林木中飞翔的一只小鸟，正在积极探索一条走出丛林，迈向大观园的道路。以科学的管理思想，在探索的道路上创新。各部门应加强现场管理水平，提高管理队伍的整体素质，善于思考，善于发现问题，善于联系实际，善于积极主动解决问题，努力寻找一条“规范管理水平促进工程建设，工程建设优化规范管理水平”的道路。在接下来的下半年中，我将带领我的团队在探索的道路上继续发扬我们广东鸿艺集团“永远走在时间前面”的精神，为公司作出更大的贡献。
一、确保安全的基础上，加快工程进度，扭转前期工程进度缓慢的局面，全面完成集团50项重点工作任务。
（一）发展中心：要尽快完成客天下B区1期展示区、国际旅游文化街区1期、客天下i区楼王别墅、帝景湾3期展示区园建图纸的到位。调整和完善客天下1期四个项目的规划许可证。完成客家小镇防洪工程安全鉴定和设计以及瀑布排洪工程设计、客天下e区3期客之门的相关设计。继续深化东片地块概念方案以及完成该地块模型和客博园模型的制作。完善客天下B区、i区、帝景湾3期设计变更事宜。
（二）建筑二公司：工作重点转向客家小镇的收尾完善工程、婚礼公园的装饰园建工程、客天下B区、i区、叠院的装饰装修园建绿化工程、各样板房的施工及相关工程的完善。其中客家小镇的收尾完善工程标志着整个客天下园区旅游投资的最后完善，应逐渐将主要生产力量投放到集团的地产项目中；客天下B区、i区、叠院、帝景湾的相关样板房及周边园建绿化，将关系着集团公司的地产命脉，确保集团公司的持续发展。
（三）采购中心：配合各部门、各公司完成B区、i区和帝景湾3期、客家小镇、绿野仙踪、小镇客房、婚礼公园、帝景湾、叠院、客天下e区敞厅、电梯厅、客天下俱乐部各项材料的供应。进一步规范采购的程序，降低采购成本，加强现场材料的管理水平，提高材料的利用效率。
（四）客天下深航国际大酒店：加强销售推广力度，实现全年营业部门扭亏为盈，制定科学有效的方案，利用暑假黄金时间，推出暑假套票，吸引更多的外来游客，进一步扩大客天下深航国际大酒店的品牌。进一步加强酒店服务、礼仪、英文口语等技能培训，提升酒店的服务质量。通过制定全面的旅游推广方案，全面推进客家小镇、绿野仙踪、山寨部落的开业活动。
二、以现场科学管理为主线，加强工程质量、工程进度、工程成本三大目标的控制，打造客天下下一个标榜工程。
由于公司的高速发展，前期的“重技术、轻管理”的现象造成了工程管理某些环节上难以统筹，难以达到事半功倍的效果。加强技术人员的培训，弥补现场管理水平的缺陷是现阶段迫切需要解决的问题。各级管理人员要深入现场，把施工现场当做是提升自身管理水平的大课堂。成立工程项目部，建立合理组织架构，选定合格管理人员和优秀班组，制定相关管理制度。项目部应加强施工现场的统筹计划能力、监管执法能力、材料供应能力，做到人人有事做，事事有人管。制定项目进度计划表，狠抓时间节点，结合工程实际情况优化施工进度，既要保证工程质量，又要保证工程效用，真正做到“项目化管理，计划化推进”。计划拟定客天下婚礼广场、客天下i区作为科学管理的标榜工程，希望项目部能够将科学管理主线很好的贯穿到实际当中。
三、集中精力，更新设计方案和完善细化图纸，整体部署，以崭新的面貌投身到下半年十大重点工作。
（一）进一步统筹客家小镇的整体工作。以营销的视角，深化客家小镇1期的收尾工程和山寨部落、绿野仙踪的设计效果，使工程效果更具实际性、前沿性。
（二）把婚礼公园作为标榜工程，科学统筹工程节点，解决施工难点和效果把握难题，各个击破，打造更有国际化的婚庆产业。
（三）把客天下i区作为提升别墅样板房效果和施工水平、强化房地产项目质量的试验园，以进一步优化园建设计和施工方案。
（四）进一步优化图纸会审和方案设计，把客天下B区作为成本控制、节约创效的考核项目。
（五）组织人员，针对东莞项目的重点难点，做好前期设计和承包办法的准备工作。
（六）全力以赴抢建帝景湾三期工程，确保在9月30日完成39号和40号塔楼的三层楼面，力争完成四层楼面，为下一步施工打下坚实的基础。
（七）力争8月15日完成国际会议中心的施工图设计。
（八）力争10月30日全面完成客天下健身俱乐部的整体工作。
（九）做好江南东片地块的初步设计规划方案，为下来工作打下基础。
半导体材料发展前景篇5
关键词：LeD；LeD照明；LeD设计；光源；情景照明；情调照明；智能照明；功能性照明
中图分类号：tn312文献标识码：a文章编号：1009-2374（2012）14-0039-03
央视2012龙年春晚上，LeD（发光二极管）灯光的华丽亮相给人们留下深刻记忆。令人惊艳的不仅仅是舞台上的呈现，更为重要的是我国半导体照明产业发展迅猛。据统计，2011年，我国半导体照明产业规模已达1560亿元，年增长率为30%，相关企业约5000家，是全球这一领域发展最快的地区。
1LeD：第四代照明光源
LeD即发光二极管（LightemittingDiode），是一种半导体固体发光器件。它是利用固体半导体芯片作为发光材料，在半导体中通过载流子发生复合放出过剩的能量而引起光子发射，直接发出红、黄、蓝、绿、青、橙、紫、白色的光。LeD被称为第四代照明光源或绿色光源，具有节能、环保、寿命长、体积小等特点，可以广泛应用于各种指示、显示、装饰、背光源、普通照明和城市夜景等领域。
火开始了人类照明领域的第一次革命，发明家爱迪生发明的白炽灯被公认为第二次照明领域的革命，而被称之为LeD的半导体照明，无疑将引领人类照明领域第三次革命。在19世之前，人类实现照明的方式非常简单，那就是直接借助各种火源的直射光，例如蜡烛、油灯等。这些发光设备在人类的历史长河中点燃了漫漫黑夜，人类伴随它们度过了漫长岁月，但因极低的发光效率和发光质量，尘封在历史的博物馆。1879年10月21日，在美国新泽西州的一间实验室里，爱迪生把很细的碳化纤维丝封在一个玻璃泡里面，利用真空泵把玻璃泡里的空气抽走，再稳定地供给电压，使灯丝变成一个很稳定的明亮光源，电力照明的时代从此降临。1907年HenryJosephRound第一次在一块碳化硅里观察到电致发光现象。20世纪50年代，英国科学家在电致发光的实验中使用半导体砷化镓发明了第一个具有现代意义的LeD，并于60年代面世。到70年代中期，磷化镓被使用作为发光光源，随后就发出灰白绿光。到80年代早期到中期对砷化镓磷化铝的使用使得第一代高亮度的LeD的诞生，先是红色，接着就是黄色，最后为绿色。到90年代中期，出现了超亮度的氮化镓LeD，随即又制造出能产生高强度的绿光和蓝光铟氮镓LeD。
2LeD的发光原理
LeD（LightemittingDiode），发光二极管，是一种固态的半导体器件，它可以直接把电能转化为光能。LeD的心脏是一个半导体的晶片，晶片的一端附着在一个支架上，是负极，另一端连接电源的正极，整个晶片被环氧树脂封装起来。半导体晶片由两部分组成，一部分是p型半导体，在它里面空穴占主导地位，另一端是n型半导体，在这边主要是电子。但这两种半导体连接起来的时候，它们之间就形成一个“p-n结”。当电流通过导线作用于这个晶片的时候，电子就会被推向p区，在p区里电子跟空穴复合，然后就会以光子的形式发出能量，这就是LeD发光的原理，而光的波长（光的颜色），是由形成p-n结材料决定的。下面稍作详细分析：
发光二极管是由Ⅲ-Ⅳ族化合物，如Gaas（砷化镓）Gap（磷化镓）Gaasp（磷砷化镓）等半导体制成的，其核心是pn结。因此它具有一般p-n结的i-n特性，即正向导通，反向截止、击穿特性。此外，在一定条件下，它还具有发光特性。在正向电压下，电子由n区注入p区，空穴由p区注入n区。进入对方区域的少数载流子一部分与多数载流子复合而发光。假设发光是在p区中发生的，那么注入的电子与价带空穴直接复合而发光，或者先被发光中心捕获后，再与空穴复合发光。除了这种发光复合外，还有些电子被非发光中心（这个中心介于导带、介带中间附近）捕获，而后再与空穴复合，每次释放的能量不大，不能形成可见光。发光的复合量相对于非发光复合量的比例越大，光量子效率越高。由于复合是在少数载流子扩散区内发光的，所以光仅在靠近pn结面数μm以内产生。
理论和实践证明，光的峰值波长λ与发光区域的半导体材料禁带宽度eg有关，即：
λ≈1240/eg（nm）
式中eg的单位为电子伏特（eV）。若能产生可见光（波长在380nm紫光～780nm红光），半导体材料的eg应在3.26～1.63eV之间。比红光波长长的光为红外光。现在已有红外、红、黄、绿及蓝光发光二极管，但其中蓝光二极管成本、价格很高，使用不普遍。
3LeD设计理念
LeD的出现打破了传统光源的设计方法与思路，目前有两种最新的设计理念。
情景照明：2008年由飞利浦提出的情景照明，以环境的需求来设计灯具。情景照明以场所为出发点，旨在营造一种漂亮、绚丽的光照环境，去烘托场景效果，使人感觉到有场景氛围。
情调照明：是以人的需求来设计灯具。情调照明是以人情感为出发点，从人的角度去创造一种意境般的光照环境。情调照明与情景照明有所不同，情调照明是动态的，可以满足人的精神需求的照明方式，使人感到有情调；而情景照明是静态的，它只能强调场景光照的需求，而不能表达人的情绪，从某种意义上说，情调照明涵盖情景照明。情调照明包含四个方面：一是环保节能，二是健康，三是智能化，四是人性化。
当前LeD室内照明产品的形态和功能没有跳出传统照明产品的思维和模式。产品单一，仍以替代白炽灯的球泡灯和替代荧光灯的LeD管灯为主。LeD有别于传统光源，有着体积小、响应快等特点，但也有光谱组成不连续，单个光源光通量不高等特点。在室内照明设计中，LeD与传统光源应该是相互补充，优势互补，而不是相互替代、谁革谁的命的关系。所以，LeD的“内在”特点品质决定外在“形态”，不应当是传统光源的替代形式。LeD室内照明将凸显三大特色：
3.1智能化照明控制
利用智能化控制可以根据环境变化、客观要求、用户预定需求等条件而自动采集照明系统中的各种信息，并对所采集的信息进行相应的逻辑分析、推理、判断，并对分析结果按要求的形式存储、显示、传输，进行相应的工作状态的信息反馈、控制，以达到预期的效果。LeD的控制灵活、响应快、结构小巧等特点与智能化控制系统的有力结合体现出LeD的特点。
3.2丰富多彩的功能性照明
人们对照明环境的要求和从事的活动密切相关，照明要满足人们不同视觉功能的需要。例如，在家居生活中，聚会时需要明亮的灯光；在欣赏古典音乐或轻音乐时，需要柔和的灯光。自然光从早晨、中午、傍晚不同色温，对人们的生理、心理有很大的影响。
3.3建筑一体化的照明方式
照明产品与建筑材料融为一体，使得建筑物的一部分变为照明灯具的一部分。建筑一体化的照明方式是在建筑物的里面采用埋入、嵌入等方式隐藏安装上光源或照明灯具，充分利用建筑物的表面反射或透射，展示建筑物的形态、颜色等。这种方式不但隐藏各种照明管线或设备管道，而且可使建筑照明成为整个室内设计装修的有机组成部分，达到室内空间完整统一的效果。
半导体材料发展前景篇6
1.Sno2的晶体结构
Sno2晶体属于四方晶系点群，是一种极性半导体，具有金红石结构。金红石结构的Sno2晶胞为体心正交平行六面体。每个晶胞中包含有两个Sn原子，分别位于2a（0，0，0）和（1/2，1/2，1/2）位置；四个位于4f±（u，u，0；u+1/2，1/2？u，1/2），且u=0.30561位置的o原子。每个Sn原子是由六个组成近似的八面体o原子包围，并且组成矩形基底面的4个o原子离Sn原子的距离（2.06a°）要比位于顶点的2个o原子距离（2.05a°）稍微长些，而每个o原子是由三个构成等边三角形的Sn原子包围，形成6：3配位结构。其晶格常数为a=b=4.7374a°，c=3.1864a°且c/a=0.672。
2.Sno2薄膜的材料特性
Sno2是一种宽禁带直接半导体材料，室温下禁带宽度为3.6eV，属n型氧化物半导体。当沉积温度为300-500°C时，Sno2薄膜的电阻可达35-40Ω/，可见光透过率高达90%，且薄膜的电学与光学性质与结晶情况和结构有密切的联系。膜的结晶性越高，其导电率越强，随着晶体的细化，其透过率也会显著的提高。Sno2薄膜还具有较稳定的化学特性和较强的耐腐蚀特性，只能被盐酸与锌反应生成的初态氢所腐蚀且通过化学键与玻璃或者陶瓷基底结合有很强的附着力（200kgfcm-2）。
3.Sno2薄膜的气敏传感特性
气敏传感器的工作原理是指被检测气体与传感器的表面发生物理吸附或者化学吸附，引起表面某种性质的变化（如：电阻、电导、电压、阻抗等），然后将这种变化转变为电信号，通过对电信号的分析，即可以得到有关气体浓度、组分等的信息。当某种有毒气体的浓度超过一定值时会自动报警，安全可靠。Sno2薄膜是目前应用最广泛的一种气敏材料，它具有n型半导体特征。具有如下特性：（1）物理、化学稳定性好，耐腐蚀性强；（2）可靠性较高，机械性能良好；（3）电阻随浓度变化一般呈抛物线变化趋势；（4）对气体检测是可逆的，吸附、脱附时间短，可连续长时间使用；（5）节省能耗；（6）禁带宽度虽较宽，但施主能级是适度浅能级，容易获得适宜的电学特性；（7）费用较低。因此以Sno2为主体材料制备的气体传感器，在金属氧化物半导体电阻式气体传感器中处于中心地位。
4.Sno2薄膜的发光特性
透明导电薄膜要求材料既具有较高的导电性，又具有对可见光有好的透过性和对红外光有强的反射性。透明导电薄膜材料主要分为金属膜和氧化物半导体膜两大类。由于金属膜中存在着大量的自由电子，所以当金属薄膜很薄时仍然具有很好的导电性，但是当其厚度小于20nm时，薄膜对光的透射性和反射性都比较小，常见的金属透明导电薄膜有：金、银、铝等。而氧化物半导体薄膜是近年来发展应用最多的材料，它要求半导体的禁带宽度为3ev以上，且可以通过掺杂获得高载流子浓度进而实现高导电率。目前应用最广的透明导电薄膜为Sno2薄膜材料，Sno2薄膜属于宽禁带半导体，禁带宽度为3.6eV，理论上为典型的绝缘体。但是由于存在氧空位或者间隙Sn原子，在禁带内形成eD=0.15ev的施主能级从而表现为n型半导体；此外它还具有较高的可见光透过率和红外反射率、较稳定的化学特性和优良的膜强度等优点，近年来被广泛的应用于透明电极，液晶显示器及光电子器件等领域。
Sno2的直接带隙约为3.6-4.3eV左右，大于可见光光子的能量（3.1eV），故在可见光照射下不能引起Sno2本征激发，所以它在可见光区是透明的，Sno2薄膜在可见光区的透过率高达90%以上；同时，由于其高载流子浓度，Sno2在红外光处（等离子边约为3.2μm）具有较强的反射率；因此，利用其在可见光处高透过率和红外光处高反射率的性质，可以广泛用于光伏器件、显示器器件、发光器件等领域。而对于高载流子浓度的Sno2薄膜，尤其是掺杂薄膜，其直接带隙会随载流子浓度的增大而变大，在Sno2薄膜中载流子存在moss-Burstein移动。
moss-Burstein移动是由泡利不相容原理引起的。在掺杂材料中，由于费米能级进入导带或价带，从而使导带底或者价带顶的能量已经被占据，最后造成薄膜光学带隙展宽。通常情况下，Sno2是一种很好的掺杂基质，有较宽的禁带宽度和较高的激子束缚能，能够激发其掺杂物质发光。
5.Sno2薄膜的电学特性
Sno2薄膜属于宽禁带n型半导体材料。价带最高点位于布里渊区г3，导带最低点位于布里渊区г点，为典型的直接带隙半导体材料。由于其带隙较宽，所以在理想情况下电子很难从价带跃迁到导带，表现为高阻材料。但是由于在制备薄膜材料过程中，Sno2薄膜不可能为完全纯的化学计量比金红石结构，其中存在一些化学计量比偏差，即在晶格内存在间隙Sn4+和o空位，而o空位在Sno2禁带中可以形成距导带底分别为0.03eV、0.15eV的两个施主能级，从而表现为n型半导体。
在Sno2晶格中，我们采用紧束缚近似确立了一系列非过渡金属金红石结构的氧化物参数，Sn原子和o原子分别属于Ⅳ、Ⅵ族元素，外层电子结构分别为5s25p2和2s22p4。导带主要由Sn5s和Sn5p态组成，并伴有少量的o2p态。-17eV能级主要是由o2s态组成，并有少量的Sn5s和Sn5p态构成；-9eV～-5eV是由于Sn5s与o2p态轨道耦合而成；而-5eV～-2eV是由o2p态和一小部分Sn5p轨道耦合而成；-2eV～0eV是由o2p态孤立电子构成，它对化学键结合的作用很小，与其他轨道耦合作用也较弱；而价带是Sn5s和Sn5p以及o2p的混合态。
半导体材料发展前景篇7
[关键词]固态平板；发光二极管；氮化镓；碳化硅
中图分类号：o43
文献标识码：a
文章编号：1006-0278（2013）08-177-01
微电子技术的发展大大促进了纳米技术在平板显示技术方面的应用，目前已经开发和应用的各类平板显示技术有：液晶显示技术（LCD）、等离子体显示技术（pDp）、场致发射显示技术（FeD）、电致发光平板显示技术（eLD）、真空荧光平板显示技术（VFD）和发光二极管技术（LeD）等。众多研究成果表明氮化镓（Gan）及其合金的带隙覆盖了从红色到紫外的光谱范围；碳化硅也可在可见光区内有效发光，因此，氮化镓和碳化硅两种材料是近年来研究的比较多的全色光电材料。另外，与硅平面技术相容的离子注入Sio2薄膜材料，可以获得几乎遍布整个可见光区的光发射。
一、Gan材料
Gan材料研究与应用是目前全球半导体研究的前沿和热点，Gan材料所具有的禁带宽度大、击穿电场高、电子饱和速度高、热导率大、物理化学性能稳定等诸多优点，是研制微电子器件、光电子器件的新型半导体材料，并与SiC、金刚石等宽带隙化合物半导体材料一起，被誉为是继第一代Ce、Si半导体材料、第二代Gaas、inp化合物半导体材料之后的第三代半导体材料，它具有优良的光学性能，可作出高性能的发光器件，Gan基LeD的发光波长范围可从紫外到可见光区。
Gan材料制作的可见光区发光器件已取得令世人瞩目的进展。2002年，化成optoniX、StanLeY电气、三菱电线工业联合开发了发光效率达301m/w的白色发光二极管（LeD）。该LeD在发出波长382nm紫外光的Gan类（紫外LeD）中配合使用了将紫外光分别转换为红色光、绿色光、蓝色光的荧光体材料。同年，美国Kopin公司成功地开发出了以+2.9V电压驱动的氮化镓蓝色发光二极管（LeD），该LeD在驱动电压+2.9V、驱动电流20ma的情况下达60cd/m2。
二、SiC材料
近年来，又由于SiC材料具备独特的性质：宽禁带、高击穿电场、高漂移饱和速度、高导热率、介电常数小、抗辐射能力强、化学稳定性好，使其在光电器件、高频大功率、高温半导体器件等方面具有巨大潜力而备受青睐。SiC有250多种多型体，每种多型体的C/Si双原子层的堆垛次序不同，最常见的是立方密排的3C-SiC和六角密排的6H和4H-SiC，不同多型体的电学性能和光学性能不同。
由于SiC具有高击穿电场、高饱和迁移速度和高热导率的优点，使其在高压应用方面优于硅和砷化镓。更值得指出的是，高击穿电场和宽禁带的特点有利于开发高电压、大电流SiC功率器件，并且在很大程度上缩小体积，从而获得了相当于Si器件十倍以上的功率密度。由于宽禁带和高热导率，其工作温度达600度以上。此外，采用SiC器件的功率系统可极大程度地降低对散热的要求，又可进一步缩小体积。对于许多高温和大功率应用领域，目前几乎所有功率器件都采用Si工艺。硅功率器件在电学上的缺点是带隙小、器件结温低、典型温度不超过150℃。低结温导致硅功率器件不适于许多要求高温工作的场合。尽管有时采用外部冷却使其能应用于工作温度较高的设备中，但是冷却系统庞大体积和重量使其失去实用价值。相比之下，SiC功率器件是很有前途的。
三、纳米硅薄膜材料和离子注入Sio2材料
根据对半导体发光材料和器件的发展和现状分析，纳米硅薄膜材料和离子注入Sio2材料在发光二新型低维人工半导体材料，它具有新颖的结构特征与独特的物理性质。nc-SiH膜具有电导率高（10-3～10-1Ω-1·cm-1）、电导激活能低（e=0.11eV～0.1eV）、光热稳定性好、光吸收能力强、易于实现掺杂、具有明显的量子点特征等特性。
在硅单晶衬底上生长Sio2经Si离子注入和适当的退火可以获得红、黄蓝三种波长的发光，其发光强度可与多孔硅相比拟。蓝光谱波长为470nm，它是由氧空位缺陷发光，黄光峰也是由缺陷引起，而红光峰则是由注入的过剩S聚集成纳米晶粒，因量子限制效应而发光。离子注入Sio2发光，其意义在于，首先在一种材料上可获得红、黄、蓝全部三种基色，为全色固态现实提供了可能；其次，扬弃了多孔结构和电化学工艺，在工艺上完全与硅平面工艺相容。
半导体材料发展前景篇8
关健词：电子陶瓷；材料；发展前景
1引言
电子陶瓷是广泛应用于电子信息领域中的具有独特的电学、光学、磁学等性质的一类新型陶瓷材料，它是光电子工业、微电子及电子工业制备中的基础元件，是国际上竞争激烈的高技术新材料。
电子陶瓷可分为绝缘陶瓷、导电陶瓷、光学陶瓷和磁性陶瓷四大类。随着现代通讯、光电子、微电子、生物工程、智能制造和核技术等高科技的快速发展，对电子陶瓷元器件的要求也愈来愈高，高性能复合型电子陶瓷材料的研究越发引起了世界工业先进国家的重视。
现代科学技术的加速发展对电子陶瓷材料提出了严峻的挑战，也为这一领域的研究和发展创造了新的机会。在市场信息的引导下，传统电子陶瓷材料的改性研究和新型电子陶瓷材料的研发使用受到重视，日益显示出广阔的市场前景和强大的经济效益。
2电子陶瓷发展动向
从20世纪初期开始，电子陶瓷材料的发展过程经历了由介电陶瓷、压电陶瓷、半导体陶瓷、快离子导体陶瓷、高温超导陶瓷到高性能复合型电子陶瓷的一个转变。近年来，随着厚膜、薄膜技术以及高纯超微粉体技术的研究突破以及探索信息技术、微电子技术、光电子技术等高新技术的发展，人们在电子陶瓷材料与器件的一体化研究与应用、传统材料的改性等方面都开展了广泛深入的研究，电子陶瓷已成为当前材料研究者关注的热点。
随着电子信息技术的高速发展，电子陶瓷材料由传统的消费类电子产品向数字化的信息产品比如计算机、数字化音视频设备和通信设备等应用领域转化。为了满足数字技术对陶瓷元器件提出的一些特殊要求，世界各国的研究机构及大学都在功能陶瓷新材料、新产品、新工艺方面投入大量资金进行研究开发。其中新型电子陶瓷元器件及相关材料的发展趋势和方向主要体现在以下几个方面。
2.1技术集成化
在原有工艺的基础上，电子陶瓷材料制备技术的开发也结合了现代新型工艺的复合工艺。其中，多种技术的集成化是电子陶瓷材料制备技术的新发展趋势，比如纳米陶瓷制浼际跫澳擅准短沾稍料、快速成形及烧结技术、湿化学合成技术等都为开发高性能电子陶瓷材料打下了基础。随着多功能化、高集成化、全数字化和低成本方向发展，很大程度上推动了电子元器件的小型化、功能集成化、片式化和低成本及器件组合化的发展进程。
2.2功能复合化
在激烈的信息市场的竞争中，单一性能的电子陶瓷器件逐渐失去了竞争力，利用陶瓷、半导体及金属结合起来的复合电子陶瓷是开发各种电子元器件的基础，它是发展智能材料和机敏材料的有效途径，同时也为器件与材料的一体化提供重要的技术支持。
2.3结构微型化
目前，电子陶瓷材料与微观领域的联系不断深入，其研究范围也正在延伸。基于电子陶瓷的微型化和高性能正在不断出现，比如在微型化技术和陶瓷的薄膜化的联合运用以生产用于信息控制的高效微装置，电子陶瓷机构和装置尺寸减小的趋势是得益于微型化技术发展而出现的。目前元器件研究开发的一个重要目标是微型化、小型化，其市场需求也非常大；片式化功能陶瓷元器件占据了当前电子陶瓷无元器件的主要市场；比如片式电感类器件、片式压敏电阻、片式多层热敏电阻、多层压电陶瓷变压器等。要实现小型化、微型化的话，从材料角度而言，在于提高陶瓷材料的性能和发展陶瓷纳米技术和相关工艺，所以发展高性能功能陶瓷材料及其先进制备技术是功能陶瓷的重要研究课题。
2.4环保无害化
近年来，随着人类社会的可持续发展以及环境保护的需求，发达国家致力研发的热点材料之一就是新型环境友好的电子陶瓷。作为重要的功能材料，被广泛应用于微机电系统和信息领域的新型压电陶瓷，比如多层压电变压器、多层压电驱动器、片式化压电频率器件、声表面波（Sam）器件、薄膜体声波滤波器等器件也不断被研制出来。
3电子陶瓷应用前景
3.1电绝缘陶瓷的应用前景
电绝缘陶瓷因具备导热性良好、电导率低、介电常数小、介电损耗低、机械强度高、化学稳定性好等特性，被广泛应用于金属熔液的浴槽、熔融盐类容器、封装材料、集成电路基板、电解槽衬里、金属基复合材料增强体、主动装甲材料、散热片以及高温炉的发热件中。
在电子、电力工业中，绝缘陶瓷比如电力设备的绝缘子、绝缘衬套、电阻基体、线圈框架、电子管功率管的管座及集成电路基片等主要是用于电器件的安装、保护、支撑、绝缘、连接和隔离。
由于陶瓷的绝缘性主要由晶界相决定，为了提高绝缘性，应尽量避免碱金属氧化物的存在，而且玻璃相应尽量是硼玻璃、铝硅玻璃或硅玻璃。一般来说，陶瓷内部气孔对绝缘性影响不大，但陶瓷表面的气孔会因被污染或吸附水而使表面绝缘性变差，所以绝缘陶瓷应选择无吸水性，气孔少的致密材料。
3.2介电陶瓷的应用前景
介电陶瓷因具有高强度、介电损耗低、耐热性、稳定性等特点，目前被广泛应用于集成电路基板的制造材料。比如氧化铍、氧化铝、氮化铝及碳化硅等可普遍作为集成电路基板的陶瓷材料，其中氧化铍因制造工艺复杂、毒性大及成本高等原因限制了它的使用；而碳化硅的导热性虽然优于氧化铝，且通过热压方法制成的高性能基板，在200℃左右时其性能仍能满足实用要求，但由于热压烧结工艺复杂及添加剂有毒，也限制了它的发展；氮化铝的其他电性能虽然和氧化铝陶瓷大致相当，但其热传导率却是氧化铝瓷的10倍左右，所以极有可能成为超大规模集成电路的下一代优质基板材料。
半导体材料发展前景篇9
xxxx年是机遇和挑战并存的一年，股份公司在董事会的领导下，顺应时代给予民营企业前所未有的机遇，充分利用茉织华、日本jp、日本制纸的优势，围绕企业如何加快发展和提高效益这一中心，按照年初的工作计划，因势利导，进一步解放思想，深化改革，力抓经营和新项目投产，努力克服局限因素，上半年取得了显著的成绩。共分五个方面：
1、上半年生产经营状况
今年1—6月份生产及质量总体稳定，xxx股份公司共完成纸板产量48898吨，超过计划1.43%，完成全年计划的51.43%；纸箱、板片产量完成1230万m2，高出上半年计划11.81%；xxx有限公司由于设备安装原因，试生产产量完成上半年计划的10%，质量日趋稳定和优化。销售形势喜人，上半年累计完成板纸销售量52179吨，产销率达到106.7%，库存量减少4297吨，货款回收率达到104.4%，纸箱和板片销售1206万m2；销售收入有了明显的突破，股份公司和包装材料公司分别比计划增长11.89%和11.80%。
2、技术改造取得了巨大成功。
上半年技改项目取得了可喜的成绩，xxx公司历时两年的十五万吨牛皮箱板纸项目安装调试顺利结束，已进入试生产阶段，一个全新的现代化的大型xxx工厂呈现在我们每一个人的面前，标志着景兴的发展已由原来的小规模生产朝着现代化大型企业的目标迈进了一步，新机器的运转使得整个景兴xxx股份有限公司的外在形象、操作水平、管理能力都上了一个很高的台阶。包装材料公司新的生产流水线，经过两个月的紧张筹备和设备安装也顺利投产，意味着包装材料公司在包装领域日渐规模化、高档化，将以更高品质、更大产量去应对激烈的市场竞争，夺取更大的市场份额。xxx公司的三个技改项目也已全面铺开，8机改产水松原纸，9机改产白面牛卡，废纸脱墨生产线的改造也正在进行中。
通过技术改造，不断开发新产品，优化产业结构，拓宽占领新市场，获取更多更大的效益空间，实现利润的最大化，是企业立于不败之地的必然发展途径。随着市场行情的不断改变，今后公司仍将遵循着“生产不停、技改不断、产品更新”的思路，不断开发新产品，引领企业朝着特种纸方向发展，使公司产品多样化、高附加值，使企业在市场中的抗风险能力进一步加强，争取到，实现产量100万吨大关。
3、公司在发展，基础管理得到了巩固和深化。
一个企业要在激烈的市场上长期生存下去，关键是管理。管理的好坏将直接影响企业的生存和发展，所以年初公司领导班子人员调整后，立即从管理入手，全面开展工作：第一，年初制订了一系列的工作计划，对组织系统进行了优化和重组，建立公司例会制度，组织对每月的销售、生产、原材料供应以及在企业正常运转时所发生的有关数据进行分析，逐步做到了及时发现问题，及时纠正。
第二，建立财务分析制度。由财务部从企业经营效率的角度，利用统计技术对公司的经营状况作全面的分析，使高层管理人员在工作中更全面地了解和发现问题，并及时调整工作方法，作出相对应果断决策。
第三，在精简人员的前提下，对干部员工的工资作了进一步调整，平均涨幅度达20%左右，有力地调动了全员的工作热情。
第四，全面应用统计技术，对生产过程中的成本控制每月进行统计分析，下发至各个部门，及时发现生产中存在的问题，同时对每台纸机的断头数进行统计，加以对比，以便尽快查找原因及处理，通过上述几种统计方法的应用，更加明确了工作的好坏，有利于有效控制。
第五，积极推进iso14001环境管理体系认证工作。经过各部门和推进小组的努力，仅3个月时间就完成了策划、文件编制和培训工作，目前正处于紧张的试运行阶段，10月份有望一次性通过论证。
第六，股票上市工作正在稳步开展，上半年完成三次上市辅导讲座，为更好地筹划上市工作，公司还加强了与券商、政府有关部门的联系和沟通。下一阶段将于10月份争取辅导验收和股票发行及上市材料的申报，力争在明年2月向中国证监会报送公开发行股票的申报材料。
4、人资源得到了优化、互补。
由于公司年初有明确的工作目标和任务。要做好这些工作，关键是人。以人为本，是企业大发展的必要基础，所以今年上半年公司按会议精神，在引进了50多名大中专毕业生以外，还聘请了有经验的工程师和老师傅，以及国外知名企业的技术专家，来我们公司指导生产；同时，对内部干部职工采取“请进来，送出去”等多种手法进行了素质和技能的培训，极大地提高了操作员工的操作技能和领导人员的管理水平。
5、存在问题及下步计划
虽然景兴从小到大，发展到今天取得了一些成绩，但离现代化工业企业的要求还存在着差距，具体表现在：
第一、规章制度比较健全，但监督执行的力度还很不够。
第二、对计划工作的重要性认识不足。
第三、呆帐的催还工作还有待加强。
第四、对出现的一些需及时整改的问题，反应迟钝。
所以针对上述出现的问题要求管理部和人力资源部及相关部门：一方面要对各个部门的负责人加大考核力度，全面客观公正地评价每一个部门的工作质量和业绩好坏，真正做活干部能上能下的机制，使我们的管理队伍素质更上一台阶，朝着符合现代化工业企业需要的人才迈进。二是针对管理工作中出现的漏洞要及时改进管理方法，尽快完善各项制度，今后在管理工作中要多向国外的技术专家学习管理经验和方法；转变思想观念，要多用图表和统计技术，真正体现每一个景兴人的工作质量和工作成绩。三是发现问题及时沟通，使干部员工心往一处想，劲往一处使，把我们的公司建设得更加美好。
半导体材料发展前景篇10
纳米材料在结构、光电和化学性质等方面的诱人特征，引起物理学家、材料学家和化学家的浓厚兴趣。80年代初期纳米材料这一概念形成以后，世界各国对这种材料给予极大关注。它所具有的独特的物理和化学性质，使人们意识到它的发展可能给物理、化学、材料、生物、医药等学科的研究带来新的机遇。纳米材料的应用前景十分广阔。近年来，它在化工生产领域也得到了一定的应用，并显示出它的独特魅力。
1. 在催化方面的应用
催化剂在许多化学化工领域中起着举足轻重的作用，它可以控制反应时间、提高反应效率和反应速度。大多数传统的催化剂不仅催化效率低，而且其制备是凭经验进行，不仅造成生产原料的巨大浪费，使经济效益难以提高，而且对环境也造成污染。纳米粒子表面活性中心多，为它作催化剂提供了必要条件。纳米粒于作催化剂，可大大提高反应效率，控制反应速度，甚至使原来不能进行的反应也能进行。纳米微粒作催化剂比一般催化剂的反应速度提高10～15倍。
纳米微粒作为催化剂应用较多的是半导体光催化剂，特别是在有机物制备方面。分散在溶液中的每一个半导体颗粒，可近似地看成是一个短路的微型电池，用能量大于半导体能隙的光照射半导体分散系时，半导体纳米粒子吸收光产生电子——空穴对。在电场作用下，电子与空穴分离，分别迁移到粒子表面的不同位置，与溶液中相似的组分进行氧化和还原反应。
光催化反应涉及到许多反应类型，如醇与烃的氧化，无机离子氧化还原，有机物催化脱氢和加氢、氨基酸合成，固氮反应，水净化处理，水煤气变换等，其中有些是多相催化难以实现的。半导体多相光催化剂能有效地降解水中的有机污染物。例如纳米tio2，既有较高的光催化活性，又能耐酸碱，对光稳定，无毒，便宜易得，是制备负载型光催化剂的最佳选择。已有文章报道，选用硅胶为基质，制得了催化活性较高的tio／sio2负载型光催化剂。ni或cu一zn化合物的纳米颗粒，对某些有机化合物的氢化反应是极好的催化剂，可代替昂贵的铂或钮催化剂。纳米铂黑催化剂可使乙烯的氧化反应温度从600℃降至室温。用纳米微粒作催化剂提高反应效率、优化反应路径、提高反应速度方面的研究，是未来催化科学不可忽视的重要研究课题，很可能给催化在工业上的应用带来革命性的变革。
2. 在涂料方面的应用
纳米材料由于其表面和结构的特殊性，具有一般材料难以获得的优异性能，显示出强大的生命力。表面涂层技术也是当今世界关注的热点。纳米材料为表面涂层提供了良好的机遇，使得材料的功能化具有极大的可能。借助于传统的涂层技术，添加纳米材料，可获得纳米复合体系涂层，实现功能的飞跃，使得传统涂层功能改性。涂层按其用途可分为结构涂层和功能涂层。结构涂层是指涂层提高基体的某些性质和改性；功能涂层是赋予基体所不具备的性能，从而获得传统涂层没有的功能。结构涂层有超硬、耐磨涂层，抗氧化、耐热、阻燃涂层，耐腐蚀、装饰涂层等；功能涂层有消光、光反射、光选择吸收的光学涂层，导电、绝缘、半导体特性的电学涂层，氧敏、湿敏、气敏的敏感特性涂层等。在涂料中加入纳米材料，可进一步提高其防护能力，实现防紫外线照射、耐大气侵害和抗降解、变色等，在卫生用品上应用可起到杀菌保洁作用。在标牌上使用纳米材料涂层，可利用其光学特性，达到储存太阳能、节约能源的目的。在建材产品如玻璃、涂料中加入适宜的纳米材料，可以达到减少光的透射和热传递效果，产生隔热、阻燃等效果。日本松下公司已研制出具有良好静电屏蔽的纳米涂料，所应用的纳米微粒有氧化铁、二氧化钛和氧化锌等。这些具有半导体特性的纳米氧化物粒子，在室温下具有比常规的氧化物高的导电特性，因而能起到静电屏蔽作用，而且氧化物纳米微粒的颜色不同，这样还可以通过复合控制静电屏蔽涂料的颜色，克服炭黑静电屏蔽涂料只有单一颜色的单调性。纳米材料的颜色不仅随粒径而变，还具有随角变色效应。在汽车的装饰喷涂业中，将纳米tio2添加在汽车、轿车的金属闪光面漆中，能使涂层产生丰富而神秘的色彩效果，从而使传统汽车面漆旧貌换新颜。纳米sio2是一种抗紫外线辐射材料。在涂料中加入纳米sio2，可使涂料的抗老化性能、光洁度及强度成倍地增加。纳米涂层具有良好的应用前景，将为涂层技术带来一场新的技术革命，也将推动复合材料的研究开发与应用。
3. 在其它精细化工方面的应用
精细化工是一个巨大的工业领域，产品数量繁多，用途广泛，并且影响到人类生活的方方面面。纳米材料的优越性无疑也会给精细化工带来福音，并显示它的独特畦力。在橡胶、塑料、涂料等精细化工领域，纳米材料都能发挥重要作用。如在橡胶中加入纳米sio2，可以提高橡胶的抗紫外辐射和红外反射能力。纳米al2o3，和sio2，加入到普通橡胶中，可以提高橡胶的耐磨性和介电特性，而且弹性也明显优于用白炭黑作填料的橡胶。塑料中添加一定的纳米材料，可以提高塑料的强度和韧性，而且致密性和防水性也相应提高。国外已将纳米sio2，作为添加剂加入到密封胶和粘合剂中，使其密封性和粘合性都大为提高。此外，纳米材料在纤维改性、有机玻璃制造方面也都有很好的应用。在有机玻璃中加入经过表面修饰处理的sio2，可使有机玻璃抗紫外线辐射而达到抗老化的目的；而加入a12o3，不仅不影响玻璃的透明度，而且还会提高玻璃的高温冲击韧性。一定粒度的锐钛矿型tio2具有优良的紫外线屏蔽性能，而且质地细腻，无毒无臭，添加在化妆品中，可使化妆品的性能得到提高。超细tio2的应用还可扩展到涂料、塑料、人造纤维等行业。最近又开发了用于食品包装的tio2及高档汽车面漆用的珠光钛白。纳米tio2，能够强烈吸收太阳光中的紫外线，产生很强的光化学活性，可以用光催化降解工业废水中的有机污染物，具有除净度高，无二次污染，适用性广泛等优点，在环保水处理中有着很好的应用前景。在环境科学领域，除了利用纳米材料作为催化剂来处理工业生产过程中排放的废料外，还将出现功能独特的纳米膜。这种膜能探测到由化学和生物制剂造成的污染，并能对这些制剂进行过滤，从而消除污染。
4. 在医药方面的应用
21世纪的健康科学，将以出入意料的速度向前发展，人们对药物的需求越来越高。控制药物释放、减少副作用、提高药效、发展药物定向治疗，已提到研究日程上来。纳米粒子将使药物在人体内的传输更为方便。用数层纳米粒子包裹的智能药物进入人体，可主动搜索并攻击癌细胞或修补损伤组织；使用纳米技术的新型诊断仪器，只需检测少量血液就能通过其中的蛋白质和dna诊断出各种疾病，美国麻省理工学院已制备出以纳米磁性材料作为药物载体的靶定向药物，称之为“定向导弹”。该技术是在磁性纳米微粒包覆蛋白质表面携带药物，注射到人体血管中，通过磁场导航输送到病变部位，然后释放药物。纳米粒子的尺寸小，可以在血管中自由流动，因此可以用来检查和治疗身体各部位的病变。对纳米微粒的临床医疗以及放射性治疗等方面的应用也进行了大量的研究工作。据《人民日报》报道，我国将纳米技术应用于医学领域获得成功。南京希科集团利用纳米银技术研制生产出医用敷料——长效广谱抗菌棉。这种抗菌棉的生产原理是通过纳米技术将银制成尺寸在纳米级的超细小微粒，然后使之附着在棉织物上。银具有预防溃烂和加速伤口愈合的作用，通过纳米技术处理后的银表面急剧增大，表面结构发生变化，杀菌能力提高200倍左右，对临床常见的外科感染细菌都有较好的抑制作用。
微粒和纳粒作为给药系统，其制备材料的基本性质是无毒、稳定、有良好的生物性并且与药物不发生化学反应。纳米系统主要用于毒副作用大、生物半衰期短、易被生物酶降解的药物的给药。
纳米生物学用来研究在纳米尺度上的生物过程，从而根据生物学原理发展分子应用工程。在金属铁的超细颗粒表面覆盖一层厚为5～20nm的聚合物后，可以固定大量蛋白质特别是酶，从而控制生化反应。这在生化技术、酶工程中大有用处。使纳米技术和生物学相结合，研究分子生物器件，利用纳米传感器，可以获取细胞内的生物信息，从而了解机体状态，深化人们对生理及病理的解释。