标题:锑化物半导体：打开红外芯片新技术大门的“金钥匙”
作者:contain
日期:2019-10-25 10:52
内容:
半导体制造业是人类科技文明的集大成者。发展锑化物半导体已成为我国第四代半导体核心技术发展的战略性方向之一。
“锑化物半导体为突破传统体系的技术封锁，提供了自主掌握命门技术的钥匙。”日前，中国科学院半导体研究所半导体超晶格国家重点实验室研究员、国家重点研发计划量子调控与量子信息项目负责人牛智川告诉科技日报记者。
前三代难以满足新需求
半导体与原子能、计算机、激光并称为当代四大技术发明，是当代科技和社会经济发展的前沿方向和重大领域。
“半导体科学成为信息时代的战略性科技领域，首先得益于上世纪初量子理论在固态体系中的衍生发展与深入完善，同时又依赖于半导体制造技术的创新迭代与产业应用。”牛智川说。
迄今为止得到公认的半导体代际技术所对应的材料体系已经明确：基于Ⅳ族硅Si、锗Ge元素的第一代半导体;基于Ⅲ-Ⅴ族砷化镓、磷化铟的第二代半导体;基于Ⅲ-Ⅴ族氮化镓、Ⅳ族碳化硅的第三代半导体等。
“伴随当前量子信息、可再生能源、人工智能等高新技术的迅速涌现和发展，半导体新体系及其微电子、光电子、磁电子、热电子等多功能器件技术持续催生。虽然前三代经典半导体技术持续发展，但已经呈现出难以满足新需求的严重问题，特别是难以同时满足高性能、低成本的苛刻要求。”牛智川说。
锑化物半导体独受青睐
新一代的半导体技术在哪里?
牛智川介绍，目前，具有重大发展潜力成为第四代半导体技术的主要体系有：窄带隙的锑化镓、铟化砷化合物半导体;超宽带隙的氧化物材料;其他各类低维材料如碳基纳米材料、二维原子晶体材料等。
新体系中的锑化物半导体当之无愧占据了第四代半导体的核心地位。锑化物半导体作为经典Ⅲ-Ⅴ族体系在本世纪初重新得到广泛重视。从2009年起国外将锑化物半导体相关的材料和器件列为出口封锁和垄断技术。
“锑化物半导体在开发下一代的小体积、轻重量、低功耗、低成本器件，及其要求极为苛刻的应用方面具有不可替代的独特优势。”牛智川说。
事实上，锑化物半导体的重要性早被预言。
“77年前，著名物理学家、中国固体和半导体物理学奠基人之一的黄昆先生就提出半导体超晶格理论思想，在黄昆理论的指导下，我国与国际同步研发出锑化物超晶格等低维材料体系，成为继第三代半导体后最具发展潜力的新一代半导体可塑体系。”牛智川说。
研究进入快车道 ..
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