教學(xué)目標(biāo)

知識(shí)目標(biāo)

了解半導(dǎo)體以及半導(dǎo)體在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中的應(yīng)用.

能力目標(biāo)

通過(guò)半導(dǎo)體知識(shí)的學(xué)習(xí)，擴(kuò)展知識(shí)面.

情感目標(biāo)

初中物理教案

教學(xué)目標(biāo)

知識(shí)目標(biāo)

了解半導(dǎo)體以及半導(dǎo)體在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中的應(yīng)用.

能力目標(biāo)

通過(guò)半導(dǎo)體知識(shí)的學(xué)習(xí)，擴(kuò)展知識(shí)面.

教學(xué)目標(biāo)

知識(shí)目標(biāo)

了解半導(dǎo)體以及半導(dǎo)體在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中的應(yīng)用.

能力目標(biāo)

通過(guò)半導(dǎo)體知識(shí)的學(xué)習(xí)，擴(kuò)展知識(shí)面.

情感目標(biāo)

1980年前，我國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)已經(jīng)形成較完整的包括設(shè)備、原料、制造、工藝等方面的科研和生產(chǎn)體系，主要分布于原電子部（信息產(chǎn)業(yè)部）、中國(guó)科學(xué)院和航天部系統(tǒng)。

改革開(kāi)放以來(lái)，經(jīng)過(guò)大規(guī)模引進(jìn)消化和90年代的重點(diǎn)建設(shè)，目前我國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)已具備了一定的規(guī)模和基礎(chǔ)，包括已穩(wěn)定生產(chǎn)的7個(gè)芯片生產(chǎn)骨干廠、20多個(gè)封裝企業(yè)，幾十家具有規(guī)模的設(shè)計(jì)企業(yè)以及若干個(gè)關(guān)鍵材料及專(zhuān)用設(shè)備儀器制造廠組成的產(chǎn)業(yè)群體，大體集中于京津、滬蘇浙、粵閩三地。

我國(guó)歷年對(duì)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的總投入約260億元人民幣（含126億元外資）。現(xiàn)有集成電路生產(chǎn)技術(shù)主要來(lái)源于國(guó)外技術(shù)轉(zhuǎn)讓?zhuān)渲邢喈?dāng)部分集成電路前道工序和封裝廠是與美、日、韓公司合資設(shè)立。其中三資企業(yè)的銷(xiāo)售額約占總銷(xiāo)售額的88%（1998年）。民營(yíng)的集成電路企業(yè)開(kāi)始萌芽。

設(shè)計(jì)：集成電路的設(shè)計(jì)匯集電路、器件、物理、工藝、算法、系統(tǒng)等不同技術(shù)領(lǐng)域的背景，是最尖端的技術(shù)之一。我國(guó)目前以各種形態(tài)存在的集成電路設(shè)計(jì)公司、設(shè)計(jì)中心等約80個(gè)，工程師隊(duì)伍還不足3000人。2000年，集成電路設(shè)計(jì)業(yè)銷(xiāo)售額超過(guò)300萬(wàn)元的企業(yè)有20多家，其中超過(guò)1000萬(wàn)的約10家。超過(guò)1億的4家（華大、矽科、大唐微電子和士蘭公司）?？備N(xiāo)售額10億元左右。年平均設(shè)計(jì)300種左右（其中不到200種形成批量）。

現(xiàn)主要利用外商提供的EDA工具，運(yùn)用門(mén)陣列、標(biāo)準(zhǔn)單元，全定制等多種方法進(jìn)行設(shè)計(jì)。并開(kāi)始采用基于機(jī)構(gòu)級(jí)的高層次設(shè)計(jì)技術(shù)、VHDL，和可測(cè)性設(shè)計(jì)技術(shù)等先進(jìn)設(shè)計(jì)方法。設(shè)計(jì)最高水平為0.25微米，700萬(wàn)元件，3層金屬布線，主線設(shè)計(jì)線寬0.8-1.5微米，雙層布線。[1]目前，我國(guó)在通信類(lèi)集成電路設(shè)計(jì)有一定的突破。自行設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的熊貓2000系列CAD軟件系統(tǒng)已開(kāi)發(fā)成功并正在推廣。這個(gè)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)成功，使我國(guó)繼美國(guó)、歐共體、日本之后，第四個(gè)成為能夠開(kāi)發(fā)大型的集成電路設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng)的國(guó)家。目前邏輯電路、數(shù)字電路100萬(wàn)門(mén)左右的產(chǎn)品已可以用此設(shè)計(jì)。

前工序制造：1990年代以來(lái)，國(guó)家通過(guò)投資實(shí)施“908”、“909”工程，形成了國(guó)家控股的骨干生產(chǎn)企業(yè)。其中，中日合資、中方控股的華虹NEC（8英寸硅片，0.35-0.25微米，月投片2萬(wàn)片），總投資10億美元，以18個(gè)月的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)速度建成，99年9月試投片，現(xiàn)已達(dá)產(chǎn)。該工程使我國(guó)芯片制造進(jìn)入世界主流技術(shù)水平，增強(qiáng)了國(guó)內(nèi)外產(chǎn)業(yè)界對(duì)我國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)能力的信心。

摘要本文重點(diǎn)對(duì)半導(dǎo)體硅材料，GaAs和InP單晶材料，半導(dǎo)體超晶格、量子阱材料，一維量子線、零維量子點(diǎn)半導(dǎo)體微結(jié)構(gòu)材料，寬帶隙半導(dǎo)體材料，光子晶體材料，量子比特構(gòu)建與材料等目前達(dá)到的水平和器件應(yīng)用概況及其發(fā)展趨勢(shì)作了概述。最后，提出了發(fā)展我國(guó)半導(dǎo)體材料的建議。

關(guān)鍵詞半導(dǎo)體材料量子線量子點(diǎn)材料光子晶體

1半導(dǎo)體材料的戰(zhàn)略地位

上世紀(jì)中葉，單晶硅和半導(dǎo)體晶體管的發(fā)明及其硅集成電路的研制成功，導(dǎo)致了電子工業(yè)革命；上世紀(jì)70年代初石英光導(dǎo)纖維材料和GaAs激光器的發(fā)明，促進(jìn)了光纖通信技術(shù)迅速發(fā)展并逐步形成了高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，使人類(lèi)進(jìn)入了信息時(shí)代。超晶格概念的提出及其半導(dǎo)體超晶格、量子阱材料的研制成功，徹底改變了光電器件的設(shè)計(jì)思想，使半導(dǎo)體器件的設(shè)計(jì)與制造從“雜質(zhì)工程”發(fā)展到“能帶工程”。納米科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，將使人類(lèi)能從原子、分子或納米尺度水平上控制、操縱和制造功能強(qiáng)大的新型器件與電路，必將深刻地影響著世界的政治、經(jīng)濟(jì)格局和軍事對(duì)抗的形式，徹底改變?nèi)藗兊纳罘绞健?/p>

2幾種主要半導(dǎo)體材料的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)

2.1硅材料