2023年4月19-21日
上海世博展览馆

低维半导体材料, 低维半导体材料是什么意思

今天就由半导体展小编将为你解读更多行业新趋势。

 

从本质上看,发展纳米科学技术的重要目的之一,就是人们能在原子、分子或者纳米的尺度水平上来控制和制造功能强大、性能优越的纳米电子、光电子器件和电路,纳米生物传感器件等,以造福人类。可以预料,纳米科学技术的发展和应用不仅将彻底改变人们的生产和生活方式,也必将改变社会政治格局和战争的对抗形式。这也是为什么人们对发展纳米半导体技术非常重视的原因。

 

电子在块体材料里,在三个维度的方向上都可以自由运动。但当材料的特征尺寸在一个维度上比电子的平均自由程相比更小的时候,电子在这个方向上的运动会受到限制,电子的能量不再是连续的,而是量子化的,我们称这种材料为超晶格、量子阱材料。量子线材料就是电子只能沿着量子线方向自由运动,另外两个方向上受到限制;量子点材料是指在材料三个维度上的尺寸都要比电子的平均自由程小,电子在三个方向上都不能自由运动,能量在三个方向上都是量子化的。

由于上述的原因,电子的态密度函数也发生了变化,块体材料是抛物线,电子在这上面可以自由运动;如果是量子点材料,它的态密度函数就像是单个的分子、原子那样,完全是孤立的 函数分布,基于这个特点,可制造功能强大的量子器件。

大规模集成电路的存储器是靠大量电子的充放电实现的。大量电子的流动需要消耗很多能量导致芯片发热,从而限制了集成度,如果采用单个电子或几个电子做成的存储器,不但集成度可以提高,而且功耗问题也可以解决。目前的激光器效率不高,因为激光器的波长随着温度变化,一般来说随着温度增高波长要红移,所以现在光纤通信用的激光器都要控制温度。如果能用量子点激光器代替现有的量子阱激光器,这些问题就可迎刃而解了。

 

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来源:电子发烧友