半導體論文范文精選

摘要本文重點對半導體硅材料，GaAs和InP單晶材料，半導體超晶格、量子阱材料，一維量子線、零維量子點半導體微結構材料，寬帶隙半導體材料，光子晶體材料，量子比特構建與材料等目前達到的水平和器件應用概況及其發展趨勢作了概述。最后，提出了發展我國半導體材料的建議。

關鍵詞半導體材料量子線量子點材料光子晶體

1半導體材料的戰略地位

上世紀中葉，單晶硅和半導體晶體管的發明及其硅集成電路的研制成功，導致了電子工業革命；上世紀70年代初石英光導纖維材料和GaAs激光器的發明，促進了光纖通信技術迅速發展并逐步形成了高新技術產業，使人類進入了信息時代。超晶格概念的提出及其半導體超晶格、量子阱材料的研制成功，徹底改變了光電器件的設計思想，使半導體器件的設計與制造從“雜質工程”發展到“能帶工程”。納米科學技術的發展和應用，將使人類能從原子、分子或納米尺度水平上控制、操縱和制造功能強大的新型器件與電路，必將深刻地影響著世界的政治、經濟格局和軍事對抗的形式，徹底改變人們的生活方式。

2幾種主要半導體材料的發展現狀與趨勢

2.1硅材料

1980年前，我國半導體產業已經形成較完整的包括設備、原料、制造、工藝等方面的科研和生產體系，主要分布于原電子部（信息產業部）、中國科學院和航天部系統。

改革開放以來，經過大規模引進消化和90年代的重點建設，目前我國半導體產業已具備了一定的規模和基礎，包括已穩定生產的7個芯片生產骨干廠、20多個封裝企業，幾十家具有規模的設計企業以及若干個關鍵材料及專用設備儀器制造廠組成的產業群體，大體集中于京津、滬蘇浙、粵閩三地。

我國歷年對半導體產業的總投入約260億元人民幣（含126億元外資）?，F有集成電路生產技術主要來源于國外技術轉讓，其中相當部分集成電路前道工序和封裝廠是與美、日、韓公司合資設立。其中三資企業的銷售額約占總銷售額的88%（1998年）。民營的集成電路企業開始萌芽。

設計：集成電路的設計匯集電路、器件、物理、工藝、算法、系統等不同技術領域的背景，是最尖端的技術之一。我國目前以各種形態存在的集成電路設計公司、設計中心等約80個，工程師隊伍還不足3000人。2000年，集成電路設計業銷售額超過300萬元的企業有20多家，其中超過1000萬的約10家。超過1億的4家（華大、矽科、大唐微電子和士蘭公司）?？備N售額10億元左右。年平均設計300種左右（其中不到200種形成批量）。

現主要利用外商提供的EDA工具，運用門陣列、標準單元，全定制等多種方法進行設計。并開始采用基于機構級的高層次設計技術、VHDL，和可測性設計技術等先進設計方法。設計最高水平為0.25微米，700萬元件，3層金屬布線，主線設計線寬0.8-1.5微米，雙層布線。[1]目前，我國在通信類集成電路設計有一定的突破。自行設計開發的熊貓2000系列CAD軟件系統已開發成功并正在推廣。這個系統的開發成功，使我國繼美國、歐共體、日本之后，第四個成為能夠開發大型的集成電路設計軟件系統的國家。目前邏輯電路、數字電路100萬門左右的產品已可以用此設計。

前工序制造：1990年代以來，國家通過投資實施“908”、“909”工程，形成了國家控股的骨干生產企業。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2萬片），總投資10億美元，以18個月的國際標準速度建成，99年9月試投片，現已達產。該工程使我國芯片制造進入世界主流技術水平，增強了國內外產業界對我國半導體產業能力的信心。

1會議概況

工業激光和生物醫學光學國際學術會議于1999年10月25~27日在華中科技大學學術交流中心舉行。H.wcber教授和干福熹院士擔任大會主席，來自14個國家和地區的221位代表(境外代表46人)出席了會議。會議得到美國SPIE的支持，正式出版了會議論文集SPIE(工業激光論文集卜3862和SPIE(生物醫學光學論文集關3863.前者共收錄論文121篇，其中，國外作者論文13篇;后者共收錄論文95篇，其中國外作者論文31篇。大會特邀了世界激光和生物醫學光學領域的著名學者作主題報告，全體大會4個特邀報告，工業激光分會8個邀請報告，生物醫學光學分會4個邀請報告，這些特邀報告和邀請報告學術水平高，均反映了當前國內外研究的前沿課題。

2工業激光研究的最新熱點

在工業激光器領域，由于半導體激光器迅速發展，準連續器件已達到4kw.因此，在許多應用領域均有采用半導體激光器代替傳統的氣體激光器及固體激光器的發展趨勢。但是，由于半導體激光器目前光束質量較差，作為過渡的發展階段是大量采用半導體激光器泵浦的固體激光器，其激光輸出功率也已達到4kw級，光束質量獲得明顯改善。因此，在世界市場上，1998年固體激光器的銷售金額，首次超過了CO:激光器。據估計，近期激光技術的應用在高功率激光器方面仍然會以COZ激光器和固體激光器為主。在激光應用領域，除了高功率激光應用以外，國外已經在激光精密加工領域開展了深入的研究工作，如法國利用準分子激光超精密打孔、劃線，精度非常高，孔徑圓整、光滑，在陶瓷如S13N;，A12O3等方面的精密處理方面已有深人的研究。本次會議涉及到準分子激光應用的文章有15篇，涉及領域有激光淀積超導薄膜，金剛石薄膜、非晶金剛石薄膜等，激光制備光柵，激光制備納米顆粒。我國大陸學者主要把準分子激光用于制備薄膜，臺灣大學是用準分子激光制備光柵，法國學者用激光制備納米顆粒?？梢妵庥脺史肿蛹す饧庸ら_展面比我國廣泛。從本次會議看，國外今后重點發展研究領域和前沿課題包括:高功率半導體激光器，近五年內千瓦級器件將會實現實用化;半導體激光泵浦固體激光器，特別是盤片固體激光器近五年內也將會突破千瓦級;半導體激光泵浦全固體化紫外激光器已突破3W，如果能提高一個量級，將會逐步取代紫外氣體激光器;利用準分子激光對電子元器件處理作了很深入的研究，在這些方面已成為激光超精密加工應用的重要發展方向。國內外在激光制備薄膜方面的研究始終是一大熱點。我國半導體工業基礎差，不僅在集成電路發展方面吃了大虧，現在看來在光電子工業的發展方面又要重復以前的錯誤。國內有幾個單位發展半導體激光器，主要側重在通訊應用。高功率半導體激光器及短波長半導體激光器差距很大，應予以足夠的重視。在發展高功率激光器件，包括氣體和固體與國際水平差距更大。從會上兩個非常有代表的報告可知，其一是英國He:i。t一watt大學的D.R.Hall教授報告的平板波導高功率激光器件.代表了當代國際先進水平，從基本原理到結構特性，均報告得比較詳細，內容也很豐富。其二是德國柏林技術大學H.Webe:教授報告的激光二極管泵浦的固體激光器，特別是針對激光二極管泵浦源的特點，提出了一種新型的腔體結構，很有特色與創新，在他的論文中有比較精辟的論述。此外，德國斯圖加特宇航技術物理研究所主任Willyl，.Bohn博士，介紹了他們的激光二極管泵浦圓盤型固體激光器，在一片直徑5mm，厚度不足1mm的激光介質上，可取得500W的激光輸出。部分代表與他討論了與此有關的問題:①增益長度短為何能獲得這么高的激光輸出?②高摻雜晶體將產生晶格缺陷，直徑5mm，厚度不足1mm的激光介質是如何制備出來的?③泵浦光如何進人激光介質，怎樣實現均勻的泵浦?④是否可用更多的圓盤串在諧振腔光路上獲得更大的輸出?目前德國已解決了前三個問題。對于大于5kw輸出的固體激光器介質熱畸度仍不可忽略，輸出光束質量大大下降，還有待進一步研究解決方法。在激光與材料相互作用方面，我們的研究大多注意在諸如激光的光斑直徑、功率、照射時間、速度等參數和工藝的研究上。而對激光與材料相互作用的機理研究尚不夠，如激光照射到材料表面后，激光是如何燒蝕材料表面的，材料對激光的吸收與反射，材料表面吸熱后如何進行傳熱?對材料表面組織結構改變及其形成機制，缺乏深人的研究。在激光與材料相互作用機理方面應加強研究力度。對這些基礎研究有一定深度后，在激光加工應用中的工藝就有了理論依據。

3生物醫學光學研究的最新熱點

本次會議還涉及到光學層析成像及光譜學的理論與模型、生物監測的光學成像與光譜學、適用于生物醫學和臨床的相干域光學方法、生物光譜學和顯微學、激光與組織的相互作用、激光醫療等方面。以下就生物醫學光學研究的一些最新進展和熱點問題作一概述。(l)光學層析成像及光譜學技術的理論與模型。關于生物組織光學層析成像和光譜學技術的理論與建模研究一直是國際生物醫學光學的研究重點。由BrittionChanee博士主持的“Optiealtomographyandspeetroseopy:theoryandmode1s”專題會議吸引了眾多聽眾。來自各國的科學家報道了該領域的最新研究成果和應用。俄羅斯valeryv.Tuchin教授報道了活組織光學特性參數控制的有關成果，其離體和在體的實驗均證明了通過使用葡萄糖、trazograph等滲透活性助劑可改變人眼鞏膜、皮膚等纖維組織的光散射特性。美國StevenIJ.Jacques教授做了《生物組織科學和工程中的光學技術》的特邀報告，J.R.M。盯ant教授介紹了生物組織中光散射的基本機理研究的進展。麻省理工學院的李興德博士報道了衍射層析成像技術的最新進展，提出了一種用于高散射介質中擴散光子密度波快速、近場衍射層析成像的角譜算法，該算法可用于有限大小介質，并能同時重建吸收和散射系數。賓夕法尼亞大學的張思豪博士報告了基于混濁介質中，用動態光散射技術測量深層組織中血流的一種方法，該方法可用于深層組織中的血流動力學圖像的重建。華中科技大學的張智報道了用分形理論進行人眼角膜內皮細胞圖像分析的初步結果。(2)生物組織的光學成像和用于生物監測的光譜學技術。九十年代以來，美國、歐洲、日本等國都在該領域投人了大量的人力和資金，本次會議共有26篇論文涉及此項專題。其內容包括組織光學成像和組織光學參數測量、光學腦功能成像、近紅外光譜術的血流動力學測量、組織超微弱發光檢測、擴散光子密度波和X射線層析成像等。

編者按：本文主要從如何選擇問題；如何做文獻綜述；如何撰寫開題報告，對研究生畢業論文開題報告進行講述。其中，主要包括：我一起縈繞于懷的，是在寫博士論文開題報告的一年多時間里，導師薛瀾教授反復追問的一個問題：“你的puzzle是什么？”多少次我不假思索地回答“我的問題就是，中國的半導體產業為什么發展不起來?！毖蠋焼栴}以其特有的儲蓄，笑而不答。我在心中既惱火又懊喪：這么簡單的道理，這么明顯的答案，到底哪兒不對了、首先需要將“文獻綜述（LiteratureReview)”與“背景描述(BackupgroundDescription)”區分開來、問題清楚了，文獻綜述也做過了，開題報告便呼之欲出。事實也是如此，一個清晰的問題，往往已經隱含著論文的基本結論；對現有文獻的缺點的評論，也基本暗含著改進的方向，具體材料請詳見：

一、如何選擇問題

我一起縈繞于懷的，是在寫博士論文開題報告的一年多時間里，導師薛瀾教授反復追問的一個問題：“你的puzzle是什么？”多少次我不假思索地回答“我的問題就是，中國的半導體產業為什么發展不起來?！毖蠋焼栴}以其特有的儲蓄，笑而不答。我在心中既惱火又懊喪：這么簡單的道理，這么明顯的答案，到底哪兒不對了？！

奧妙就在于提出問題的“層次”。不同于政策研究報告，學術文章聚集理論層面、解決理論問題。理論是由一系列前設和術語構造的邏輯體系。特定領域的理論有其特定的概念、范疇和研究范式。只有在相同的概念、視角和范式下，理論才能夠對話；只有通過對話，理論才能夠發展。極少有碩博論文是創造新理論的，能這樣當然最好，但難度很大。我們多數是在既有理論的基礎上加以發展，因此，在提出問題時，要以“內行”看得懂的術語和明確的邏輯來表述。審視我最初提出的問題“中國半導體產業為什么發展不起來”，這僅僅是對現象的探詢，而非有待求證的理論命題。我的理論命題是：“中國產業政策過程是精英主導的共識過程嗎？”在這個命題中，“政策過程”、“精英政治”、“共識訴求”三個術語勾勒出研究的理論大體范圍和視角。

其次，選擇問題是一個“剝筍”的過程。理論問題總是深深地隱藏在紛繁復雜的現實背后，而發現理論問題，則需要運用理論思維的能力。理論思維的訓練是一個長期積累的過程。不過初學者也不必望而卻步，大體上可以分“三步走”：第一步，先劃定一個“興趣范圍”，如半導體產業、信息產業、農村醫療、高等教育體制等，廣泛瀏覽相關的媒體報道、政府文獻和學術文章，找到其中的“癥結”或“熱點”。第二步，總結以往的研究者大體從哪些理論視角來分析“癥結”或“熱點”、運用了哪些理論工具，如公共財政的視角、社會沖突范式等。第三步，考察問題的可研究性，也就是我們自己的研究空間和研究的可行性。例如，西方的理論是否無法解釋中國的問題？或者同一個問題能否用不同的理論來解釋？或者理論本身的前提假設、邏輯推演是否存在缺陷？通過回答這些問題，我們找到自己研究的立足點。不過還要注意我們研究在規定的一到兩年時間內，是否可能完成？資料獲取是否可行？等等。

最后，如何陳述問題？陳述問題實質上就是凝練核心觀點的過程。觀點應當來自對現實問題的思考和總結，而不是為了套理論而“削足適履”。中國的政治、經濟和社會發展充滿動態的、豐富的景象，如何才能用恰當的術語、準確的邏輯表述出來呢？雄心勃勃的初學者往往提出宏偉的概念或框架，但我的建議是盡可能縮小研究范圍、明確研究對象，從而理清對象的內存邏輯，保證能在有限的時間內完成規范的學

編者按：本文主要從如何選擇問題；如何做文獻綜述；如何撰寫開題報告對論文開題報告寫作進行講述。其中，主要包括：瞄準主流、隨時整理，如對文獻進行分類，記錄文獻信息和藏書地點、問題清楚了，文獻綜述也做過了，開題報告便呼之欲出，具體材料請詳見：

一、如何選擇問題

我一直縈繞于懷的，是在寫博士論文開題報告的一年多時間里，導師薛瀾教授反復追問的一個問題：“你的puzzle是什么？”多少次我不假思索地回答“我的問題就是，中國的半導體產業為什么發展不起來?！毖蠋焼栴}以其特有的儲蓄，笑而不答。我在心中既惱火又懊喪：這么簡單的道理，這么明顯的答案，到底哪兒不對了？！

奧妙就在于提出問題的“層次”。不同于政策研究報告，學術文章聚集理論層面、解決理論問題。理論是由一系列前設和術語構造的邏輯體系。特定領域的理論有其特定的概念、范疇和研究范式。只有在相同的概念、視角和范式下，理論才能夠對話；只有通過對話，理論才能夠發展。極少有碩博論文是創造新理論的，能這樣當然最好，但難度很大。我們多數是在既有理論的基礎上加以發展，因此，在提出問題時，要以“內行”看得懂的術語和明確的邏輯來表述。審視我最初提出的問題“中國半導體產業為什么發展不起來”，這僅僅是對現象的探詢，而非有待求證的理論命題。我的理論命題是：“中國產業政策過程是精英主導的共識過程嗎？”在這個命題中，“政策過程”、“精英政治”、“共識訴求”三個術語勾勒出研究的理論大體范圍和視角。

其次，選擇問題是一個“剝筍”的過程。理論問題總是深深地隱藏在紛繁復雜的現實背后，而發現理論問題，則需要運用理論思維的能力。理論思維的訓練是一個長期積累的過程。不過初學者也不必望而卻步，大體上可以分“三步走”：第一步，先劃定一個“興趣范圍”，如半導體產業、信息產業、農村醫療、高等教育體制等，廣泛瀏覽相關的媒體報道、政府文獻和學術文章，找到其中的“癥結”或“熱點”。第二步，總結以往的研究者大體從哪些理論視角來分析“癥結”或“熱點”、運用了哪些理論工具，如公共財政的視角、社會沖突范式等。第三步，考察問題的可研究性，也就是我們自己的研究空間和研究的可行性。例如，西方的理論是否無法解釋中國的問題？或者同一個問題能否用不同的理論來解釋？或者理論本身的前提假設、邏輯推演是否存在缺陷？通過回答這些問題，我們找到自己研究的立足點。不過還要注意我們研究在規定的一到兩年時間內，是否可能完成？資料獲取是否可行？等等。

最后，如何陳述問題？陳述問題實質上就是凝練核心觀點的過程。觀點應當來自對現實問題的思考和總結，而不是為了套理論而“削足適履”。中國的政治、經濟和社會發展充滿動態的、豐富的景象，如何才能用恰當的術語、準確的邏輯表述出來呢？雄心勃勃的初學者往往提出宏偉的概念或框架，但我的建議是盡可能縮小研究范圍、明確研究對象，從而理清對象的內存邏輯，保證能在有限的時間內完成規范的學