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《半导体量子器件物理讲座第一讲异质结构和量子结构》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、"#"""""##"讲"""座"#"半导体量子器件物理讲座第一讲异质结构和量子结构!余金中王杏华（中国科学院半导体研究所北京*%%%#+）摘要随着半导体材料超薄层外延生长和微细加工技术的进展，人们已研制成功多种多样的半导体量子器件,以量子理论为基础，以半导体量子器件为研究对象，形成了一门新的学科———半导体量子电子学和量子光电子学,文章着重介绍半导体异质结构和量子结构，包括其能带结构、态密度分布等性质,关键词量子器件，异质结构，量子结构!"#"$%&#$’(#’$"&)*+,’)*#’-&#$’(#’$"&-./01234516789:;0162<=>（!"#$%$&$’
2、()*’+%,("-&,$(.#，/0%"’#’1,2-’+3()*,%’",’#，4’%5%"6*%%%#+，/0%"2）)./0123070?4?4@>AB>1C@D01=E?F>2?401G0EH@I0?>J0>E6F5K?4>1AH0CF52G>LF0C>?051，H>1MD@H0C51A=C?5FN=>1?=HA@B0C@D4>B@L@@1A@B@E5I@A,O>D@A51N=>1?=H?4@5FM，?4@1@KG0@EA5GN=>1?=H@E@C?F510CD>1AN=>1?=H5I?5@E@C?F510CD4>D@B5EB@A，A@B5?@A?5D?=A0@
3、D5G?4@IF01C0IE@，D?F=C?=F@>1A>IIE0C>?051D5GD@H0C51A=C?5FN=>1?=HA@B0C@D,P4@?0H@0D15KF0I@?501?F5A=C@>D@F0@D5GE@C?=F@D51“P4@Q4MD0CD5GR@H0C51A=C?5FS=>1?=HT@B0C@D”,8D?4@G0FD?E@C?=F@，D@H02C51A=C?5F4@?@F5D?F=C?=F@D>1AN=>1?=HD?F=C?=F@D，01CE=A016?4@0F@1@F6ML>1AD?F=C?=F@D>1AD?>?@A@1D0?MIF5G0E@D，K0EE
4、L@IF@D@1?@A,4567819/N=>1?=HA@B0C@D，4@?@F5D?F=C?=F@D，N=>1?=HD?F=C?=F@D子理论的出现，解释了百年来人类一直感到困惑的*引言种种物理现象，并将经典的物理学理论同现代理论统一起来，深刻地揭示了电、光等的物理本质，真正光阴似箭，历史翻开了千禧之页；时代如歌，人促进了$%世纪后’%年的科技革命,半导体量子器类进入了信息时代,大至世界风云，小到家用电器，件物理就是以量子理论为基础，以半导体量子器件无一不同电子、光电子有关,下面这两句应当是千真为研究对象，探讨其工作原理、器件结构和特性，并万确的：“人类必搞高科技，高科
5、技必靠半导体”,时指导实际应用的一门新学科,至今日，半导体器件已不再只限于大规模集成电路半导体量子器件是建立在两大技术进展的基础等元器件了，近年来出现了一大批异质结双极晶体上的：一是纳米量级的超薄层外延生长，另一是纳米管、量子霍尔器件、量子阱激光器等新型器件，它们量级的超微细加工，包括纳米量级的电子束曝光、干已在各类应用中发挥重大的作用,为此，有必要了解法刻蚀以及原子级的显微观测等等,图*示出了半半导体量子器件的工作原理、器件结构、性能特性和应用范围,!国家自然科学基金（批准号：!"#"!$!%&%!，!"""%’(%，!")(!%%*，$%世纪中，物理学最重要的理论是相
6、对论和量!")#)%%(）资助项目，国家“八六三”高技术计划（批准号：#!+&+%)&%!&%’）资助项目子理论，最重要的技术进展是大规模集成电路，最重$%%%&%*&*"收到初稿，$%%%&%#&**修回要的发明是激光器，最快的发展是信息高速公路,量+%卷（$万方数据%%*年）+期·*!"·导体量子器件的发展趋势!可以看出，量子器件的发从材料的角度看，$%和9%年代，人们利用KL只展是随着外延生长和微细加工的精度的进展而逐渐能制作电学器件!随着加工精度由%:"!+!"%A+!推进的!"#$%年前后，最早由&!’()*+*［("］和,-!.!"A+的推进，KL集成电路依次
7、出现了MFK>（甚大规/01*()2等提出异质结构的概念，直到3%世纪$%年模集成电路）!NFK（.超大规模集成电路）!OFKF代后期才采用液相外延的方法生长出45/67/045/6（极大规模集成电路）!在这一发展过程中，KL基器件异质结，"#$#年制成了第一支室温下连续工作的双已不再只限于电子器件了，"##%年前后，多孔硅发异质结（8&）激光器［3］光的出现把KL基材料与器件推向了光电子领域［J］，!9%年代，人们可以外延或刻蚀的精度为%:"!+量级异质结构，至"#;%年前后，KL基发光二极管、探测器、光波导回器、光波导开关
