【摘 要】
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尽管以硅为核心的微电子技术在过去的近50年里得到了迅速发展,并在可预见的将来,它的核心地位仍不会动摇.然而,理论分析指出35nm或更小一些,将是硅MOS集成电路线宽的"极限"尺
【机 构】
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中国科学院半导体研究所,半导体材料科学重点实验室,100083,北京
【出 处】
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2002年西部地区纳米技术与应用研讨会
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尽管以硅为核心的微电子技术在过去的近50年里得到了迅速发展,并在可预见的将来,它的核心地位仍不会动摇.然而,理论分析指出35nm或更小一些,将是硅MOS集成电路线宽的"极限"尺寸.这不仅是量子尺寸效应对现有器件特性影响所带来的物理和技术限制问题,更重要的是还将要受硅、SiO2自身性质的限制.尽管人们正在积极寻找高K介电绝缘材料(如用Si3N4等来替代SiO2),低K介电互连材料,用Cu代替Al引线以及采用系统集成芯片(system on a chip)技术等来提高ULSI的集成度、运算速度和功能,但硅将最终难以满足人类不断对更大信息量的需求.到达这个基本"极限"后,如何发展新的工艺技术和新的器件工作原理,从功能上和尺度突破这个"极限",,是本世纪初世界范围内所遇到的最重大的科学技术问题之一.为此,人们除了寻找基于全新原理的量子计算机,生物计算机,神经网络计算机等之外,发展基于纳米(低维)半导体材料的纳米器件与电路等,有可能成为突破这个"极限",进一步发展微电子技术的重要途径之一.
本文第一部分将简单介绍纳米半导体材料的定义、性质及其在未来信息技术中的地位;第二、三部分分别讨论纳米半导体结构的制备方法与评价技术;第四部分对近年来纳米半导体材料和基于它的固态量子器件研制所取得的进展、存在的问题和发展的趋势作扼要的叙述;最后,结合国情和我国在该领域的研究现状,提出发展我国纳米半导体材料的战略设想.
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