第一章绪论

第一章绪论

1.1 电子材料的发展历史 图1.1 半导体芯片上晶体管数量及特征尺寸的变化趋势

1.1 电子材料的发展历史 图1.2 基于纳米管的单电子器件

1.2 电子材料的重要作用 • 电子材料是电子信息产业的重要组成部分，是发展电子信息产业的基础与先导。电子材料作为基础性材料已渗透到国民经济和国防建设的各个领域，没有高质量的电子材料就不可能制造出高性能的电子元器件，也就没有先进的电子信息系统。 • 随着电子学向光电子学、光子学迈进，微电子材料在未来10～15年仍是最基本的信息材料，光电子材料、光子材料将成为发展最快和最有前途的信息材料。

1.3 电子材料与器件的研究现状 • 1 硅基半导体材料图1.3 石墨层的结构图1.4 基于双栅极的石墨场效应晶体管

1.3 电子材料与器件的研究现状 • 2 化合物半导体材料 • 与半导体硅相比，III-V族化合物半导体材料以其在高速、大功率、低功耗、低噪声系数等方面的优异光电性能，使得其射频及微波通信、光纤通信、太阳能电池和显示等方面得到了广泛的应用。 • GaAs • InP • GaN • SiC • 金刚石薄膜

1.3 电子材料与器件的研究现状 • 3 半导体自旋电子学材料和器件 • 探索载流子的自旋运动规律，实现对其操纵、调控及其应用的科学称之为自旋电子学 . • 含有铁磁性材料的半导体要实现自旋极化的电子输运，关键在于自旋的有效注入、传输和探测。自旋极化的电子注入到半导体中，并被人为操控，可以制成新型的自旋电子器件，用于数据的存储和运算是该领域的研究所追求的目标。

1.3 电子材料与器件的研究现状 • 4 磁性纳米材料的应用 • 由于纳米磁性材料具有多种特别的纳米磁特性，可制成纳米磁膜(包括磁多层膜)、纳米磁线、纳米磁粉(包括磁粉块体)和磁性液体等多种形态的磁性材料，因而已在传统技术和高新技术、工农业生产和国防科研以及社会生活中获得了多方面的广泛而重要的应用。 • 磁记录方面 • 纳米永磁材料方面 • 纳米软磁材料方面

1.3 电子材料与器件的研究现状 • 5 有机光电子材料图1.5 有机晶体管驱动的OLED显示器

1.4 电子材料的发展前景 • 集成电路和半导体器件用材料由单片集成向系统集成发展 • 光电子材料向纳米结构、非均值、非线性和非平衡态发展 • 新型电子元器件用材料主要向小型化、片式化和复合化方向发展

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