半导体论文范文
时间：2023-03-17 18:14:30
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篇1
1半导体材料的战略地位
上世纪中叶，单晶硅和半导体晶体管的发明及其硅集成电路的研制成功，导致了电子工业革命；上世纪70年代初石英光导纤维材料和GaAs激光器的发明，促进了光纤通信技术迅速发展并逐步形成了高新技术产业，使人类进入了信息时代。超晶格概念的提出及其半导体超晶格、量子阱材料的研制成功，彻底改变了光电器件的设计思想，使半导体器件的设计与制造从“杂质工程”发展到“能带工程”。纳米科学技术的发展和应用，将使人类能从原子、分子或纳米尺度水平上控制、操纵和制造功能强大的新型器件与电路，必将深刻地影响着世界的政治、经济格局和军事对抗的形式，彻底改变人们的生活方式。
2几种主要半导体材料的发展现状与趋势
2.1硅材料
从提高硅集成电路成品率，降低成本看，增大直拉硅（CZ－Si）单晶的直径和减小微缺陷的密度仍是今后CZ－Si发展的总趋势。目前直径为8英寸（200mm）的Si单晶已实现大规模工业生产，基于直径为12英寸（300mm）硅片的集成电路（IC’s）技术正处在由实验室向工业生产转变中。目前300mm，0．18μm工艺的硅ULSI生产线已经投入生产，300mm,0．13μm工艺生产线也将在2003年完成评估。18英寸重达414公斤的硅单晶和18英寸的硅园片已在实验室研制成功，直径27英寸硅单晶研制也正在积极筹划中。
从进一步提高硅IC’S的速度和集成度看，研制适合于硅深亚微米乃至纳米工艺所需的大直径硅外延片会成为硅材料发展的主流。另外，SOI材料，包括智能剥离（Smartcut）和SIMOX材料等也发展很快。目前，直径8英寸的硅外延片和SOI材料已研制成功，更大尺寸的片材也在开发中。
理论分析指出30nm左右将是硅MOS集成电路线宽的“极限”尺寸。这不仅是指量子尺寸效应对现有器件特性影响所带来的物理限制和光刻技术的限制问题，更重要的是将受硅、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的对更大信息量需求。为此，人们除寻求基于全新原理的量子计算和DNA生物计算等之外，还把目光放在以GaAs、InP为基的化合物半导体材料，特别是二维超晶格、量子阱，一维量子线与零维量子点材料和可与硅平面工艺兼容GeSi合金材料等，这也是目前半导体材料研发的重点。
2.2GaAs和InP单晶材料
GaAs和InP与硅不同，它们都是直接带隙材料，具有电子饱和漂移速度高，耐高温，抗辐照等特点；在超高速、超高频、低功耗、低噪音器件和电路，特别在光电子器件和光电集成方面占有独特的优势。
目前，世界GaAs单晶的总年产量已超过200吨，其中以低位错密度的垂直梯度凝固法（VGF）和水平（HB）方法生长的2－3英寸的导电GaAs衬底材料为主；近年来，为满足高速移动通信的迫切需求，大直径（4,6和8英寸）的SI－GaAs发展很快。美国莫托罗拉公司正在筹建6英寸的SI－GaAs集成电路生产线。InP具有比GaAs更优越的高频性能，发展的速度更快，但研制直径3英寸以上大直径的InP单晶的关键技术尚未完全突破，价格居高不下。
GaAs和InP单晶的发展趋势是：（1）．增大晶体直径，目前4英寸的SI－GaAs已用于生产，预计本世纪初的头几年直径为6英寸的SI－GaAs也将投入工业应用。(2)．提高材料的电学和光学微区均匀性。（3）．降低单晶的缺陷密度，特别是位错。（4）．GaAs和InP单晶的VGF生长技术发展很快，很有可能成为主流技术。
2.3半导体超晶格、量子阱材料
半导体超薄层微结构材料是基于先进生长技术（MBE，MOCVD）的新一代人工构造材料。它以全新的概念改变着光电子和微电子器件的设计思想，出现了“电学和光学特性可剪裁”为特征的新范畴，是新一代固态量子器件的基础材料。
(1)Ⅲ－V族超晶格、量子阱材料。GaAIAs／GaAs，GaInAs／GaAs，AIGaInP／GaAs；GalnAs／InP，AlInAs／InP，InGaAsP／InP等GaAs、InP基晶格匹配和应变补偿材料体系已发展得相当成熟，已成功地用来制造超高速，超高频微电子器件和单片集成电路。高电子迁移率晶体管(HEMT），赝配高电子迁移率晶体管（P－HEMT）器件最好水平已达fmax=600GHz，输出功率58mW,功率增益6.4db;双异质结双极晶体管（HBT）的最高频率fmax也已高达500GHz,HEMT逻辑电路研制也发展很快。基于上述材料体系的光通信用1．3μm和1.5μm的量子阱激光器和探测器，红、黄、橙光发光二极管和红光激光器以及大功率半导体量子阱激光器已商品化；表面光发射器件和光双稳器件等也已达到或接近达到实用化水平。目前，研制高质量的1．5μm分布反馈（DFB）激光器和电吸收（EA）调制器单片集成InP基多量子阱材料和超高速驱动电路所需的低维结构材料是解决光纤通信瓶颈问题的关键，在实验室西门子公司已完成了80×40Gbps传输40km的实验。另外，用于制造准连续兆瓦级大功率激光阵列的高质量量子阱材料也受到人们的重视。
虽然常规量子阱结构端面发射激光器是目前光电子领域占统治地位的有源器件，但由于其有源区极薄(～0．01μm）端面光电灾变损伤，大电流电热烧毁和光束质量差一直是此类激光器的性能改善和功率提高的难题。采用多有源区量子级联耦合是解决此难题的有效途径之一。我国早在1999年，就研制成功980nmInGaAs带间量子级联激光器，输出功率达5W以上；2000年初，法国汤姆逊公司又报道了单个激光器准连续输出功率超过10瓦好结果。最近，我国的科研工作者又提出并开展了多有源区纵向光耦合垂直腔面发射激光器研究，这是一种具有高增益、极低阈值、高功率和高光束质量的新型激光器，在未来光通信、光互联与光电信息处理方面有着良好的应用前景。
为克服PN结半导体激光器的能隙对激光器波长范围的限制，1994年美国贝尔实验室发明了基于量子阱内子带跃迁和阱间共振隧穿的量子级联激光器，突破了半导体能隙对波长的限制。自从1994年InGaAs／InAIAs／InP量子级联激光器（QCLs）发明以来，Bell实验室等的科学家，在过去的7年多的时间里，QCLs在向大功率、高温和单膜工作等研究方面取得了显着的进展。2001年瑞士Neuchatel大学的科学家采用双声子共振和三量子阱有源区结构使波长为9．1μm的QCLs的工作温度高达312K，连续输出功率3mW。量子级联激光器的工作波长已覆盖近红外到远红外波段（3－87μm），并在光通信、超高分辨光谱、超高灵敏气体传感器、高速调制器和无线光学连接等方面显示出重要的应用前景。中科院上海微系统和信息技术研究所于1999年研制成功120K5μm和250K8μm的量子级联激光器；中科院半导体研究所于2000年又研制成功3．7μm室温准连续应变补偿量子级联激光器，使我国成为能研制这类高质量激光器材料为数不多的几个国家之一。
目前，Ⅲ－V族超晶格、量子阱材料作为超薄层微结构材料发展的主流方向，正从直径3英寸向4英寸过渡；生产型的MBE和M0CVD设备已研制成功并投入使用，每台年生产能力可高达3．75×104片4英寸或1．5×104片6英寸。英国卡迪夫的MOCVD中心，法国的PicogigaMBE基地，美国的QED公司，Motorola公司，日本的富士通，NTT，索尼等都有这种外延材料出售。生产型MBE和MOCVD设备的成熟与应用，必然促进衬底材料设备和材料评价技术的发展。
(2)硅基应变异质结构材料。硅基光、电器件集成一直是人们所追求的目标。但由于硅是间接带隙，如何提高硅基材料发光效率就成为一个亟待解决的问题。虽经多年研究，但进展缓慢。人们目前正致力于探索硅基纳米材料（纳米Si／SiO2），硅基SiGeC体系的Si1－yCy/Si1－xGex低维结构，Ge／Si量子点和量子点超晶格材料，Si／SiC量子点材料，GaN／BP／Si以及GaN／Si材料。最近，在GaN／Si上成功地研制出LED发光器件和有关纳米硅的受激放大现象的报道，使人们看到了一线希望。
另一方面，GeSi／Si应变层超晶格材料，因其在新一代移动通信上的重要应用前景，而成为目前硅基材料研究的主流。Si/GeSiMODFET和MOSFET的最高截止频率已达200GHz，HBT最高振荡频率为160GHz，噪音在10GHz下为0．9db，其性能可与GaAs器件相媲美。
尽管GaAs／Si和InP／Si是实现光电子集成理想的材料体系，但由于晶格失配和热膨胀系数等不同造成的高密度失配位错而导致器件性能退化和失效，防碍着它的使用化。最近，Motolora等公司宣称，他们在12英寸的硅衬底上，用钛酸锶作协变层（柔性层），成功的生长了器件级的GaAs外延薄膜，取得了突破性的进展。
2.4一维量子线、零维量子点半导体微结构材料
基于量子尺寸效应、量子干涉效应，量子隧穿效应和库仑阻效应以及非线性光学效应等的低维半导体材料是一种人工构造（通过能带工程实施）的新型半导体材料，是新一代微电子、光电子器件和电路的基础。它的发展与应用，极有可能触发新的技术革命。
目前低维半导体材料生长与制备主要集中在几个比较成熟的材料体系上，如GaAlAs／GaAs，In（Ga）As／GaAs，InGaAs／InAlAs／GaAs，InGaAs／InP，In（Ga）As／InAlAs／InP,InGaAsP／InAlAs／InP以及GeSi／Si等，并在纳米微电子和光电子研制方面取得了重大进展。俄罗斯约飞技术物理所MBE小组，柏林的俄德联合研制小组和中科院半导体所半导体材料科学重点实验室的MBE小组等研制成功的In（Ga）As／GaAs高功率量子点激光器，工作波长lμm左右，单管室温连续输出功率高达3．6～4W。特别应当指出的是我国上述的MBE小组，2001年通过在高功率量子点激光器的有源区材料结构中引入应力缓解层，抑制了缺陷和位错的产生，提高了量子点激光器的工作寿命，室温下连续输出功率为1W时工作寿命超过5000小时，这是大功率激光器的一个关键参数，至今未见国外报道。
在单电子晶体管和单电子存贮器及其电路的研制方面也获得了重大进展，1994年日本NTT就研制成功沟道长度为30nm纳米单电子晶体管，并在150K观察到栅控源－漏电流振荡；1997年美国又报道了可在室温工作的单电子开关器件，1998年Yauo等人采用0．25微米工艺技术实现了128Mb的单电子存贮器原型样机的制造，这是在单电子器件在高密度存贮电路的应用方面迈出的关键一步。目前，基于量子点的自适应网络计算机，单光子源和应用于量子计算的量子比特的构建等方面的研究也正在进行中。
与半导体超晶格和量子点结构的生长制备相比，高度有序的半导体量子线的制备技术难度较大。中科院半导体所半导体材料科学重点实验室的MBE小组，在继利用MBE技术和SK生长模式，成功地制备了高空间有序的InAs／InAI（Ga）As／InP的量子线和量子线超晶格结构的基础上，对InAs／InAlAs量子线超晶格的空间自对准（垂直或斜对准）的物理起因和生长控制进行了研究，取得了较大进展。
王中林教授领导的乔治亚理工大学的材料科学与工程系和化学与生物化学系的研究小组，基于无催化剂、控制生长条件的氧化物粉末的热蒸发技术，成功地合成了诸如ZnO、SnO2、In2O3和Ga2O3等一系列半导体氧化物纳米带，它们与具有圆柱对称截面的中空纳米管或纳米线不同，这些原生的纳米带呈现出高纯、结构均匀和单晶体，几乎无缺陷和位错；纳米线呈矩形截面，典型的宽度为20－300nm，宽厚比为5－10，长度可达数毫米。这种半导体氧化物纳米带是一个理想的材料体系，可以用来研究载流子维度受限的输运现象和基于它的功能器件制造。香港城市大学李述汤教授和瑞典隆德大学固体物理系纳米中心的LarsSamuelson教授领导的小组，分别在SiO2／Si和InAs／InP半导体量子线超晶格结构的生长制各方面也取得了重要进展。
低维半导体结构制备的方法很多，主要有：微结构材料生长和精细加工工艺相结合的方法，应变自组装量子线、量子点材料生长技术，图形化衬底和不同取向晶面选择生长技术，单原子操纵和加工技术，纳米结构的辐照制备技术，及其在沸石的笼子中、纳米碳管和溶液中等通过物理或化学方法制备量子点和量子线的技术等。目前发展的主要趋势是寻找原子级无损伤加工方法和纳米结构的应变自组装可控生长技术，以求获得大小、形状均匀、密度可控的无缺陷纳米结构。
2.5宽带隙半导体材料
宽带隙半导体材主要指的是金刚石，III族氮化物，碳化硅，立方氮化硼以及氧化物（ZnO等）及固溶体等，特别是SiC、GaN和金刚石薄膜等材料，因具有高热导率、高电子饱和漂移速度和大临界击穿电压等特点，成为研制高频大功率、耐高温、抗辐照半导体微电子器件和电路的理想材料；在通信、汽车、航空、航天、石油开采以及国防等方面有着广泛的应用前景。另外，III族氮化物也是很好的光电子材料，在蓝、绿光发光二极管（LED)和紫、蓝、绿光激光器（LD）以及紫外探测器等应用方面也显示了广泛的应用前景。随着1993年GaN材料的P型掺杂突破，GaN基材料成为蓝绿光发光材料的研究热点。目前，GaN基蓝绿光发光二极管己商品化，GaN基LD也有商品出售，最大输出功率为0．5W。在微电子器件研制方面，GaN基FET的最高工作频率（fmax）已达140GHz，fT=67GHz，跨导为260ms／mm；HEMT器件也相继问世，发展很快。此外，256×256GaN基紫外光电焦平面阵列探测器也已研制成功。特别值得提出的是，日本Sumitomo电子工业有限公司2000年宣称，他们采用热力学方法已研制成功2英寸GaN单晶材料，这将有力的推动蓝光激光器和GaN基电子器件的发展。另外，近年来具有反常带隙弯曲的窄禁带InAsN，InGaAsN,GaNP和GaNAsP材料的研制也受到了重视，这是因为它们在长波长光通信用高T0光源和太阳能电池等方面显示了重要应用前景。
以Cree公司为代表的体SiC单晶的研制已取得突破性进展，2英寸的4H和6HSiC单晶与外延片，以及3英寸的4HSiC单晶己有商品出售；以SiC为GaN基材料衬低的蓝绿光LED业已上市，并参于与以蓝宝石为衬低的GaN基发光器件的竟争。其他SiC相关高温器件的研制也取得了长足的进步。目前存在的主要问题是材料中的缺陷密度高，且价格昂贵。
II－VI族兰绿光材料研制在徘徊了近30年后，于1990年美国3M公司成功地解决了II－VI族的P型掺杂难点而得到迅速发展。1991年3M公司利用MBE技术率先宣布了电注入（Zn，Cd）Se／ZnSe兰光激光器在77K（495nm）脉冲输出功率100mW的消息，开始了II－VI族兰绿光半导体激光（材料）器件研制的。经过多年的努力，目前ZnSe基II－VI族兰绿光激光器的寿命虽已超过1000小时，但离使用差距尚大，加之GaN基材料的迅速发展和应用，使II－VI族兰绿光材料研制步伐有所变缓。提高有源区材料的完整性，特别是要降低由非化学配比导致的点缺陷密度和进一步降低失配位错和解决欧姆接触等问题，仍是该材料体系走向实用化前必须要解决的问题。
宽带隙半导体异质结构材料往往也是典型的大失配异质结构材料，所谓大失配异质结构材料是指晶格常数、热膨胀系数或晶体的对称性等物理参数有较大差异的材料体系，如GaN／蓝宝石（Sapphire），SiC／Si和GaN／Si等。大晶格失配引发界面处大量位错和缺陷的产生，极大地影响着微结构材料的光电性能及其器件应用。如何避免和消除这一负面影响，是目前材料制备中的一个迫切要解决的关键科学问题。这个问题的解泱，必将大大地拓宽材料的可选择余地，开辟新的应用领域。
目前，除SiC单晶衬低材料，GaN基蓝光LED材料和器件已有商品出售外，大多数高温半导体材料仍处在实验室研制阶段，不少影响这类材料发展的关键问题,如GaN衬底，ZnO单晶簿膜制备，P型掺杂和欧姆电极接触，单晶金刚石薄膜生长与N型掺杂，II－VI族材料的退化机理等仍是制约这些材料实用化的关键问题，国内外虽已做了大量的研究，至今尚未取得重大突破。
3光子晶体
光子晶体是一种人工微结构材料，介电常数周期的被调制在与工作波长相比拟的尺度，来自结构单元的散射波的多重干涉形成一个光子带隙，与半导体材料的电子能隙相似，并可用类似于固态晶体中的能带论来描述三维周期介电结构中光波的传播，相应光子晶体光带隙（禁带）能量的光波模式在其中的传播是被禁止的。如果光子晶体的周期性被破坏，那么在禁带中也会引入所谓的“施主”和“受主”模，光子态密度随光子晶体维度降低而量子化。如三维受限的“受主”掺杂的光子晶体有希望制成非常高Q值的单模微腔，从而为研制高质量微腔激光器开辟新的途径。光子晶体的制备方法主要有：聚焦离子束（FIB）结合脉冲激光蒸发方法，即先用脉冲激光蒸发制备如Ag/MnO多层膜，再用FIB注入隔离形成一维或二维平面阵列光子晶体；基于功能粒子（磁性纳米颗粒Fe2O3，发光纳米颗粒CdS和介电纳米颗粒TiO2）和共轭高分子的自组装方法，可形成适用于可见光范围的三维纳米颗粒光子晶体；二维多空硅也可制作成一个理想的3－5μm和1．5μm光子带隙材料等。目前，二维光子晶体制造已取得很大进展，但三维光子晶体的研究，仍是一个具有挑战性的课题。最近，Campbell等人提出了全息光栅光刻的方法来制造三维光子晶体，取得了进展。
4量子比特构建与材料
随着微电子技术的发展，计算机芯片集成度不断增高，器件尺寸越来越小（nm尺度）并最终将受到器件工作原理和工艺技术限制，而无法满足人类对更大信息量的需求。为此，发展基于全新原理和结构的功能强大的计算机是21世纪人类面临的巨大挑战之一。1994年Shor基于量子态叠加性提出的量子并行算法并证明可轻而易举地破译目前广泛使用的公开密钥Rivest，Shamir和Adlman（RSA）体系，引起了人们的广泛重视。
所谓量子计算机是应用量子力学原理进行计算的装置，理论上讲它比传统计算机有更快的运算速度，更大信息传递量和更高信息安全保障，有可能超越目前计算机理想极限。实现量子比特构造和量子计算机的设想方案很多，其中最引人注目的是Kane最近提出的一个实现大规模量子计算的方案。其核心是利用硅纳米电子器件中磷施主核自旋进行信息编码，通过外加电场控制核自旋间相互作用实现其逻辑运算，自旋测量是由自旋极化电子电流来完成，计算机要工作在mK的低温下。
这种量子计算机的最终实现依赖于与硅平面工艺兼容的硅纳米电子技术的发展。除此之外，为了避免杂质对磷核自旋的干扰，必需使用高纯（无杂质）和不存在核自旋不等于零的硅同位素（29Si）的硅单晶；减小SiO2绝缘层的无序涨落以及如何在硅里掺入规则的磷原子阵列等是实现量子计算的关键。量子态在传输，处理和存储过程中可能因环境的耦合（干扰），而从量子叠加态演化成经典的混合态，即所谓失去相干，特别是在大规模计算中能否始终保持量子态间的相干是量子计算机走向实用化前所必需克服的难题。
5发展我国半导体材料的几点建议
鉴于我国目前的工业基础，国力和半导体材料的发展水平，提出以下发展建议供参考。
5.1硅单晶和外延材料
硅材料作为微电子技术的主导地位至少到本世纪中叶都不会改变，至今国内各大集成电路制造厂家所需的硅片基本上是依赖进口。目前国内虽已可拉制8英寸的硅单晶和小批量生产6英寸的硅外延片，然而都未形成稳定的批量生产能力，更谈不上规模生产。建议国家集中人力和财力，首先开展8英寸硅单晶实用化和6英寸硅外延片研究开发，在“十五”的后期，争取做到8英寸集成电路生产线用硅单晶材料的国产化，并有6～8英寸硅片的批量供片能力。到2010年左右，我国应有8～12英寸硅单晶、片材和8英寸硅外延片的规模生产能力；更大直径的硅单晶、片材和外延片也应及时布点研制。另外，硅多晶材料生产基地及其相配套的高纯石英、气体和化学试剂等也必需同时给以重视，只有这样，才能逐步改观我国微电子技术的落后局面，进入世界发达国家之林。
5.2GaAs及其有关化合物半导体单晶
材料发展建议
GaAs、InP等单晶材料同国外的差距主要表现在拉晶和晶片加工设备落后，没有形成生产能力。相信在国家各部委的统一组织、领导下，并争取企业介入，建立我国自己的研究、开发和生产联合体，取各家之长，分工协作，到2010年赶上世界先进水平是可能的。要达到上述目的，到“十五”末应形成以4英寸单晶为主2－3吨／年的SI－GaAs和3－5吨／年掺杂GaAs、InP单晶和开盒就用晶片的生产能力，以满足我国不断发展的微电子和光电子工业的需术。到2010年，应当实现4英寸GaAs生产线的国产化，并具有满足6英寸线的供片能力。
5.3发展超晶格、量子阱和一维、零维半导体
微结构材料的建议
(1)超晶格、量子阱材料
从目前我国国力和我们已有的基础出发，应以三基色（超高亮度红、绿和蓝光）材料和光通信材料为主攻方向，并兼顾新一代微电子器件和电路的需求，加强MBE和MOCVD两个基地的建设，引进必要的适合批量生产的工业型MBE和MOCVD设备并着重致力于GaAlAs／GaAs，InGaAlP／InGaP,GaN基蓝绿光材料，InGaAs／InP和InGaAsP／InP等材料体系的实用化研究是当务之急，争取在“十五”末，能满足国内2、3和4英寸GaAs生产线所需要的异质结材料。到2010年，每年能具备至少100万平方英寸MBE和MOCVD微电子和光电子微结构材料的生产能力。达到本世纪初的国际水平。
宽带隙高温半导体材料如SiC，GaN基微电子材料和单晶金刚石薄膜以及ZnO等材料也应择优布点，分别做好研究与开发工作。
篇2
关键词
半导体材料;多晶硅;单晶硅;砷化镓;氮化镓
1前言
半导体材料是指电阻率在107Ωcm10-3Ωcm，界于金属和绝缘体之间的材料。半导体材料是制作晶体管、集成电路、电力电子器件、光电子器件的重要基础材料[1]，支撑着通信、计算机、信息家电与网络技术等电子信息产业的发展。电子信息产业规模最大的是美国和日本，其2002年的销售收入分别为3189亿美元和2320亿美元[2]。近几年来，我国电子信息产品以举世瞩目的速度发展，2002年销售收入以1.4亿人民币居全球第3位，比上年增长20，产业规模是1997年的2.5倍，居国内各工业部门首位[3]。半导体材料及应用已成为衡量一个国家经济发展、科技进步和国防实力的重要标志。
半导体材料的种类繁多，按化学组成分为元素半导体、化合物半导体和固溶体半导体;按组成元素分为一元、二元、三元、多元等;按晶态可分为多晶、单晶和非晶;按应用方式可分为体材料和薄膜材料。大部分半导体材料单晶制片后直接用于制造半导体材料，这些称为“体材料”;相对应的“薄膜材料”是在半导体材料或其它材料的衬底上生长的，具有显著减少“体材料”难以解决的固熔体偏析问题、提高纯度和晶体完整性、生长异质结，能用于制造三维电路等优点。许多新型半导体器件是在薄膜上制成的，制备薄膜的技术也在不断发展。薄膜材料有同质外延薄膜、异质外延薄膜、超晶格薄膜、非晶薄膜等。
在半导体产业的发展中，一般将硅、锗称为第一代半导体材料;将砷化镓、磷化铟、磷化镓、砷化铟、砷化铝及其合金等称为第二代半导体材料;而将宽禁带eg2.3ev的氮化镓、碳化硅、硒化锌和金刚石等称为第三代半导体材料[4]。上述材料是目前主要应用的半导体材料，三代半导体材料代表品种分别为硅、砷化镓和氮化镓。本文沿用此分类进行介绍。
2主要半导体材料性质及应用
材料的物理性质是产品应用的基础，表1列出了主要半导体材料的物理性质及应用情况[5]。表中禁带宽度决定发射光的波长，禁带宽度越大发射光波长越短蓝光发射;禁带宽度越小发射光波长越长。其它参数数值越高，半导体性能越好。电子迁移速率决定半导体低压条件下的高频工作性能，饱和速率决定半导体高压条件下的高频工作性能。
硅材料具有储量丰富、价格低廉、热性能与机械性能优良、易于生长大尺寸高纯度晶体等优点，处在成熟的发展阶段。目前，硅材料仍是电子信息产业最主要的基础材料，95以上的半导体器件和99以上的集成电路ic是用硅材料制作的。在21世纪，可以预见它的主导和核心地位仍不会动摇。但是硅材料的物理性质限制了其在光电子和高频高功率器件上的应用。
砷化镓材料的电子迁移率是硅的6倍多，其器件具有硅器件所不具有的高频、高速和光电性能，并可在同一芯片同时处理光电信号，被公认是新一代的通信用材料。随着高速信息产业的蓬勃发展，砷化镓成为继硅之后发展最快、应用最广、产量最大的半导体材料。同时，其在军事电子系统中的应用日益广泛，并占据不可取代的重要地位。
gan材料的禁带宽度为硅材料的3倍多，其器件在大功率、高温、高频、高速和光电子应用方面具有远比硅器件和砷化镓器件更为优良的特性，可制成蓝绿光、紫外光的发光器件和探测器件。近年来取得了很大进展，并开始进入市场。与制造技术非常成熟和制造成本相对较低的硅半导体材料相比，第三代半导体材料目前面临的最主要挑战是发展适合gan薄膜生长的低成本衬底材料和大尺寸的gan体单晶生长工艺。
主要半导体材料的用途如表2所示。可以预见以硅材料为主体、gaas半导体材料及新一代宽禁带半导体材料共同发展将成为集成电路及半导体器件产业发展的主流。
3半导体材料的产业现状
3.1半导体硅材料
3.1.1多晶硅
多晶硅是制备单晶硅和太阳能电池的原料，主要生产方法为改良西门子法。目前全世界每年消耗约18000t25000t半导体级多晶硅。2001年全球多晶硅产能为23900t，生产高度集中于美、日、德3国。美国先进硅公司和哈姆洛克公司产能均达6000t/a，德国瓦克化学公司和日本德山曹达公司产能超过3000t/a，日本三菱高纯硅公司、美国memc公司和三菱多晶硅公司产能超过1000t/a，绝大多数世界市场由上述7家公司占有。2000年全球多晶硅需求为22000t，达到峰值，随后全球半导体市场滑坡;2001年多晶硅实际产量为17900t，为产能的75左右。全球多晶硅市场供大于求，随着半导体市场的恢复和太阳能用多晶硅的增长，多晶硅供需将逐步平衡。
我国多晶硅严重短缺。我国多晶硅工业起步于50年代，60年代实现工业化生产。由于技术水平低、生产规模太小、环境污染严重、生产成本高，目前只剩下峨嵋半导体材料厂和洛阳单晶硅厂2个厂家生产多晶硅。2001年生产量为80t[7]，仅占世界产量的0.4，与当今信息产业的高速发展和多晶硅的市场需求急剧增加极不协调。我国这种多晶硅供不应求的局面还将持续下去。据专家预测，2005年国内多晶硅年需求量约为756t，2010年为1302t。
峨嵋半导体材料厂和洛阳单晶硅厂1999年多晶硅生产能力分别为60t/a和20t/a。峨嵋半导体材料厂1998年建成的100t/a规模的多晶硅工业性生产示范线，提高了各项经济技术指标，使我国拥有了多晶硅生产的自主知识产权。该厂正在积极进行1000t/a多晶硅项目建设的前期工作。洛阳单晶硅厂拟将多晶硅产量扩建至300t/a，目前处在可行性研究阶段。
3.1.2单晶硅
生产单晶硅的工艺主要采用直拉法cz、磁场直拉法mcz、区熔法fz以及双坩锅拉晶法。硅晶片属于资金密集型和技术密集型行业，在国际市场上产业相对成熟，市场进入平稳发展期，生产集中在少数几家大公司，小型公司已经很难插手其中。
目前国际市场单晶硅产量排名前5位的公司分别是日本信越化学公司、德瓦克化学公司、日本住友金属公司、美国memc公司和日本三菱材料公司。这5家公司2000年硅晶片的销售总额为51.47亿元，占全球销售额的70.9，其中的3家日本公司占据了市场份额的46.1，表明日本在全球硅晶片行业中占据了主导地位[8]。
集成电路高集成度、微型化和低成本的要求对半导体单晶材料的电阻率均匀性、金属杂质含量、微缺陷、晶片平整度、表面洁净度等提出了更加苛刻的要求详见文献[8]，晶片大尺寸和高质量成为必然趋势。目前全球主流硅晶片已由直径8英寸逐渐过渡到12英寸晶片，研制水平达到16英寸。
我国单晶硅技术及产业与国外差距很大，主要产品为6英寸以下，8英寸少量生产，12英寸开始研制。随着半导体分立元件和硅光电池用低档和廉价硅材料需求的增加，我国单晶硅产量逐年增加。据统计，2001年我国半导体硅材料的销售额达9.06亿元，年均增长26.4。单晶硅产量为584t，抛光片产量5183万平方英寸，主要规格为3英寸6英寸，6英寸正片已供应集成电路企业，8英寸主要用作陪片。单晶硅出口比重大，出口额为4648万美元，占总销售额的42.6，较2000年增长了5.3[7]。目前，国外8英寸ic生产线正向我国战略性移动，我国新建和在建的f8英寸ic生产线有近10条之多，对大直径高质量的硅晶片需求十分强劲，而国内供给明显不足，基本依赖进口，我国硅晶片的技术差距和结构不合理可见一斑。在现有形势和优势面前发展我国的硅单晶和ic技术面临着巨大的机遇和挑战。
我国硅晶片生产企业主要有北京有研硅股、浙大海纳公司、洛阳单晶硅厂、上海晶华电子、浙江硅峰电子公司和河北宁晋单晶硅基地等。有研硅股在大直径硅单晶的研制方面一直居国内领先地位，先后研制出我国第一根6英寸、8英寸和12英寸硅单晶，单晶硅在国内市场占有率为40。2000年建成国内第一条可满足0.25μm线宽集成电路要求的8英寸硅单晶抛光片生产线;在北京市林河工业开发区建设了区熔硅单晶生产基地，一期工程计划投资1.8亿元，年产25t区熔硅和40t重掺砷硅单晶，计划2003年6月底完工;同时承担了投资达1.25亿元的863项目重中之重课题“12英寸硅单晶抛光片的研制”。浙大海纳主要从事单晶硅、半导体器件的开发、制造及自动化控制系统和仪器仪表开发，近几年实现了高成长性的高速发展。
3.2砷化镓材料
用于大量生产砷化镓晶体的方法是传统的lec法液封直拉法和hb法水平舟生产法。国外开发了兼具以上2种方法优点的vgf法垂直梯度凝固法、vb法垂直布里支曼法和vcz法蒸气压控制直拉法，成功制备出4英寸6英寸大直径gaas单晶。各种方法比较详见表3。
移动电话用电子器件和光电器件市场快速增长的要求，使全球砷化镓晶片市场以30的年增长率迅速形成数十亿美元的大市场，预计未来20年砷化镓市场都具有高增长性。日本是最大的生产国和输出国，占世界市场的7080;美国在1999年成功地建成了3条6英寸砷化镓生产线，在砷化镓生产技术上领先一步。日本住友电工是世界最大的砷化镓生产和销售商，年产gaas单晶30t。美国axt公司是世界最大的vgf
gaas材料生产商[8]。世界gaas单晶主要生产商情况见表4。国际上砷化镓市场需求以4英寸单晶材料为主，而6英寸单晶材料产量和市场需求快速增加，已占据35以上的市场份额。研制和小批量生产水平达到8英寸。
我国gaas材料单晶以2英寸3英寸为主，
4英寸处在产业化前期，研制水平达6英寸。目前4英寸以上晶片及集成电路gaas晶片主要依赖进口。砷化镓生产主要原材料为砷和镓。虽然我国是砷和镓的资源大国，但仅能生产品位较低的砷、镓材料6n以下纯度，主要用于生产光电子器件。集成电路用砷化镓材料的砷和镓原料要求达7n，基本靠进口解决。
国内gaas材料主要生产单位为中科镓英、有研硅股、信息产业部46所、55所等。主要竞争对手来自国外。中科镓英2001年起计划投入近2亿资金进行砷化镓材料的产业化，初期计划规模为4英寸6英寸砷化镓单晶晶片5万片8万片，4英寸6英寸分子束外延砷化镓基材料2万片3万片，目前该项目仍在建设期。目前国内砷化镓材料主要由有研硅股供应，2002年销售gaas晶片8万片。我国在努力缩小gaas技术水平和生产规模的同时，应重视具有独立知识产权的技术和产品开发，发展我国的砷化镓产业。
3.3氮化镓材料
gan半导体材料的商业应用研究始于1970年，其在高频和高温条件下能够激发蓝光的特性一开始就吸引了半导体开发人员的极大兴趣。但gan的生长技术和器件制造工艺直到近几年才取得了商业应用的实质进步和突破。由于gan半导体器件在光电子器件和光子器件领域广阔的应用前景，其广泛应用预示着光电信息乃至光子信息时代的来临。
2000年9月美国kyma公司利用aln作衬底，开发出2英寸和4英寸gan新工艺;2001年1月美国nitronex公司在4英寸硅衬底上制造gan基晶体管获得成功;2001年8月台湾powdec公司宣布将规模生产4英寸gan外延晶片。gan基器件和产品开发方兴未艾。目前进入蓝光激光器开发的公司包括飞利浦、索尼、日立、施乐和惠普等。包括飞利浦、通用等光照及汽车行业的跨国公司正积极开发白光照明和汽车用gan基led发光二极管产品。涉足gan基电子器件开发最为活跃的企业包括cree、rfmicrodevice以及nitronex等公司。
目前，日本、美国等国家纷纷进行应用于照明gan基白光led的产业开发，计划于2015年-2020年取代白炽灯和日光灯，引起新的照明革命。据美国市场调研公司strstegiesunlimited分析数据，2001年世界gan器件市场接近7亿美元，还处于发展初期。该公司预测即使最保守发展，2009年世界gan器件市场将达到48亿美元的销售额。
因gan材料尚处于产业初期，我国与世界先进水平差距相对较小。深圳方大集团在国家“超级863计划”项目支持下，2001年与中科院半导体等单位合作，首期投资8千万元进行gan基蓝光led产业化工作，率先在我国实现氮化镓基材料产业化并成功投放市场。方大公司已批量生产出高性能gan芯片，用于封装成蓝、绿、紫、白光led，成为我国第一家具有规模化研究、开发和生产氮化镓基半导体系列产品、并拥有自主知识产权的企业。中科院半导体所自主开发的gan激光器2英寸外延片生产设备，打破了国外关键设备部件的封锁。我国应对大尺寸gan生长技术、器件及设备继续研究，争取在gan等第三代半导体产业中占据一定市场份额和地位。
4结语
不可否认，微电子时代将逐步过渡到光电子时代，最终发展到光子时代。预计到2010年或2014年，硅材料的技术和产业发展将走向极限，第二代和第三代半导体技术和产业将成为研究和发展的重点。我国政府决策部门、半导体科研单位和企业在现有的技术、市场和发展趋势面前应把握历史机遇，迎接挑战。
参考文献
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篇3
本组30例，男18例，女12例，年龄16-45岁。按KLigman痤疮分级其中轻度：12例；中度：14例；重度：4例，疮程度由轻微至严重不等，皮肤类型为IV~V.
1.2方法
采用candela公司提供的配备有动态冷却装置的smoothbeam1450nm半导体激光系统。对痤疮治疗的作用机理是对引发的皮脂腺进行热损伤照射，系统喷射致冷剂以保护表皮，从而使副作用最小化[1]。治疗所选能量密度为9-11J/cm2，平均10.5J/cm2，光斑直径6mm，致冷喷射时间为20ms，脉冲宽度210ms，疗程间隔为三至四周，治疗次数2～5次不等。
2.结果
2.1临床疗效
30例痤疮治疗部位皮脂分泌明显减少，治疗部位的痤疮数明显减少，在治疗结束后的6-12周内，真皮热疗对每位患者均有所见效，而且多数患者的病灶得以消失，并且SmoothBeam1450nm半导体激光系统相当安全，但是治疗后部分患者会出现短暂的水肿和红斑。
2.2不良反应
激光治疗后所有患者局部均出现暂时性红斑、水肿，并于24h内消退，同时患者术中有不同程度疼痛感。所有患者均未出现色素沉着或色素减退。
3.护理
根据SmoothBeam1450nm半导体激光系统的特点，针对每个患者的具体情况，进行认真仔细的护理评估，确定各自的护理方案，采取准确有效的护理措施，具体护理措施如下：
3.1治疗前
3.1.1患者经临床医生确诊后，向患者详细解释激光治疗的原理、过程、达到的效果，签署知情同意书。
3.1.2建立病例，包括患者的姓名、年龄、性别、诊断、皮肤类型、皮损特点，拍摄治疗前照片。
3.1.3协助患者清洁治疗部位皮肤，一定彻底清除皮肤表面的护肤护肤品和化妆品，用灭菌注射用水消毒。
3.1.4协助患者佩戴护目镜，医护人员佩戴护目镜。
3.2治疗中
3.2.1患者平卧，根据其皮肤类型选择治疗参数在没有皮损的小区域做光斑测试，一般用单脉冲测试（不超过5个），观察一分钟如出现月牙形或圆形白丘疹或水疱表明表皮灼伤，应定时治疗；如果没有上述现象方可继续治疗。
3.2.2操作者应将操作手柄垂直并紧压于患者皮肤，以防制冷剂从测距仪下端流向周围皮肤，减弱其对表皮的保护作用。
3.2.3治疗过程中及时观察患者的反应，根据反应及时调整治疗参数。
3.2.4测距仪在治疗中会结霜，应及时用无菌纱布擦试。
3.3治疗后
3.3.1治疗结束后应拍摄治疗后照片。
3.3.2治疗结束后应让患者在治疗室观察15～30分钟后方可离开。
3.3.3治疗结束后应告诉患者避免搔抓治疗部位，避免日晒，避免使用其它刺激性物质，如有不适随时复诊。
3.4健康宣教
痤疮的发病与情绪、饮食、心理状态、感染、内分泌及新陈代谢等多种因素有关，因此应从多方面进行综合护理，才可以预防痤疮的发生，提高临床疗效，降低其并发症。
3.4.1应保持乐观的情绪，建立充分信心，积极配合治疗。
3.4.2应注意日常饮食，适当限制油、辣、甜等食物的摄入。
3.4.3应注意多饮水（白开水），多吃水果和蔬菜。
3.4.4应注意保持大便通畅，防止便秘。
3.4.5应保证充足的睡眠，提高机体抵抗力。
3.4.6应合理使用化妆品，禁忌使用油性化妆品。
3.4.7应注意防晒，同时尽量减少汗腺分泌量。
篇4
1半导体材料的战略地位
上世纪中叶，单晶硅和半导体晶体管的发明及其硅集成电路的研制成功，导致了电子工业革命；上世纪70年代初石英光导纤维材料和GaAs激光器的发明，促进了光纤通信技术迅速发展并逐步形成了高新技术产业，使人类进入了信息时代。超晶格概念的提出及其半导体超晶格、量子阱材料的研制成功，彻底改变了光电器件的设计思想，使半导体器件的设计与制造从“杂质工程”发展到“能带工程”。纳米科学技术的发展和应用，将使人类能从原子、分子或纳米尺度水平上控制、操纵和制造功能强大的新型器件与电路，必将深刻地影响着世界的政治、经济格局和军事对抗的形式，彻底改变人们的生活方式。
2几种主要半导体材料的发展现状与趋势
2.1硅材料
从提高硅集成电路成品率，降低成本看，增大直拉硅（CZ－Si）单晶的直径和减小微缺陷的密度仍是今后CZ－Si发展的总趋势。目前直径为8英寸（200mm）的Si单晶已实现大规模工业生产，基于直径为12英寸（300mm）硅片的集成电路（IC‘s）技术正处在由实验室向工业生产转变中。目前300mm，0.18μm工艺的硅ULSI生产线已经投入生产，300mm，0.13μm工艺生产线也将在2003年完成评估。18英寸重达414公斤的硅单晶和18英寸的硅园片已在实验室研制成功，直径27英寸硅单晶研制也正在积极筹划中。
从进一步提高硅IC‘S的速度和集成度看，研制适合于硅深亚微米乃至纳米工艺所需的大直径硅外延片会成为硅材料发展的主流。另外，SOI材料，包括智能剥离（Smartcut）和SIMOX材料等也发展很快。目前，直径8英寸的硅外延片和SOI材料已研制成功，更大尺寸的片材也在开发中。
理论分析指出30nm左右将是硅MOS集成电路线宽的“极限”尺寸。这不仅是指量子尺寸效应对现有器件特性影响所带来的物理限制和光刻技术的限制问题，更重要的是将受硅、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的对更大信息量需求。为此，人们除寻求基于全新原理的量子计算和DNA生物计算等之外，还把目光放在以GaAs、InP为基的化合物半导体材料，特别是二维超晶格、量子阱，一维量子线与零维量子点材料和可与硅平面工艺兼容GeSi合金材料等，这也是目前半导体材料研发的重点。
2.2GaAs和InP单晶材料
GaAs和InP与硅不同，它们都是直接带隙材料，具有电子饱和漂移速度高，耐高温，抗辐照等特点；在超高速、超高频、低功耗、低噪音器件和电路，特别在光电子器件和光电集成方面占有独特的优势。
目前，世界GaAs单晶的总年产量已超过200吨，其中以低位错密度的垂直梯度凝固法（VGF）和水平（HB）方法生长的2－3英寸的导电GaAs衬底材料为主；近年来，为满足高速移动通信的迫切需求，大直径（4，6和8英寸）的SI－GaAs发展很快。美国莫托罗拉公司正在筹建6英寸的SI－GaAs集成电路生产线。InP具有比GaAs更优越的高频性能，发展的速度更快，但研制直径3英寸以上大直径的InP单晶的关键技术尚未完全突破，价格居高不下。
GaAs和InP单晶的发展趋势是：
（1）。增大晶体直径，目前4英寸的SI－GaAs已用于生产，预计本世纪初的头几年直径为6英寸的SI－GaAs也将投入工业应用。
（2）。提高材料的电学和光学微区均匀性。
（3）。降低单晶的缺陷密度，特别是位错。
（4）。GaAs和InP单晶的VGF生长技术发展很快，很有可能成为主流技术。
2.3半导体超晶格、量子阱材料
半导体超薄层微结构材料是基于先进生长技术（MBE，MOCVD）的新一代人工构造材料。它以全新的概念改变着光电子和微电子器件的设计思想，出现了“电学和光学特性可剪裁”为特征的新范畴，是新一代固态量子器件的基础材料。
（1）Ⅲ－V族超晶格、量子阱材料。
GaAIAs／GaAs，GaInAs／GaAs，AIGaInP／GaAs；GalnAs／InP，AlInAs／InP，InGaAsP／InP等GaAs、InP基晶格匹配和应变补偿材料体系已发展得相当成熟，已成功地用来制造超高速，超高频微电子器件和单片集成电路。高电子迁移率晶体管（HEMT），赝配高电子迁移率晶体管（P－HEMT）器件最好水平已达fmax=600GHz，输出功率58mW，功率增益6.4db；双异质结双极晶体管（HBT）的最高频率fmax也已高达500GHz，HEMT逻辑电路研制也发展很快。基于上述材料体系的光通信用1.3μm和1.5μm的量子阱激光器和探测器，红、黄、橙光发光二极管和红光激光器以及大功率半导体量子阱激光器已商品化；表面光发射器件和光双稳器件等也已达到或接近达到实用化水平。目前，研制高质量的1.5μm分布反馈（DFB）激光器和电吸收（EA）调制器单片集成InP基多量子阱材料和超高速驱动电路所需的低维结构材料是解决光纤通信瓶颈问题的关键，在实验室西门子公司已完成了80×40Gbps传输40km的实验。另外，用于制造准连续兆瓦级大功率激光阵列的高质量量子阱材料也受到人们的重视。
虽然常规量子阱结构端面发射激光器是目前光电子领域占统治地位的有源器件，但由于其有源区极薄（～0.01μm）端面光电灾变损伤，大电流电热烧毁和光束质量差一直是此类激光器的性能改善和功率提高的难题。采用多有源区量子级联耦合是解决此难题的有效途径之一。我国早在1999年，就研制成功980nmInGaAs带间量子级联激光器，输出功率达5W以上；2000年初，法国汤姆逊公司又报道了单个激光器准连续输出功率超过10瓦好结果。最近，我国的科研工作者又提出并开展了多有源区纵向光耦合垂直腔面发射激光器研究，这是一种具有高增益、极低阈值、高功率和高光束质量的新型激光器，在未来光通信、光互联与光电信息处理方面有着良好的应用前景。
为克服PN结半导体激光器的能隙对激光器波长范围的限制，1994年美国贝尔实验室发明了基于量子阱内子带跃迁和阱间共振隧穿的量子级联激光器，突破了半导体能隙对波长的限制。自从1994年InGaAs／InAIAs／InP量子级联激光器（QCLs）发明以来，Bell实验室等的科学家，在过去的7年多的时间里，QCLs在向大功率、高温和单膜工作等研究方面取得了显着的进展。2001年瑞士Neuchatel大学的科学家采用双声子共振和三量子阱有源区结构使波长为9.1μm的QCLs的工作温度高达312K，连续输出功率3mW.量子级联激光器的工作波长已覆盖近红外到远红外波段（3－87μm），并在光通信、超高分辨光谱、超高灵敏气体传感器、高速调制器和无线光学连接等方面显示出重要的应用前景。中科院上海微系统和信息技术研究所于1999年研制成功120K5μm和250K8μm的量子级联激光器；中科院半导体研究所于2000年又研制成功3.7μm室温准连续应变补偿量子级联激光器，使我国成为能研制这类高质量激光器材料为数不多的几个国家之一。
目前，Ⅲ－V族超晶格、量子阱材料作为超薄层微结构材料发展的主流方向，正从直径3英寸向4英寸过渡；生产型的MBE和M0CVD设备已研制成功并投入使用，每台年生产能力可高达3.75×104片4英寸或1.5×104片6英寸。英国卡迪夫的MOCVD中心，法国的PicogigaMBE基地，美国的QED公司，Motorola公司，日本的富士通，NTT，索尼等都有这种外延材料出售。生产型MBE和MOCVD设备的成熟与应用，必然促进衬底材料设备和材料评价技术的发展。
（2）硅基应变异质结构材料。
硅基光、电器件集成一直是人们所追求的目标。但由于硅是间接带隙，如何提高硅基材料发光效率就成为一个亟待解决的问题。虽经多年研究，但进展缓慢。人们目前正致力于探索硅基纳米材料（纳米Si／SiO2），硅基SiGeC体系的Si1－yCy/Si1－xGex低维结构，Ge／Si量子点和量子点超晶格材料，Si／SiC量子点材料，GaN／BP／Si以及GaN／Si材料。最近，在GaN／Si上成功地研制出LED发光器件和有关纳米硅的受激放大现象的报道，使人们看到了一线希望。
另一方面，GeSi／Si应变层超晶格材料，因其在新一代移动通信上的重要应用前景，而成为目前硅基材料研究的主流。Si/GeSiMODFET和MOSFET的最高截止频率已达200GHz，HBT最高振荡频率为160GHz，噪音在10GHz下为0.9db，其性能可与GaAs器件相媲美。
尽管GaAs／Si和InP／Si是实现光电子集成理想的材料体系，但由于晶格失配和热膨胀系数等不同造成的高密度失配位错而导致器件性能退化和失效，防碍着它的使用化。最近，Motolora等公司宣称，他们在12英寸的硅衬底上，用钛酸锶作协变层（柔性层），成功的生长了器件级的GaAs外延薄膜，取得了突破性的进展。
2.4一维量子线、零维量子点半导体微结构材料
基于量子尺寸效应、量子干涉效应，量子隧穿效应和库仑阻效应以及非线性光学效应等的低维半导体材料是一种人工构造（通过能带工程实施）的新型半导体材料，是新一代微电子、光电子器件和电路的基础。它的发展与应用，极有可能触发新的技术革命。
目前低维半导体材料生长与制备主要集中在几个比较成熟的材料体系上，如GaAlAs／GaAs，In（Ga）As／GaAs，InGaAs／InAlAs／GaAs，InGaAs／InP，In（Ga）As／InAlAs／InP，InGaAsP／InAlAs／InP以及GeSi／Si等，并在纳米微电子和光电子研制方面取得了重大进展。俄罗斯约飞技术物理所MBE小组，柏林的俄德联合研制小组和中科院半导体所半导体材料科学重点实验室的MBE小组等研制成功的In（Ga）As／GaAs高功率量子点激光器，工作波长lμm左右，单管室温连续输出功率高达3.6～4W.特别应当指出的是我国上述的MBE小组，2001年通过在高功率量子点激光器的有源区材料结构中引入应力缓解层，抑制了缺陷和位错的产生，提高了量子点激光器的工作寿命，室温下连续输出功率为1W时工作寿命超过5000小时，这是大功率激光器的一个关键参数，至今未见国外报道。
在单电子晶体管和单电子存贮器及其电路的研制方面也获得了重大进展，1994年日本NTT就研制成功沟道长度为30nm纳米单电子晶体管，并在150K观察到栅控源－漏电流振荡；1997年美国又报道了可在室温工作的单电子开关器件，1998年Yauo等人采用0.25微米工艺技术实现了128Mb的单电子存贮器原型样机的制造，这是在单电子器件在高密度存贮电路的应用方面迈出的关键一步。目前，基于量子点的自适应网络计算机，单光子源和应用于量子计算的量子比特的构建等方面的研究也正在进行中。
与半导体超晶格和量子点结构的生长制备相比，高度有序的半导体量子线的制备技术难度较大。中科院半导体所半导体材料科学重点实验室的MBE小组，在继利用MBE技术和SK生长模式，成功地制备了高空间有序的InAs／InAI（Ga）As／InP的量子线和量子线超晶格结构的基础上，对InAs／InAlAs量子线超晶格的空间自对准（垂直或斜对准）的物理起因和生长控制进行了研究，取得了较大进展。
王中林教授领导的乔治亚理工大学的材料科学与工程系和化学与生物化学系的研究小组，基于无催化剂、控制生长条件的氧化物粉末的热蒸发技术，成功地合成了诸如ZnO、SnO2、In2O3和Ga2O3等一系列半导体氧化物纳米带，它们与具有圆柱对称截面的中空纳米管或纳米线不同，这些原生的纳米带呈现出高纯、结构均匀和单晶体，几乎无缺陷和位错；纳米线呈矩形截面，典型的宽度为20－300nm，宽厚比为5－10，长度可达数毫米。这种半导体氧化物纳米带是一个理想的材料体系，可以用来研究载流子维度受限的输运现象和基于它的功能器件制造。香港城市大学李述汤教授和瑞典隆德大学固体物理系纳米中心的LarsSamuelson教授领导的小组，分别在SiO2／Si和InAs／InP半导体量子线超晶格结构的生长制各方面也取得了重要进展。
低维半导体结构制备的方法很多，主要有：微结构材料生长和精细加工工艺相结合的方法，应变自组装量子线、量子点材料生长技术，图形化衬底和不同取向晶面选择生长技术，单原子操纵和加工技术，纳米结构的辐照制备技术，及其在沸石的笼子中、纳米碳管和溶液中等通过物理或化学方法制备量子点和量子线的技术等。目前发展的主要趋势是寻找原子级无损伤加工方法和纳米结构的应变自组装可控生长技术，以求获得大小、形状均匀、密度可控的无缺陷纳米结构。
2.5宽带隙半导体材料
宽带隙半导体材主要指的是金刚石，III族氮化物，碳化硅，立方氮化硼以及氧化物（ZnO等）及固溶体等，特别是SiC、GaN和金刚石薄膜等材料，因具有高热导率、高电子饱和漂移速度和大临界击穿电压等特点，成为研制高频大功率、耐高温、抗辐照半导体微电子器件和电路的理想材料；在通信、汽车、航空、航天、石油开采以及国防等方面有着广泛的应用前景。另外，III族氮化物也是很好的光电子材料，在蓝、绿光发光二极管（LED）和紫、蓝、绿光激光器（LD）以及紫外探测器等应用方面也显示了广泛的应用前景。随着1993年GaN材料的P型掺杂突破，GaN基材料成为蓝绿光发光材料的研究热点。目前，GaN基蓝绿光发光二极管己商品化，GaN基LD也有商品出售，最大输出功率为0.5W.在微电子器件研制方面，GaN基FET的最高工作频率（fmax）已达140GHz，fT=67GHz，跨导为260ms／mm；HEMT器件也相继问世，发展很快。此外，256×256GaN基紫外光电焦平面阵列探测器也已研制成功。特别值得提出的是，日本Sumitomo电子工业有限公司2000年宣称，他们采用热力学方法已研制成功2英寸GaN单晶材料，这将有力的推动蓝光激光器和GaN基电子器件的发展。另外，近年来具有反常带隙弯曲的窄禁带InAsN，InGaAsN，GaNP和GaNAsP材料的研制也受到了重视，这是因为它们在长波长光通信用高T0光源和太阳能电池等方面显示了重要应用前景。
以Cree公司为代表的体SiC单晶的研制已取得突破性进展，2英寸的4H和6HSiC单晶与外延片，以及3英寸的4HSiC单晶己有商品出售；以SiC为GaN基材料衬低的蓝绿光LED业已上市，并参于与以蓝宝石为衬低的GaN基发光器件的竟争。其他SiC相关高温器件的研制也取得了长足的进步。目前存在的主要问题是材料中的缺陷密度高，且价格昂贵。
II－VI族兰绿光材料研制在徘徊了近30年后，于1990年美国3M公司成功地解决了II－VI族的P型掺杂难点而得到迅速发展。1991年3M公司利用MBE技术率先宣布了电注入（Zn，Cd）Se／ZnSe兰光激光器在77K（495nm）脉冲输出功率100mW的消息，开始了II－VI族兰绿光半导体激光（材料）器件研制的。经过多年的努力，目前ZnSe基II－VI族兰绿光激光器的寿命虽已超过1000小时，但离使用差距尚大，加之GaN基材料的迅速发展和应用，使II－VI族兰绿光材料研制步伐有所变缓。提高有源区材料的完整性，特别是要降低由非化学配比导致的点缺陷密度和进一步降低失配位错和解决欧姆接触等问题，仍是该材料体系走向实用化前必须要解决的问题。
宽带隙半导体异质结构材料往往也是典型的大失配异质结构材料，所谓大失配异质结构材料是指晶格常数、热膨胀系数或晶体的对称性等物理参数有较大差异的材料体系，如GaN／蓝宝石（Sapphire），SiC／Si和GaN／Si等。大晶格失配引发界面处大量位错和缺陷的产生，极大地影响着微结构材料的光电性能及其器件应用。如何避免和消除这一负面影响，是目前材料制备中的一个迫切要解决的关键科学问题。这个问题的解泱，必将大大地拓宽材料的可选择余地，开辟新的应用领域。
目前，除SiC单晶衬低材料，GaN基蓝光LED材料和器件已有商品出售外，大多数高温半导体材料仍处在实验室研制阶段，不少影响这类材料发展的关键问题，如GaN衬底，ZnO单晶簿膜制备，P型掺杂和欧姆电极接触，单晶金刚石薄膜生长与N型掺杂，II－VI族材料的退化机理等仍是制约这些材料实用化的关键问题，国内外虽已做了大量的研究，至今尚未取得重大突破。
3光子晶体
光子晶体是一种人工微结构材料，介电常数周期的被调制在与工作波长相比拟的尺度，来自结构单元的散射波的多重干涉形成一个光子带隙，与半导体材料的电子能隙相似，并可用类似于固态晶体中的能带论来描述三维周期介电结构中光波的传播，相应光子晶体光带隙（禁带）能量的光波模式在其中的传播是被禁止的。如果光子晶体的周期性被破坏，那么在禁带中也会引入所谓的“施主”和“受主”模，光子态密度随光子晶体维度降低而量子化。如三维受限的“受主”掺杂的光子晶体有希望制成非常高Q值的单模微腔，从而为研制高质量微腔激光器开辟新的途径。光子晶体的制备方法主要有：聚焦离子束（FIB）结合脉冲激光蒸发方法，即先用脉冲激光蒸发制备如Ag/MnO多层膜，再用FIB注入隔离形成一维或二维平面阵列光子晶体；基于功能粒子（磁性纳米颗粒Fe2O3，发光纳米颗粒CdS和介电纳米颗粒TiO2）和共轭高分子的自组装方法，可形成适用于可光范围的三维纳米颗粒光子晶体；二维多空硅也可制作成一个理想的3－5μm和1.5μm光子带隙材料等。目前，二维光子晶体制造已取得很大进展，但三维光子晶体的研究，仍是一个具有挑战性的课题。最近，Campbell等人提出了全息光栅光刻的方法来制造三维光子晶体，取得了进展。
4量子比特构建与材料
随着微电子技术的发展，计算机芯片集成度不断增高，器件尺寸越来越小（nm尺度）并最终将受到器件工作原理和工艺技术限制，而无法满足人类对更大信息量的需求。为此，发展基于全新原理和结构的功能强大的计算机是21世纪人类面临的巨大挑战之一。1994年Shor基于量子态叠加性提出的量子并行算法并证明可轻而易举地破译目前广泛使用的公开密钥Rivest，Shamir和Adlman（RSA）体系，引起了人们的广泛重视。
所谓量子计算机是应用量子力学原理进行计的装置，理论上讲它比传统计算机有更快的运算速度，更大信息传递量和更高信息安全保障，有可能超越目前计算机理想极限。实现量子比特构造和量子计算机的设想方案很多，其中最引人注目的是Kane最近提出的一个实现大规模量子计算的方案。其核心是利用硅纳米电子器件中磷施主核自旋进行信息编码，通过外加电场控制核自旋间相互作用实现其逻辑运算，自旋测量是由自旋极化电子电流来完成，计算机要工作在mK的低温下。
这种量子计算机的最终实现依赖于与硅平面工艺兼容的硅纳米电子技术的发展。除此之外，为了避免杂质对磷核自旋的干扰，必需使用高纯（无杂质）和不存在核自旋不等于零的硅同位素（29Si）的硅单晶；减小SiO2绝缘层的无序涨落以及如何在硅里掺入规则的磷原子阵列等是实现量子计算的关键。量子态在传输，处理和存储过程中可能因环境的耦合（干扰），而从量子叠加态演化成经典的混合态，即所谓失去相干，特别是在大规模计算中能否始终保持量子态间的相干是量子计算机走向实用化前所必需克服的难题。
5发展我国半导体材料的几点建议
鉴于我国目前的工业基础，国力和半导体材料的发展水平，提出以下发展建议供参考。
5.1硅单晶和外延材料硅材料作为微电子技术的主导地位
至少到本世纪中叶都不会改变，至今国内各大集成电路制造厂家所需的硅片基本上是依赖进口。目前国内虽已可拉制8英寸的硅单晶和小批量生产6英寸的硅外延片，然而都未形成稳定的批量生产能力，更谈不上规模生产。建议国家集中人力和财力，首先开展8英寸硅单晶实用化和6英寸硅外延片研究开发，在“十五”的后期，争取做到8英寸集成电路生产线用硅单晶材料的国产化，并有6～8英寸硅片的批量供片能力。到2010年左右，我国应有8～12英寸硅单晶、片材和8英寸硅外延片的规模生产能力；更大直径的硅单晶、片材和外延片也应及时布点研制。另外，硅多晶材料生产基地及其相配套的高纯石英、气体和化学试剂等也必需同时给以重视，只有这样，才能逐步改观我国微电子技术的落后局面，进入世界发达国家之林。
5.2GaAs及其有关化合物半导体单晶材料发展建议
GaAs、InP等单晶材料同国外的差距主要表现在拉晶和晶片加工设备落后，没有形成生产能力。相信在国家各部委的统一组织、领导下，并争取企业介入，建立我国自己的研究、开发和生产联合体，取各家之长，分工协作，到2010年赶上世界先进水平是可能的。要达到上述目的，到“十五”末应形成以4英寸单晶为主2－3吨／年的SI－GaAs和3－5吨／年掺杂GaAs、InP单晶和开盒就用晶片的生产能力，以满足我国不断发展的微电子和光电子工业的需术。到2010年，应当实现4英寸GaAs生产线的国产化，并具有满足6英寸线的供片能力。
5.3发展超晶格、量子阱和一维、零维半导体微结构材料的建议
（1）超晶格、量子阱材料从目前我国国力和我们已有的基础出发，应以三基色（超高亮度红、绿和蓝光）材料和光通信材料为主攻方向，并兼顾新一代微电子器件和电路的需求，加强MBE和MOCVD两个基地的建设，引进必要的适合批量生产的工业型MBE和MOCVD设备并着重致力于GaAlAs／GaAs，InGaAlP／InGaP，GaN基蓝绿光材料，InGaAs／InP和InGaAsP／InP等材料体系的实用化研究是当务之急，争取在“十五”末，能满足国内2、3和4英寸GaAs生产线所需要的异质结材料。到2010年，每年能具备至少100万平方英寸MBE和MOCVD微电子和光电子微结构材料的生产能力。达到本世纪初的国际水平。
宽带隙高温半导体材料如SiC，GaN基微电子材料和单晶金刚石薄膜以及ZnO等材料也应择优布点，分别做好研究与开发工作。
篇5
软件行业是我国的重要行业，但自从其发展开始就一直存在着盗版问题，而由于被盗版的软件大多为国外软件制造商的产品，所以经常引发关于知识产权保护是否过渡的争论，支持盗版者以社会福利为其理由，而反对者坚持知识产权保护有利于技术进步。
1基本事实
关于软件盗版存在着公认的事实，这些事实是我们分析的起点。首先，软件盗版在技术上无法克服，即无论正版软件制造商采用何种反盗版技术都无法防范自己的软件被盗版；其次，盗版软件与正版软件在实用性上并不存在较大的差距，这点非常重要。因为这意味着正版软件和盗版软件的产品差别不大；再次，实施盗版所需的投入远远低于正版软件，因为盗版厂商无需支付研发支出；最后，软件生产的边际成本非常低，接近于零，所以可以认为正版和盗版软件的边际成本相等且不变。
2不存在盗版厂商时的正版软件定价策略
如果我们实施极为严格的知识产权保护，则市场上不存在盗版软件，此时正版厂商是市场上唯一的生产者，整个市场结构就是标准的完全垄断市场。相关的函数如下：反需求函数：p1=a-bq1需求函数则为：q1=a/b-p1/b成本函数为：c1=f+cq1利润函数为:：μ1=(a-p1)(p1-c)/b-fp1为正版软件的价格，q1为正版软件的需求量，f表示固定成本，这里相对于盗版厂商来说主要为研发支出，c表示不变的边际成本和平均变动成本。
所以对利润函数求p1的一阶导数可得其最优定价：p1=c+(a-c)/2
3基于一个正版厂商和一个盗版厂商市场结构的经济学分析
3.1软件市场反需求函数和需求函数
由于正版软件和盗版软件的差别不大，所以对于普通个人用户来讲，它们的替代性相当大。我们用以下这组反需求函数来表示这种关系：
p1=a-b(q1+θq2)p2=a-b(θq1+q2)
式中，a和b为正，0≤θ≤1，θ取负值时模型成为一个互补商品的需求模型。若θ=0则一种商品的价格仅与本商品的产量有关，而与另一种商品无关，两种商品无替代性。θ越接近于1，两个变量之间的替代性越强；当θ=1则两种商品为完全替代，即对于消费者来讲产品1和产品2完全一样。很明显，在盗版问题上0＜θ＜1，即两种商品既不完全替代也不完全无关，且θ较为接近1。
通过转换反需求函数的方程式，可以得到模型所隐含的需求函数方程式：q1=[(1-θ)a-p1+θp2]/(1-θ2)bq2=(1-θ)a-p2+θp1]/(1-θ2)b
3.2软件企业的成本函数和利润函数
正版软件的成本函数可以表示为：
c1=f+cq1，f表示固定成本，这里相对于盗版厂商来说主要为研发支出。c表示不变的边际成本和平均变动成本。
结合鲍利的线性需求模型，可得正版企业的利润函数为：
μ1=(p1-c)[(1-θ)(a-c)-(p1-c)+θ(p2-c)]/(1-θ2)b-f相应的，不包括大量研发支出的盗版厂商的成本函数为：c2=cq2
其利润函数为：
μ2=(p2-c)[(1-θ)(a-c)-(p2-c)+θ(p1-c)]/(1-θ2)b
使μ1最大化的对于p1的一阶条件给出了正版厂商相对于盗版厂商的价格最优反映函数：2(p1-c)-θ(p2-c)=(1-θ)(a-c)同理盗版厂商的价格最优反映函数为：2(p2-c)-θ(p1-c)=(1-θ)(a-c)由此可以确定均衡价格为：p1=p2=c+(1-θ)(a-c)/(2-θ)
4基于一个正版厂商和多个盗版厂商市场结构的经济学分析
4.1伯特兰模型与盗版厂商之间的竞争
当多个盗版厂商出现时(这也是更为符合实际的假设)，盗版厂商之间存在较为激烈的竞争，即盗版厂商的博弈对象不再是正版厂商而是其它的盗版厂商。而盗版软件之间则没有任何差别，它们之间的竞争完全是价格竞争。经典伯特兰模型认为，当产品同质时，最终价格会降至边际成本。
经典伯特兰模型是建立在两个生产同质产品的厂商基础之上的，这两个厂商只能使用价格作为决策变量。同时假设两个厂商拥有相同的平均成本和边际成本，且平均成本等于边际成本。图1中当厂商2的价格低于边际成本(平均成本)时，厂商1选择边际成本作为其价格；当厂商2的价格高于边际成本(平均成本)低于垄断价格Pm(平均成本)时，厂商1选择略低于P2的价格作为其价格，并占有整个市场；当P2>Pm时，厂商1的价格定在Pm处。
图2中包括了厂商2和厂商1的最优反应曲线，他们的交点就是均衡点p1=p2=mc。此时两个厂商都达到了平均成本处，谁都没有动力离开均衡点。
显然伯特兰模型的结论对于多个厂商也是成立，所以盗版厂商的价格会降至边际成本，这也能获得事实的支持：国内每个省会城市的盗版软件几乎都有自己的统一价格。
4.2基于多个盗版厂商市场环境的正版厂商的反应函数
当盗版软件的价格降至边际成本MC=c时，从正版软件厂商的最优价格反应函数：
2(p1-c)-θ(p2-c)=(1-θ)(a-c)
易于推出正版软件的最优定价为:
p1=c+(1-θ)(a-c)/2
5静态效率与动态效率
比较一个正版厂商面对一个盗版厂商所采用的最优定价和它面对多个厂商时的最优定价：
p1=p2=c+(1-θ)(a-c)/(2-θ)p1=c+(1-θ)(a-c)/2
我们发现存在多个盗版厂商时正版软件的最优定价应更低，如果再与完全垄断市场中企业的最优定价p1=c+(a-c)/2相比，我们发现随着盗版厂商的加入，的确正版厂商的最优定价会不断下降，越来越接近静态社会福利的标准p=mc。所以认为盗版有利于增加社会福利的看法是有道理的。但是这只是静态效率，静态效率包括配置效率和生产效率。
而社会福利则除了静态效率还包括动态效率，动态效率则与知识扩散有关，知识扩散是创新和知识产权保护的函数，所以动态效率是创新和保护的函数。如果我们不重视保护知识产权，则没有人愿意投资进行创新。如果我们过于保护，比方说，将软件的版权无限期延长，那知识将无法扩散，技术无法进步，经济就很难增长。有学者用下下列图3表示社会福利与知识产权之间的关系：
在图3中社会福利(严格的讲是动态社会福利，即动态效率)和知识产权的保护水平不是线性相关的，在P*(此处P为保护水平，而非价格)处达到最大，大于或小于P*都会造成动态效率的损失。
6主要结论
所以认为为了社会福利的进步，就应该允许大肆盗版的看法是没有坚实的经济学基础的。因为静态效率最大化要求不对知识产权进行任何保护，这样人人都可以盗版，软件价格一定会降低到边际成本处。但动态效率则要求对知识产权进行一定程度的保护(P*不可能为零)，所以两者无法同时达到最大化。
尽管没有定量上的最优值，我们还是可以有一些有价值的结论。我们可以在软件的保护方面进行一些策略调整，比方说缩短软件保护的著作权年限，以提高静态效率和知识传播速度，同时在保护期内严厉打击盗版，保护企业的创新精神，保护产业的长期竞争力。
参考文献
篇6
引言
大庆油田是我国最大的油田，是我国重要的能源基地，全国40%的原油来自大庆，油田企业每年都有大量的新增建设用地，每年都有新打的井，对土地的依赖性强，且在占用土地上具有点多、面广、量大等特点，因此，对于油田企业来说，切实加强土地资产的经营管理，合理利用土地资源，确保其保值增值，具有特别重要的现实意义。大庆油田建设过程中涉及众多的土地产权问题。土地问题处理好了，有利于大庆油田20年原油持续稳产4000万吨有利于大庆经济的繁荣发展，有利于社会的稳定。实际工作过程中，应该依据国家有关法律、法规和政策以及大庆油田的实际情况，妥善处理好土地问题。
1、油田土地管理工作的现状
土地属于重要的资源，又是重要的资产，土地管理应该坚持资源资产并重管理，管理的基本原则是：有序在偿、供需平衡、结构优化、集约高效。油田土地管理工作是油田工程建设的前提保障，近年来，全国正在开展土地管理调研，国家对土地管理的要求也进一步加强，油田单位应该结合实际，深入基层，加强管理，严抓违法案件，继续做好土地管理工作。
近年来，大庆油田在建设用地程序上，严格依据国土资源部《建设项目用地预审管理办法》、《黑龙江省建设用地审批流程、建设用地预审程序》等相关管理制度，对油气田建设每宗地的取得和使用，都依法按程序办理，足额及时上缴全部税费，认真履行建设用地合同各项条款，切实做好土地资料建档归档工作；历年来没有发生一起因用地问题引发的纠纷。同时，油田公司把集约节约用地放在各项工作的首位；在站（所）选址，井场勘探，油气管道铺设，道路建设项目中，做到了“三多、三少、一禁止”（即：多用荒地、多用沙地、多用坡地；少用平地、少用耕地、少用园地；禁止用基本农田）。积极简化流程工艺，科学合理布井，推广应用多井组的集约节约用地方式，节约用地成效显著。
2、油田企业土地资产管理常见问题
全国各油田有一个普遍的现象，油田占地面积广，土地资源丰富，近年来，土地管理越来越规范，但在土地管理方面难免也存在一些问题。
2.1存在土地荒芜现象
一直以来，在土地使用方面存在一些问题，例如：管理不善，节约意识淡薄，土地有效利用率偏低，存在闲置、浪费的现象。甚至存在无任何许可的情况下，圈地搞工程、搞项目，工程多年不开工，用地一直空闲，造成严重浪费。
2.2重视征地，轻视管理
油田企业为了油田开发的需要，每年都要投入大量资金，投资建设的第一环节就是征用大量土地资源，在一定意义上可以说，土地资源是油田的最宝贵固定资产，是企业资产的重要组成部分。但是长期以来，许多油田企业缺乏土地管理意识，不够重视土地管理工作，多头管理现象严重，管理机构不健全，或管理人员岗位变换频繁，相关存档资料分散或遗失，归档不及时，以及机构变动时移交手续不规范，造成了许多珍贵的土地历史资料遗失，有时甚至因无法找到相关证明材料，不得不重复交费，重新办理用地手续等，给企业带来了无可挽回的经济损失。
2.3建设用地协调管理难度不断增大
随着油田开发的需要，建设项目不断增加，部分油气勘探建设项目占压农民耕道、桥梁、林地、经济作物现象时有出现，项目涉及地方公路、建筑物、河流的穿越、搭头等，对民用供水、供电、通讯线路进行改道情况时有发生。由于施工人员与所处地区人员存在较大文化差异，加之用地政策、补偿标准等缺乏统一标准，基本是多头管理，与地方协调起来较为困难，严重时出现地方人员围堵工地、阻挠施工现象。
3、加强油田企业土地资产管理的措施
3.1构建土地资源信息化档案
随着计算机技术的不断发展，在土地管理工作中，应该结合实际工作引进软件，逐步建立起信息化土地资产管理新模式，开发功能强大的土地资产管理信息网络系统。在系统内，实现企业管理的各个功能，为企业各部门提供方便，如：实现固定资产、流动资产、房产的相互连接，实现土地管理信息的共享、共用，实现土地应用信息的查询、上报、下发、智能化，从而不断提高土地管理部门的工作效率，为企业领导及各专业部门进行决策提供重要参考数据。
3.2重视规划，提高土地利用率
油田建设用地应以可持续发展为指导，以节约用地为方针，遵循相关“十二五规划”建设用地要求，在建设初期要进行全面考察，科学用地，按需用地，科学规划，并将规划进行科学计算，贯彻落实到实际工作中，促进土地资源的合理利用和开发。此外，要从石油技术等方面来减少土地资源的应用，如：①提高钻井技术，从节约用地的角度出发，在新钻井方面要灵活运用水平井、定向井等多种钻探方式；②在钻井施工前，应该优化方案设计，减少占用土地，减少占用耕地，提高土地资源的利用率，降低钻井施工成本，在施工过程中，应尽量少修路，充分利用现有公路条件；③对报废井场积极实施退耕，减少已占土地数量。
3.3加强用地协调，科学合理用地
油田土地管理部门，应该从大局出发，确保油田建设用地征用渠道的通畅，为公司的发展做后勤保障。在油田建设过程中，会遇到各种各样的土地问题，遇到各种困难，在困难面前，土地部门的管理人员，应该树立信息，积极协调地方，对地方组织、个人无理阻挠油气田建设征地进程，故意妨碍工程建设的行为、事件，坚决依法追究当事人责任。积极协助地方土地执法、交通、公安部门开展社会环境综合治理，坚决惩治滋事闹事者，保证油气田建设用地征用的正常工作秩序。
3.4提高认识，树立土地管理新观念
篇7
在班级中，加入小团体的小学生往往能通过自己的特殊兴趣和共同活动，成为班级中的积极分子。但是；由于他们的认知能力和社会经验都在发展之中，有时，小团体的利益和规则会与班级的利益和纪律相抵触，也可能会因为小团体的活动过于频繁而影响了他们的学习和生活，甚至有可能受社会上的不良分子的影响而出现违法乱纪的行为。因此，教师要正确地对待班级中的小团体，既要支持他们的正当活动，又要做必要的引导。
第一，教师要在任何时候都了解自己班级中的小团体的活动状况、核心人物的态度以及人员的变迁。同时，还要了解班级内大部分成员对这些小团体的评价。
第二，教师要做好小团体的核心人物的工作。小团体的活动和作用，很大程度上取决于这些核心人物的态度。因此，做好他们的工作是把握小团体的关键。
第三，教师要善于在班级中创造良好的情感气氛，使班级目标与小团体目标在根本利益上是相容的，并努力使小团体的活动适应班级的活动。同时，教师要善于在各种活动中充分调动小团体的积极性，发挥他们的特长，并注意提高他们的活动质量。
篇8
武大伟强调，中方衷心期待各国代表团发挥政治智慧，拿出政治决心和勇气，在增进相互信任的过程中开辟互利共赢的未来，为实现半岛无核化，实现有关国家关系正常化，构建和谐东北亚新格局做出新贡献。
在开幕式后举行的全体会议上，中方代表团团长武大伟、朝鲜代表团团长金桂冠、美国代表团团长希尔、韩国代表团团长千英宇、日本代表团团长佐佐江贤一郎和俄罗斯代表团团长拉佐夫分别作主旨发言，就如何落实“9・19”共同声明阐述了各自立场，并提出了相关主张和设想。
武大伟指出，“9・19”共同声明凝聚了各方的共识，是六方关于半岛无核化总体目标的政治宣言，是各方必须遵循的纲领性文件。共同声明的通过标志着我们完成了“承诺对承诺”。今后的课题是按照“行动对行动”原则，具体落实共同声明。中国代表团愿与各国代表团一道，以积极、灵活和务实的态度参加会谈和磋商，为使本次会议能够取得积极成果作出建设性努力。
韩、俄、美、朝、日五国代表团团长对六方会谈的重启表示欢迎，感谢中方为复谈做出的不懈努力。各方重申继续履行在“9・19”共同声明中作出的承诺，坚持通过对话协商以和平方式实现半岛无核化，实现有关国家关系正常化，实现东北亚地区长治久安。各方还表示，六方会谈重启来之不易，各方应抓住机遇，本着面向未来、灵活务实的精神，按照“行动对行动”和协调一致原则，制定落实共同声明的具体措施和步骤，争取使会谈取得积极成果。
开幕式之前，六方代表团举行了团长会议。
当天，六方会谈中方代表团发言人姜瑜在吹风会上表示，各方在第五轮北京六方会谈第二阶段会议首日进行了“认真、坦率、务实”的会谈。
姜瑜表示，中方支持朝美进行接触和对话，希望双方利用此阶段会谈机会，就各自关切问题深入交换意见，找到妥善解决问题的办法。
姜瑜表示，朝美在9・19共同声明中承诺相互尊重、和平共处，根据各自双边政策，采取步骤实现关系正常化。中方希望朝美双方本着相互尊重、平等协商的精神，加强沟通，弥合分歧，通过对话和平解决问题，不断推动半岛形势向积极方向发展。
12月19日，第五轮六方会谈第二阶段会议举行团长会，各方就落实共同声明的具体措施发表了看法，并提出了具体建议。
中方代表团团长武大伟表示，落实共同声明是一个系统工程，分阶段实施，逐步推进，是比较现实合理的选择。作为第一步，应该制定有助于落实共同声明的具体措施，确定各方现阶段能够采取的具体行动。
各方代表团重申了坚持“9・19”共同声明的立场，并表示将作出进一步努力，制定落实共同声明的规划。
当晚，外交部副部长戴秉国在钓鱼台国宾馆设宴款待参加第五轮六方会谈第二阶段会议的各国代表团团长。
戴秉国对各国代表团团长来京出席此次六方会谈表示欢迎。他指出，举行六方会谈的目的就是通过对话和磋商，扩大共识，增进信任，缩小分歧，消除隔阂。在过去的两天里，各方通过全体会议、团长会、双边磋商等多种形式，围绕落实共同声明的措施坦率、深入地交换意见，阐明了各自立场，增加了彼此了解，谈判在不断深化。
戴秉国表示，相信各方会拿出巨大诚意，作出最大努力，在实现半岛无核化和有关国家关系正常化方面迈出坚实步伐，早日实现各方的共同目标。
当天下午，外交部发言人秦刚在例行记者会上表示，六方会谈是一个逐步推进的进程，有关各方在不断加强接触、增进了解、寻求共识、积累共同点、缩小分歧的过程中逐步迈向前进。
秦刚说，中方本着客观、平衡、兼顾各方利益和关切的精神，同有关各方保持接触，听取有关各方建议和意见，进行协调和斡旋。他强调，中方和其他各方在六方会谈中有一个“非常重要的、压倒一切的”共识，即回到通过对话和谈判解决朝鲜半岛核问题的轨道上来，共同落实“9・19”共同声明，朝着朝鲜半岛无核化的目标前进。他表示相信，本着这样的共识，中国和美国以及其他有关方能够通过协商和接触，不断找到彼此之间的共同点。
12月20日，第五轮六方会谈第二阶段会议进入第三天，双边磋商和接触异常密集，谈判依旧艰难。
由美国助理财政部长帮办丹尼尔・格拉泽和朝鲜贸易银行总裁吴光哲率领的美朝相关代表团于当天在朝鲜驻华使馆就金融问题进行了第二次磋商。19日，美朝代表团就金融问题进行了首次磋商。
格拉泽表示，他和朝鲜代表团当天进行了5个小时的磋商，双方“态度认真”，磋商是“有帮助的”。双方正商讨2007年1月在纽约继续就此问题进行讨论。
当天，中国国际问题研究所研究员晋林波分析指出，美国的态度此次有两大调整：一是愿意向朝鲜提供书面安全保障；二是愿意谈金融问题。过去美国并不愿意这样做。美国带来了具体的解决核问题的方案，其中有些内容充分考虑到朝鲜的接受能力。
中国社会科学院亚太所专家朴键一分析指出，中国创造性地提出工作组机制和“多边中的双边”的问题解决机制，使谈判不分场合、不拘形式、多边双边同时进行，将谈判任务化整为零，体现出一种更为主动的外交新思维。
当天下午，外交部长李肇星在钓鱼台国宾馆会见各国代表团团长。
李肇星说，六方会谈进程陷入僵局一年多以后得以重新启动，实属不易。在六方会谈框架下通过谈判和平解决朝核问题，实现半岛无核化，实现半岛和东北亚地区的长治久安，符合各方的利益，符合世界人民的愿望。
李肇星指出，第四轮六方会谈发表的共同声明是六方会谈进程取得的重要进展，照顾到各方关切，值得珍惜。为实现互利共赢，各方当务之急是制定落实共同声明的规划，采取实际行动履行各自在共同声明中作出的承诺。
李肇星表示，经过各方代表团的艰苦努力，此次会谈已取得许多新的共识：各方都重申履行“9・19”共同声明；重申愿通过对话和平解决半岛核问题；重申坚持朝鲜半岛无核化的共同目标。希望有关各方发挥政治智慧和创造性，逐步积累信任，扩大共识，中方将一如既往地发挥建设性作用，与各方保持密切沟通与合作，推动会谈取得积极进展。
各国代表团团长表示，六方会谈重启意义重大。各方应进一步做出共同努力，克服困难，推动会谈取得实质性成果。各方赞赏中方作为六方会谈主席国为复谈并推动会谈取得成果所发挥的重要作用。
12月21日 ，第五轮北京六方会谈第二阶段会议进入第四天，各方进行了密集的双边磋商。
当天，中方分别和朝、美、韩、日、俄五方举行了双边磋商。俄日、美日、朝美也分别进行了双边磋商。
本阶段会谈采取了全体会、团长会和双边磋商等形式。截至当天下午1点半，在钓鱼台国宾馆内已举行了25场双边磋商，其中13场和中方有关。
六方会谈美国代表团团长希尔当天表示，会议将进入以文件形式反映进展情况的阶段。
外交部发言人秦刚在当天的例行记者会上也表示，会议已到了一个各方认真、坦率、务实地讨论实质性问题的阶段，希望有关各方继续齐心协力、耐心地推进会谈进程。
12月22日，六方会谈中方代表团团长、外交部副部长武大伟在北京宣读了第五轮六方会谈第二阶段会议《主席声明》。全文如下：
第五轮六方会谈第二阶段会议于12月18日至22日在北京举行。
各方回顾了六方会谈形势的发展和变化，重申通过对话和平实现朝鲜半岛无核化是各方的共同目标和意志，重申将认真履行在2005年9月19日共同声明中作出的承诺，同意根据“行动对行动”原则，尽快采取协调一致步骤，分阶段落实共同声明。
各方就落实共同声明的措施和起步阶段各方将采取的行动进行了有益的探讨，提出了一些初步设想。各方还通过密集的双边磋商，就解决彼此关切坦率、深入地交换了意见。
各方同意休会，向首都报告，尽早复会。
当天，国务委员唐家璇在钓鱼台国宾馆会见了各国代表团团长。
唐家璇说，经过一年多的折冲，六方会谈进程得以重启，并就落实共同声明措施和起步阶段各方将要采取的行动进行了坦诚和深入的讨论。各方的主张更加明确，立场更加靠近，共识不断积累。各方重新确认了共同声明精神，重申将认真履行各自在共同声明中作出的承诺，表达了继续致力于实现半岛无核化目标和通过对话和平解决问题的意志，具有十分重要和积极的意义。
唐家璇指出，全面落实共同声明是各方的责任和义务，也符合各方的利益。解决有关问题，实现东北亚的长治久安，不可能一蹴而就，需要有个循序渐进的过程，需要各方作出政治决断，需要对前途保持信心。
篇9
本书共有4章。1 离子激励工艺方法；2 借助带电粒子的半导体嬗变掺杂；3 利用辐射缺陷的半导体掺杂；4 隐埋多孔及损伤层的形成。
本书是世界科技出版社出版的《电子学和系统问题精选》丛书第37卷。本书的第一作者在圣彼得堡理工大学任教，第二作者在俄罗斯RAS俄罗斯科学院所属微电子学与高纯度材料研究所任职。本书引用的参考资料超过400种。对半导体电子学和固态辐射物理感兴趣的科学家、技术人员和学生将会从中受益。
胡光华，高级软件工程师
篇10
1引言固体能带理论是目前研究固体中电子运动的一个主要理论基础。固体能带性质可以区别固体为何分为导体，半导体，绝缘体；可以了解半导体导电机理。
2 能带论的主要结论
2.1 能带及其一般性质
在晶体中，原来的简并能级即自由原子中的能级分裂为许多和原来能级很接近的能级，形成能带。
电子在单一方势阱中运动，能级是分立的；电子在周期性势阱中运动，每一能级变为一能带。
1）分裂的新能级在一定能量范围内，形成一个连续分布的能量带，称能带，也称容许带。
2）在相邻的容许带之间可能出现不容许能级存在的能隙，称为禁带。科技论文，固体能带性质。
3）自由原子中电子能级越高，对应能带越宽。
2.2 金属，半导体，绝缘体的能带特征
在晶体周期场中运动的个电子，他们的基态可以用类似的办法讨论，这时但电子能级用表示，分成一系列能带， 一般不具有简单的自由电子的形式。个电子填充这些能级中最低的个，有两类填充情况：
1）电子恰好填满最低的一系列能带，再高的各带全部都是空的，最高的满带称为价带，最低的空带称为导带，价带最高能级（价带顶）与导带最低能级（导带底）之间的能量范围称为带隙。这种情况对应绝缘体和半导体。带隙宽度大的（例如约）为绝缘体，带隙宽度小的（例如约）为半导体。
2） 除去完全被电子充满的一系列能带外，还有只是部分地被电子填充的能带，后者常被称为导带。这时最高占据能级为费米能级，它位于一个或几个能带的能量范围之内。在每一个部分占据的能带中，空间都有一个占有电子与不占电子区域的分界面，所有这些表面的集合就是费米面。这种情况对应金属导体。
2.3 能带的周期性和反演对称性
1） 周期性：
其中 是一维情况的倒格矢， 为一个布里渊区涉及的范围。这里我们只作粗略的证明：在点的布洛赫函数可以写为：
（1）
其中 ：
=（2）
注意 （1）式的方括弧内的因子具有正格子之间的平移格矢不变性
令
（3）
（4）
利用 和（2）式很容易证明
=（5）
（2）式中方括弧内因子与表示的 具有同一个布拉菲格子的平移不变性，这样，平移对称操作不会改变可观察量 的大小，所以相差为倒格矢的两个 态的全部本征函数和能量本征值的集合应是全同的，这样，只要在各布里渊区按能连从低到高次序重新标号，有下式成立：
（6）
（7）
2） 反演对称性 ：
（8）
证明： 态的薛定谔方程
（9）
（10）
由布洛赫定理：取上式复共轭：
（11）
态的薛定谔方程：
（12）
将（11）和（12）重新整理：
（13）
（14）
方程 （13）和（14）中的哈密顿量是完全相同的，它们唯一地确定了一组能量本征值的集合。适当选取（13）和（14）方程的能量本征值的序号，就可以确保：
（15）
（16）
可见，能带具有反演对称性。[2]
2.4能带的三种表示图式[2]
1）扩展能区图式
对于能量最低的能带，在第一布里渊区内变动。科技论文，固体能带性质。对于能量次低的能带，在第二布里渊区内。依次类推，是的单值函数，不同的能带画出在不同的布里渊区内。
如图1（a）所示。
2）周期能区图式
由于，所以图1 （a）中的任意一条能谱曲线可以通过平移倒格矢从一个布里渊区移到其它布里渊区。在每个布里渊区内表示出所有能带，构成空间内的完整图象，如图1（c）所示。
3）简约能区图式
把图1（a）中所示的所有能谱曲线通过平移倒格矢移入第一布里渊区。这时是的多值函数，对于一个给定的，每个能带都有相应的能量与其对应。限制在第一布里渊区之内。如图1（b）所示。
图1 三种能区图式
3 结束语固体能带理论是目前研究固体中电子运动的一个主要理论基础。利用固体能带的一些性质，可以更好地分析导体，半导体，绝缘体。
关键词: 布里渊区，薛定谔方程.
1引言固体能带理论是目前研究固体中电子运动的一个主要理论基础。固体能带性质可以区别固体为何分为导体，半导体，绝缘体；可以了解半导体导电机理。[1]
2 能带论的主要结论2.1 能带及其一般性质
在晶体中，原来的简并能级即自由原子中的能级分裂为许多和原来能级很接近的能级，形成能带。
电子在单一方势阱中运动，能级是分立的；电子在周期性势阱中运动，每一能级变为一能带。
1）分裂的新能级在一定能量范围内，形成一个连续分布的能量带，称能带，也称容许带。
2）在相邻的容许带之间可能出现不容许能级存在的能隙，称为禁带。
3）自由原子中电子能级越高，对应能带越宽。
2.2 金属，半导体，绝缘体的能带特征
在晶体周期场中运动的个电子，他们的基态可以用类似的办法讨论，这时但电子能级用表示，分成一系列能带， 一般不具有简单的自由电子的形式。个电子填充这些能级中最低的个，有两类填充情况：
1）电子恰好填满最低的一系列能带，再高的各带全部都是空的，最高的满带称为价带，最低的空带称为导带，价带最高能级（价带顶）与导带最低能级（导带底）之间的能量范围称为带隙。科技论文，固体能带性质。这种情况对应绝缘体和半导体。带隙宽度大的（例如约）为绝缘体，带隙宽度小的（例如约）为半导体。
2） 除去完全被电子充满的一系列能带外，还有只是部分地被电子填充的能带，后者常被称为导带。这时最高占据能级为费米能级，它位于一个或几个能带的能量范围之内。在每一个部分占据的能带中，空间都有一个占有电子与不占电子区域的分界面，所有这些表面的集合就是费米面。这种情况对应金属导体。
2.3 能带的周期性和反演对称性
1） 周期性：
其中 是一维情况的倒格矢， 为一个布里渊区涉及的范围。这里我们只作粗略的证明：在点的布洛赫函数可以写为：
（1）
其中 ：
=（2）
注意 （1）式的方括弧内的因子具有正格子之间的平移格矢不变性
令
（3）
（4）
利用 和（2）式很容易证明
=（5）
（2）式中方括弧内因子与表示的 具有同一个布拉菲格子的平移不变性，这样，平移对称操作不会改变可观察量 的大小，所以相差为倒格矢的两个 态的全部本征函数和能量本征值的集合应是全同的，这样，只要在各布里渊区按能连从低到高次序重新标号，有下式成立：
（6）
（7）
2） 反演对称性 ：
（8）
证明： 态的薛定谔方程
（9）
（10）
由布洛赫定理：取上式复共轭：
（11）
态的薛定谔方程：
（12）
将（11）和（12）重新整理：
（13）
（14）
方程 （13）和（14）中的哈密顿量是完全相同的，它们唯一地确定了一组能量本征值的集合。适当选取（13）和（14）方程的能量本征值的序号，就可以确保：
（15）
（16）
可见，能带具有反演对称性。[2]
2.4能带的三种表示图式[2]
1）扩展能区图式
对于能量最低的能带，在第一布里渊区内变动。对于能量次低的能带，在第二布里渊区内。科技论文，固体能带性质。依次类推，是的单值函数，不同的能带画出在不同的布里渊区内。
如图1（a）所示。
2）周期能区图式
由于，所以图1 （a）中的任意一条能谱曲线可以通过平移倒格矢从一个布里渊区移到其它布里渊区。在每个布里渊区内表示出所有能带，构成空间内的完整图象，如图1（c）所示。
3）简约能区图式
把图1（a）中所示的所有能谱曲线通过平移倒格矢移入第一布里渊区。这时是的多值函数，对于一个给定的，每个能带都有相应的能量与其对应。限制在第一布里渊区之内。科技论文，固体能带性质。如图1（b）所示。科技论文，固体能带性质。
图1 三种能区图式
3 结束语固体能带理论是目前研究固体中电子运动的一个主要理论基础。利用固体能带的一些性质，可以更好地分析导体，半导体，绝缘体。
参考文献
[1]黄昆,韩汝琦.固体物理学[M].北京：高等教育出版社,1988.
篇11
20世纪70年代，英特尔公司(Intel)的戈登・摩尔(Gordan Moore)预言：芯片上晶体管的数量将每隔18个月至两年就会翻一番。这即是电脑行业在幕后称之为的“摩尔定律”，这一定律至今依然在发挥着作用。但是，如果“摩尔定律”一直有效，那么小小芯片上的晶体管数量将继续呈指数级的增长。可以想像不久的将来芯片将承受怎样的负担，这就需要将整个系统集成在一个小小芯片上的SoC(System on Chip)技术。这个激动人心的技术将曾经占据整个房间的庞大的计算机变得如今只有小拇指的指甲那么大小。正如很多专家所言，自从以半导体和集成电路为基础的计算技术出现以来，片上系统(SoC)技术已经成为最重要的一项技术。
本书是为迎接新一代半导体技术来临的巨大的设计挑战而汇集的论文集，这些论文几乎涵盖了SoC技术的所有相关主题。具体为：1．为了使器件模型不断地降低成本，还必须满足其准确性，就需要扩展各种不同的新技术，ColinMcAndrew的论文就是面向二极管的模型，Matthias Bueher和Christian Enz的论文解决了MOS管的模型。2．解决过程参数的概率性偏差，这些偏差表现为电路的行为偏差，也就是在大规模生产当中被称为参数出现误差，Colin McAndrew的论文的另外一个贡献就是研究了在电路模拟当中的概率性偏差，这在计算效率和物理分析方面很重要，最终可能会决定设计是否可以生产。3．电路部件的设计复杂性，在新技术快速涌现的当代，对于每一种新技术都相应重新设计电路显然不现实，也为成本要求所不允许，Jose Franca的论文试图设计出将数据转换器、放大器和滤波器集成在一起，成为一个能够匹配很多应用的系统。4．随着芯片上晶体管数量的增加，单位面积里所聚集的晶体管数量将越来越多，密集的晶体管单位面积上的发热将越来越巨大，这就提出了当今非常热门的问题――低功耗，R.Leung的文章就涉及这个方面，试图解决高速NO缓冲器的低功耗问题。5.T.Yanagawa，S.Bampi和G.Wirth的文章很翔实和理性的预测了2010年的微电子技术对将来的微电子和集成电路半导体技术产生的影响。
本书适合学习和从事微电子和计算机专业的研究生和工程技术人员阅读，同时也适合相关专业读者参考。
丁丹，硕士生
(中国科学院计算技术研究所)
篇12
1 概述
随着国内外对电力资源需求的不断增长，研制和开发大容量发电机组已成为现阶段水电站的发展趋势。而构成大容量发电机组最重要且必不可少的部件之一就是定子绕组（又叫定子线棒），它是实现由机械能想电磁能转换的场所。为了提高绝缘性，现阶段常采用固体—气体绝缘。此工艺是将绝缘气体同时置于固体绝缘内外，但在交流高电压作用下，这些气体因为承受相对较高的电场强度时，易发生局部放电或电晕。
2 发电机的电晕现象的产生机理及其对机组的危害
电晕的产生是因为不平滑的导体产生不均匀的电场，在不均匀的电场周围曲率半径小的电极附近当电压升高到一定值时，因空气游离就会发生放电，形成电晕。针对大容量机组，定子绕组通常置于通风槽口及直线出槽口处，由于绕组端部电场集中，当局部位置场强达到一定数值时，气体发生局部游离，在电离处出现蓝色荧光，形成电晕现象。电晕产生热效应和臭氧、氦的氧化物，使线圈内局部温度升高，导致胶粘剂变质、碳化，股线绝缘和云母变白，进而使股线松散、短路，绝缘老化。另外由于热固性绝缘表面与槽壁接触不良或不稳定时，在电磁振动的作用下，将引起槽内间隙火花放电。这种火花放电造成的局部温升将使绝缘表面受到严重侵蚀。这一切都将对电机绝缘造成极大的损害，而缩短定子线棒的使用寿命甚至破坏线棒。
3 电晕防护措施——定子绕组电晕防护系统
对于定子绕组而言，端部电晕的根源在于槽口电场集中。因此只要使电场均匀化，也就能有效地抑制电晕的产生。目前，常用的防护措施有：MICADUR（真空压力浸渍〈VPI〉绝缘系统）、 槽电晕防护系统（SCP）、端部电晕防护系统（OCP）。综合上述各个防护系统的优点，糯扎渡水电站9#机的线棒端部——槽电晕防护和端部电晕防护的交接处，设计了多层电晕防护，分级扩宽电荷流向低电位处（铁芯）的路径，有效的改善了电场集中现象，在一定的电压范围内，有效地抑制了电晕的产生。（如图1、2所示）
图中电荷从集中区域通过分级半导体路径流入导电防晕层（槽电晕防护层），最终通过导电防晕层外包绕的低阻槽衬流入接地的定子铁芯，从而达到均衡电场的目的，最大程度的避免了电晕的产生。 同时，糯扎渡水电站还采用了定子绕组端部半导体防晕漆处理和线棒环绕绑扎系统。现将线棒环绕绑扎系统的工艺及优点叙述如下：
发电机在下线前，首先将一定宽度的半导体低阻槽衬通过专用敷胶工具，均匀敷设一定厚度的半导体硅树脂后对折，以裹胶后的半导体低阻槽衬做缠绕带，均匀的缠绕在线棒直线段上。在胶未固化的情况下，将线棒用人力下入铁芯槽。硅树脂膨胀固化并有较好的弹性，因此线棒与铁芯的尺寸配合可以稍大，包绕后的线棒可以很容易下入铁芯槽，待硅胶膨胀固化，使线棒与铁芯有很好的机械接触，固化后的弹性硅胶又可以补偿因温度变化引起的热膨胀和运行中可能出现的位移或线棒与铁芯槽间的间隙（目前定子所使用的环氧粉云母绝缘的线膨胀系数很小，在正常运行条件下，环氧粉云母绝缘的线棒的膨胀量不能填充线棒和铁芯间的间隙。），有利于发电机的安全运行。
硅胶被半导体低阻槽衬包裹，故线棒表面与铁芯槽壁是通过半导体槽衬连接，较好的保证了线棒与槽壁的电气连接，以有效的防止槽部电晕。线棒在安装时可轻易地在铁芯槽中作少许的垂直移动，以准确对正上下层线棒的电接头，因此线棒的安装也较为简单方便、节省工时，而且线棒可以反复利用，具有良好的经济效益。
4 结论
随着现代社会的发展，电力和大型发电机工业在国民经济中继续起着重要作用，并将得到更大发展。在发电机定子绕组上所选用的绝缘材料及所研发的电晕防护系统，在其机组实际运行中效果明显，发挥了良好的作用。值得提出来，参考借鉴。
参考文献
[1]崔永生.26kV高压电机定子线棒端部防晕材料及结构的研究与应用[D].硕士 学位论文，2003.
[2]刘瑛岩.20～26kV级发电机定子线棒端部防晕结构研究[D].博士学位论文，2000.
作者简介
段凯敏（1984.06-），女，汉族，河南三门峡人，讲师，硕士，长江工程职业技术学院（水利工程系），研究方向：水利水电工程。