走进材料科学之感
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在1833年,电子学之父法拉第发现了硫化银的电阻与金属不同,随着温度的上升,它的电阻反而降低,即导电性增强,这是人类首次发现异于导体特性的物质,或者是说「非导体」或「非绝缘体」,这一类物质就是所谓的半导体,其导电性比导体小很多,但却又比绝缘体好。
《晶体的光辉:信息时代的诞生》(Crystal Fire :the birth of the information age)(Riordan AND Hoddeson 1997)
热点:晶体表面的一些特殊位置就有更好的性能
WALTER BRATTAIN WILLIANM SHOCKLEY JOHN BARDEEN
集成电路的诞生
半导体的电子能带结构
Cornyers herring 固体物理学知识的真正的百科全书
原始的晶体管一块从多晶上切割的锗制作
Czochralski方法的单晶生长技术
电活性:晶界、位错
消除位错的方法,仔细控制晶体生长
晶体生长最初的位错沿侧面出现,留下一个每平方厘米少于100个位错的晶体(Dash的成就1958,1959)
晶体缺陷:堆垛层错
掺杂方法溶解、固体扩散
塑性流动和晶体滑移
今天,通过气相中间化合物精炼硅晶体直径太大,区域精炼不能完成
1936 Mervin Kelly 用电子开关来代替金属簧弹片式继电器
电子器件的演变:一只真空电子管,一只带有防护罩的单个晶体管,一块镶有上百个集成电路芯片的150mm直径的硅晶片。
扩散屏蔽层
高分子膜特别是聚酰亚胺正在逐渐代替陶瓷
量子阱量子线量子点量子阱之间的隧道效应
受限异质结可调谐激光器
光学激光器:一个用来产生固有的、本征单波长且高度定向光的装置1960 Charles Townes “带隙工程”
分子束外延生长技术MBE
氮化镓及其合金是自硅以来最重要的半导体,由其产生的光将产生深远的革命
a有第三主族氮化物性化合物组成的异质结,能够发出非常明亮的蓝光或绿光的半导体激光器的发展
B异质结构层能够以准确的角度发光的半导体激光器的设计(日本1996)
半导体器件的发展141篇关于半导体器件论文的论文集(Sze,1991)
悬挂键
太阳能电池的经济性Zweibel 出版的书1990
加氢非晶硅(Street,1991)(SCHROPP AND ZEEMAN )
如果足够量的氢加热到一片硅中,它将从非晶转化为微晶,如果材料处于这种转变的临界状态,能够获得最好的性能。
单硅晶太阳能电池。非晶硅太阳能电池。薄膜(硅膜)太阳能电池。
最近,从彩色照相中获得灵感(照相感光乳剂在特定的波长对特定的染料敏感)。光电解
20世纪30年代大量科学家对半导体材料的严重怀疑甚至否定,但在这种情况下一些科学家仍然执着的坚持自己的研究,正式由于这一年代后期世界范围的关于半导体的大量研究,改变了物理学家们的认识,由此可以肯定,大范围的进行一项新发现的研究是对科学延续的必要手段。有怀疑是好但是关键在于证明怀疑的过程是艰辛的,向我们的学习,我们总是过于依赖老师和课本,从来怀疑的态度是少的,那么像这种情况就应对了古人那句“尽信书不如无书”
一半导体
A硅和锗B物理学家、化学家、冶金学家的合作C(单片)集成电路D带隙工程:受限异质结E光电池