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1半導(dǎo)體材料的戰(zhàn)略地位
上世紀(jì)中葉，單晶硅和半導(dǎo)體晶體管的發(fā)明及其硅集成電路的研制成功，導(dǎo)致了電子工業(yè)革命；上世紀(jì)70年代初石英光導(dǎo)纖維材料和GaAs激光器的發(fā)明，促進(jìn)了光纖通信技術(shù)迅速發(fā)展并逐步形成了高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，使人類進(jìn)入了信息時代。超晶格概念的提出及其半導(dǎo)體超晶格、量子阱材料的研制成功，徹底改變了光電器件的設(shè)計思想，使半導(dǎo)體器件的設(shè)計與制造從“雜質(zhì)工程”發(fā)展到“能帶工程”。納米科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，將使人類能從原子、分子或納米尺度水平上控制、操縱和制造功能強(qiáng)大的新型器件與電路，必將深刻地影響著世界的政治、經(jīng)濟(jì)格局和軍事對抗的形式，徹底改變?nèi)藗兊纳罘绞健?/p>
2幾種主要半導(dǎo)體材料的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢
2.1硅材料
從提高硅集成電路成品率，降低成本看，增大直拉硅（CZ－Si）單晶的直徑和減小微缺陷的密度仍是今后CZ－Si發(fā)展的總趨勢。目前直徑為8英寸（200mm）的Si單晶已實現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)，基于直徑為12英寸（300mm）硅片的集成電路（IC‘s）技術(shù)正處在由實驗室向工業(yè)生產(chǎn)轉(zhuǎn)變中。目前300mm，0.18μm工藝的硅ULSI生產(chǎn)線已經(jīng)投入生產(chǎn)，300mm，0.13μm工藝生產(chǎn)線也將在2003年完成評估。18英寸重達(dá)414公斤的硅單晶和18英寸的硅園片已在實驗室研制成功，直徑27英寸硅單晶研制也正在積極籌劃中。
從進(jìn)一步提高硅IC‘S的速度和集成度看，研制適合于硅深亞微米乃至納米工藝所需的大直徑硅外延片會成為硅材料發(fā)展的主流。另外，SOI材料，包括智能剝離（Smartcut）和SIMOX材料等也發(fā)展很快。目前，直徑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開發(fā)中。
理論分析指出30nm左右將是硅MOS集成電路線寬的“極限”尺寸。這不僅是指量子尺寸效應(yīng)對現(xiàn)有器件特性影響所帶來的物理限制和光刻技術(shù)的限制問題，更重要的是將受硅、SiO2自身性質(zhì)的限制。盡管人們正在積極尋找高K介電絕緣材料（如用Si3N4等來替代SiO2），低K介電互連材料，用Cu代替Al引線以及采用系統(tǒng)集成芯片技術(shù)等來提高ULSI的集成度、運(yùn)算速度和功能，但硅將最終難以滿足人類不斷的對更大信息量需求。為此，人們除尋求基于全新原理的量子計算和DNA生物計算等之外，還把目光放在以GaAs、InP為基的化合物半導(dǎo)體材料，特別是二維超晶格、量子阱，一維量子線與零維量子點材料和可與硅平面工藝兼容GeSi合金材料等，這也是目前半導(dǎo)體材料研發(fā)的重點。
2.2GaAs和InP單晶材料
GaAs和InP與硅不同，它們都是直接帶隙材料，具有電子飽和漂移速度高，耐高溫，抗輻照等特點；在超高速、超高頻、低功耗、低噪音器件和電路，特別在光電子器件和光電集成方面占有獨特的優(yōu)勢。
目前，世界GaAs單晶的總年產(chǎn)量已超過200噸，其中以低位錯密度的垂直梯度凝固法（VGF）和水平（HB）方法生長的2－3英寸的導(dǎo)電GaAs襯底材料為主；近年來，為滿足高速移動通信的迫切需求，大直徑（4，6和8英寸）的SI－GaAs發(fā)展很快。美國莫托羅拉公司正在籌建6英寸的SI－GaAs集成電路生產(chǎn)線。InP具有比GaAs更優(yōu)越的高頻性能，發(fā)展的速度更快，但研制直徑3英寸以上大直徑的InP單晶的關(guān)鍵技術(shù)尚未完全突破，價格居高不下。
GaAs和InP單晶的發(fā)展趨勢是：
（1）。增大晶體直徑，目前4英寸的SI－GaAs已用于生產(chǎn)，預(yù)計本世紀(jì)初的頭幾年直徑為6英寸的SI－GaAs也將投入工業(yè)應(yīng)用。
（2）。提高材料的電學(xué)和光學(xué)微區(qū)均勻性。
（3）。降低單晶的缺陷密度，特別是位錯。
（4）。GaAs和InP單晶的VGF生長技術(shù)發(fā)展很快，很有可能成為主流技術(shù)。
2.3半導(dǎo)體超晶格、量子阱材料
半導(dǎo)體超薄層微結(jié)構(gòu)材料是基于先進(jìn)生長技術(shù)（MBE，MOCVD）的新一代人工構(gòu)造材料。它以全新的概念改變著光電子和微電子器件的設(shè)計思想，出現(xiàn)了“電學(xué)和光學(xué)特性可剪裁”為特征的新范疇，是新一代固態(tài)量子器件的基礎(chǔ)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基晶格匹配和應(yīng)變補(bǔ)償材料體系已發(fā)展得相當(dāng)成熟，已成功地用來制造超高速，超高頻微電子器件和單片集成電路。高電子遷移率晶體管（HEMT），贗配高電子遷移率晶體管（P－HEMT）器件最好水平已達(dá)fmax=600GHz，輸出功率58mW，功率增益6.4db；雙異質(zhì)結(jié)雙極晶體管（HBT）的最高頻率fmax也已高達(dá)500GHz，HEMT邏輯電路研制也發(fā)展很快?；谏鲜霾牧象w系的光通信用1.3μm和1.5μm的量子阱激光器和探測器，紅、黃、橙光發(fā)光二極管和紅光激光器以及大功率半導(dǎo)體量子阱激光器已商品化；表面光發(fā)射器件和光雙穩(wěn)器件等也已達(dá)到或接近達(dá)到實用化水平。目前，研制高質(zhì)量的1.5μm分布反饋（DFB）激光器和電吸收（EA）調(diào)制器單片集成InP基多量子阱材料和超高速驅(qū)動電路所需的低維結(jié)構(gòu)材料是解決光纖通信瓶頸問題的關(guān)鍵，在實驗室西門子公司已完成了80×40Gbps傳輸40km的實驗。另外，用于制造準(zhǔn)連續(xù)兆瓦級大功率激光陣列的高質(zhì)量量子阱材料也受到人們的重視。
雖然常規(guī)量子阱結(jié)構(gòu)端面發(fā)射激光器是目前光電子領(lǐng)域占統(tǒng)治地位的有源器件，但由于其有源區(qū)極?。ā?.01μm）端面光電災(zāi)變損傷，大電流電熱燒毀和光束質(zhì)量差一直是此類激光器的性能改善和功率提高的難題。采用多有源區(qū)量子級聯(lián)耦合是解決此難題的有效途徑之一。我國早在1999年，就研制成功980nmInGaAs帶間量子級聯(lián)激光器，輸出功率達(dá)5W以上；2000年初，法國湯姆遜公司又報道了單個激光器準(zhǔn)連續(xù)輸出功率超過10瓦好結(jié)果。最近，我國的科研工作者又提出并開展了多有源區(qū)縱向光耦合垂直腔面發(fā)射激光器研究，這是一種具有高增益、極低閾值、高功率和高光束質(zhì)量的新型激光器，在未來光通信、光互聯(lián)與光電信息處理方面有著良好的應(yīng)用前景。
為克服PN結(jié)半導(dǎo)體激光器的能隙對激光器波長范圍的限制，1994年美國貝爾實驗室發(fā)明了基于量子阱內(nèi)子帶躍遷和阱間共振隧穿的量子級聯(lián)激光器，突破了半導(dǎo)體能隙對波長的限制。自從1994年InGaAs／InAIAs／InP量子級聯(lián)激光器（QCLs）發(fā)明以來，Bell實驗室等的科學(xué)家，在過去的7年多的時間里，QCLs在向大功率、高溫和單膜工作等研究方面取得了顯著的進(jìn)展。2001年瑞士Neuchatel大學(xué)的科學(xué)家采用雙聲子共振和三量子阱有源區(qū)結(jié)構(gòu)使波長為9.1μm的QCLs的工作溫度高達(dá)312K，連續(xù)輸出功率3mW.量子級聯(lián)激光器的工作波長已覆蓋近紅外到遠(yuǎn)紅外波段（3－87μm），并在光通信、超高分辨光譜、超高靈敏氣體傳感器、高速調(diào)制器和無線光學(xué)連接等方面顯示出重要的應(yīng)用前景。中科院上海微系統(tǒng)和信息技術(shù)研究所于1999年研制成功120K5μm和250K8μm的量子級聯(lián)激光器；中科院半導(dǎo)體研究所于2000年又研制成功3.7μm室溫準(zhǔn)連續(xù)應(yīng)變補(bǔ)償量子級聯(lián)激光器，使我國成為能研制這類高質(zhì)量激光器材料為數(shù)不多的幾個國家之一。
目前，Ⅲ－V族超晶格、量子阱材料作為超薄層微結(jié)構(gòu)材料發(fā)展的主流方向，正從直徑3英寸向4英寸過渡；生產(chǎn)型的MBE和M0CVD設(shè)備已研制成功并投入使用，每臺年生產(chǎn)能力可高達(dá)3.75×104片4英寸或1.5×104片6英寸。英國卡迪夫的MOCVD中心，法國的PicogigaMBE基地，美國的QED公司，Motorola公司，日本的富士通，NTT，索尼等都有這種外延材料出售。生產(chǎn)型MBE和MOCVD設(shè)備的成熟與應(yīng)用，必然促進(jìn)襯底材料設(shè)備和材料評價技術(shù)的發(fā)展。
（2）硅基應(yīng)變異質(zhì)結(jié)構(gòu)材料。
硅基光、電器件集成一直是人們所追求的目標(biāo)。但由于硅是間接帶隙，如何提高硅基材料發(fā)光效率就成為一個亟待解決的問題。雖經(jīng)多年研究，但進(jìn)展緩慢。人們目前正致力于探索硅基納米材料（納米Si／SiO2），硅基SiGeC體系的Si1－yCy/Si1－xGex低維結(jié)構(gòu)，Ge／Si量子點和量子點超晶格材料，Si／SiC量子點材料，GaN／BP／Si以及GaN／Si材料。最近，在GaN／Si上成功地研制出LED發(fā)光器件和有關(guān)納米硅的受激放大現(xiàn)象的報道，使人們看到了一線希望。
另一方面，GeSi／Si應(yīng)變層超晶格材料，因其在新一代移動通信上的重要應(yīng)用前景，而成為目前硅基材料研究的主流。Si/GeSiMODFET和MOSFET的最高截止頻率已達(dá)200GHz，HBT最高振蕩頻率為160GHz，噪音在10GHz下為0.9db，其性能可與GaAs器件相媲美。
盡管GaAs／Si和InP／Si是實現(xiàn)光電子集成理想的材料體系，但由于晶格失配和熱膨脹系數(shù)等不同造成的高密度失配位錯而導(dǎo)致器件性能退化和失效，防礙著它的使用化。最近，Motolora等公司宣稱，他們在12英寸的硅襯底上，用鈦酸鍶作協(xié)變層（柔性層），成功的生長了器件級的GaAs外延薄膜，取得了突破性的進(jìn)展。
2.4一維量子線、零維量子點半導(dǎo)體微結(jié)構(gòu)材料
基于量子尺寸效應(yīng)、量子干涉效應(yīng)，量子隧穿效應(yīng)和庫侖阻效應(yīng)以及非線性光學(xué)效應(yīng)等的低維半導(dǎo)體材料是一種人工構(gòu)造（通過能帶工程實施）的新型半導(dǎo)體材料，是新一代微電子、光電子器件和電路的基礎(chǔ)。它的發(fā)展與應(yīng)用，極有可能觸發(fā)新的技術(shù)革命。
目前低維半導(dǎo)體材料生長與制備主要集中在幾個比較成熟的材料體系上，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，并在納米微電子和光電子研制方面取得了重大進(jìn)展。俄羅斯約飛技術(shù)物理所MBE小組，柏林的俄德聯(lián)合研制小組和中科院半導(dǎo)體所半導(dǎo)體材料科學(xué)重點實驗室的MBE小組等研制成功的In（Ga）As／GaAs高功率量子點激光器，工作波長lμm左右，單管室溫連續(xù)輸出功率高達(dá)3.6～4W.特別應(yīng)當(dāng)指出的是我國上述的MBE小組，2001年通過在高功率量子點激光器的有源區(qū)材料結(jié)構(gòu)中引入應(yīng)力緩解層，抑制了缺陷和位錯的產(chǎn)生，提高了量子點激光器的工作壽命，室溫下連續(xù)輸出功率為1W時工作壽命超過5000小時，這是大功率激光器的一個關(guān)鍵參數(shù)，至今未見國外報道。
在單電子晶體管和單電子存貯器及其電路的研制方面也獲得了重大進(jìn)展，1994年日本NTT就研制成功溝道長度為30nm納米單電子晶體管，并在150K觀察到柵控源－漏電流振蕩；1997年美國又報道了可在室溫工作的單電子開關(guān)器件，1998年Yauo等人采用0.25微米工藝技術(shù)實現(xiàn)了128Mb的單電子存貯器原型樣機(jī)的制造，這是在單電子器件在高密度存貯電路的應(yīng)用方面邁出的關(guān)鍵一步。目前，基于量子點的自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)計算機(jī)，單光子源和應(yīng)用于量子計算的量子比特的構(gòu)建等方面的研究也正在進(jìn)行中。
與半導(dǎo)體超晶格和量子點結(jié)構(gòu)的生長制備相比，高度有序的半導(dǎo)體量子線的制備技術(shù)難度較大。中科院半導(dǎo)體所半導(dǎo)體材料科學(xué)重點實驗室的MBE小組，在繼利用MBE技術(shù)和SK生長模式，成功地制備了高空間有序的InAs／InAI（Ga）As／InP的量子線和量子線超晶格結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，對InAs／InAlAs量子線超晶格的空間自對準(zhǔn)（垂直或斜對準(zhǔn)）的物理起因和生長控制進(jìn)行了研究，取得了較大進(jìn)展。
王中林教授領(lǐng)導(dǎo)的喬治亞理工大學(xué)的材料科學(xué)與工程系和化學(xué)與生物化學(xué)系的研究小組，基于無催化劑、控制生長條件的氧化物粉末的熱蒸發(fā)技術(shù)，成功地合成了諸如ZnO、SnO2、In2O3和Ga2O3等一系列半導(dǎo)體氧化物納米帶，它們與具有圓柱對稱截面的中空納米管或納米線不同，這些原生的納米帶呈現(xiàn)出高純、結(jié)構(gòu)均勻和單晶體，幾乎無缺陷和位錯；納米線呈矩形截面，典型的寬度為20－300nm，寬厚比為5－10，長度可達(dá)數(shù)毫米。這種半導(dǎo)體氧化物納米帶是一個理想的材料體系，可以用來研究載流子維度受限的輸運(yùn)現(xiàn)象和基于它的功能器件制造。香港城市大學(xué)李述湯教授和瑞典隆德大學(xué)固體物理系納米中心的LarsSamuelson教授領(lǐng)導(dǎo)的小組，分別在SiO2／Si和InAs／InP半導(dǎo)體量子線超晶格結(jié)構(gòu)的生長制各方面也取得了重要進(jìn)展。
低維半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)制備的方法很多，主要有：微結(jié)構(gòu)材料生長和精細(xì)加工工藝相結(jié)合的方法，應(yīng)變自組裝量子線、量子點材料生長技術(shù)，圖形化襯底和不同取向晶面選擇生長技術(shù)，單原子操縱和加工技術(shù)，納米結(jié)構(gòu)的輻照制備技術(shù)，及其在沸石的籠子中、納米碳管和溶液中等通過物理或化學(xué)方法制備量子點和量子線的技術(shù)等。目前發(fā)展的主要趨勢是尋找原子級無損傷加工方法和納米結(jié)構(gòu)的應(yīng)變自組裝可控生長技術(shù)，以求獲得大小、形狀均勻、密度可控的無缺陷納米結(jié)構(gòu)。
2.5寬帶隙半導(dǎo)體材料
寬帶隙半導(dǎo)體材主要指的是金剛石，III族氮化物，碳化硅，立方氮化硼以及氧化物（ZnO等）及固溶體等，特別是SiC、GaN和金剛石薄膜等材料，因具有高熱導(dǎo)率、高電子飽和漂移速度和大臨界擊穿電壓等特點，成為研制高頻大功率、耐高溫、抗輻照半導(dǎo)體微電子器件和電路的理想材料；在通信、汽車、航空、航天、石油開采以及國防等方面有著廣泛的應(yīng)用前景。另外，III族氮化物也是很好的光電子材料，在藍(lán)、綠光發(fā)光二極管（LED）和紫、藍(lán)、綠光激光器（LD）以及紫外探測器等應(yīng)用方面也顯示了廣泛的應(yīng)用前景。隨著1993年GaN材料的P型摻雜突破，GaN基材料成為藍(lán)綠光發(fā)光材料的研究熱點。目前，GaN基藍(lán)綠光發(fā)光二極管己商品化，GaN基LD也有商品出售，最大輸出功率為0.5W.在微電子器件研制方面，GaN基FET的最高工作頻率（fmax）已達(dá)140GHz，fT=67GHz，跨導(dǎo)為260ms／mm；HEMT器件也相繼問世，發(fā)展很快。此外，256×256GaN基紫外光電焦平面陣列探測器也已研制成功。特別值得提出的是，日本Sumitomo電子工業(yè)有限公司2000年宣稱，他們采用熱力學(xué)方法已研制成功2英寸GaN單晶材料，這將有力的推動藍(lán)光激光器和GaN基電子器件的發(fā)展。另外，近年來具有反常帶隙彎曲的窄禁帶InAsN，InGaAsN，GaNP和GaNAsP材料的研制也受到了重視，這是因為它們在長波長光通信用高T0光源和太陽能電池等方面顯示了重要應(yīng)用前景。
以Cree公司為代表的體SiC單晶的研制已取得突破性進(jìn)展，2英寸的4H和6HSiC單晶與外延片，以及3英寸的4HSiC單晶己有商品出售；以SiC為GaN基材料襯低的藍(lán)綠光LED業(yè)已上市，并參于與以藍(lán)寶石為襯低的GaN基發(fā)光器件的竟?fàn)?。其他SiC相關(guān)高溫器件的研制也取得了長足的進(jìn)步。目前存在的主要問題是材料中的缺陷密度高，且價格昂貴。
II－VI族蘭綠光材料研制在徘徊了近30年后，于1990年美國3M公司成功地解決了II－VI族的P型摻雜難點而得到迅速發(fā)展。1991年3M公司利用MBE技術(shù)率先宣布了電注入（Zn，Cd）Se／ZnSe蘭光激光器在77K（495nm）脈沖輸出功率100mW的消息，開始了II－VI族蘭綠光半導(dǎo)體激光（材料）器件研制的。經(jīng)過多年的努力，目前ZnSe基II－VI族蘭綠光激光器的壽命雖已超過1000小時，但離使用差距尚大，加之GaN基材料的迅速發(fā)展和應(yīng)用，使II－VI族蘭綠光材料研制步伐有所變緩。提高有源區(qū)材料的完整性，特別是要降低由非化學(xué)配比導(dǎo)致的點缺陷密度和進(jìn)一步降低失配位錯和解決歐姆接觸等問題，仍是該材料體系走向?qū)嵱没氨仨氁鉀Q的問題。
寬帶隙半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)構(gòu)材料往往也是典型的大失配異質(zhì)結(jié)構(gòu)材料，所謂大失配異質(zhì)結(jié)構(gòu)材料是指晶格常數(shù)、熱膨脹系數(shù)或晶體的對稱性等物理參數(shù)有較大差異的材料體系，如GaN／藍(lán)寶石（Sapphire），SiC／Si和GaN／Si等。大晶格失配引發(fā)界面處大量位錯和缺陷的產(chǎn)生，極大地影響著微結(jié)構(gòu)材料的光電性能及其器件應(yīng)用。如何避免和消除這一負(fù)面影響，是目前材料制備中的一個迫切要解決的關(guān)鍵科學(xué)問題。這個問題的解泱，必將大大地拓寬材料的可選擇余地，開辟新的應(yīng)用領(lǐng)域。
目前，除SiC單晶襯低材料，GaN基藍(lán)光LED材料和器件已有商品出售外，大多數(shù)高溫半導(dǎo)體材料仍處在實驗室研制階段，不少影響這類材料發(fā)展的關(guān)鍵問題，如GaN襯底，ZnO單晶簿膜制備，P型摻雜和歐姆電極接觸，單晶金剛石薄膜生長與N型摻雜，II－VI族材料的退化機(jī)理等仍是制約這些材料實用化的關(guān)鍵問題，國內(nèi)外雖已做了大量的研究，至今尚未取得重大突破。
3光子晶體
光子晶體是一種人工微結(jié)構(gòu)材料，介電常數(shù)周期的被調(diào)制在與工作波長相比擬的尺度，來自結(jié)構(gòu)單元的散射波的多重干涉形成一個光子帶隙，與半導(dǎo)體材料的電子能隙相似，并可用類似于固態(tài)晶體中的能帶論來描述三維周期介電結(jié)構(gòu)中光波的傳播，相應(yīng)光子晶體光帶隙（禁帶）能量的光波模式在其中的傳播是被禁止的。如果光子晶體的周期性被破壞，那么在禁帶中也會引入所謂的“施主”和“受主”模，光子態(tài)密度隨光子晶體維度降低而量子化。如三維受限的“受主”摻雜的光子晶體有希望制成非常高Q值的單模微腔，從而為研制高質(zhì)量微腔激光器開辟新的途徑。光子晶體的制備方法主要有：聚焦離子束（FIB）結(jié)合脈沖激光蒸發(fā)方法，即先用脈沖激光蒸發(fā)制備如Ag/MnO多層膜，再用FIB注入隔離形成一維或二維平面陣列光子晶體；基于功能粒子（磁性納米顆粒Fe2O3，發(fā)光納米顆粒CdS和介電納米顆粒TiO2）和共軛高分子的自組裝方法，可形成適用于可光范圍的三維納米顆粒光子晶體；二維多空硅也可制作成一個理想的3－5μm和1.5μm光子帶隙材料等。目前，二維光子晶體制造已取得很大進(jìn)展，但三維光子晶體的研究，仍是一個具有挑戰(zhàn)性的課題。最近，Campbell等人提出了全息光柵光刻的方法來制造三維光子晶體，取得了進(jìn)展。
4量子比特構(gòu)建與材料
隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，計算機(jī)芯片集成度不斷增高，器件尺寸越來越?。╪m尺度）并最終將受到器件工作原理和工藝技術(shù)限制，而無法滿足人類對更大信息量的需求。為此，發(fā)展基于全新原理和結(jié)構(gòu)的功能強(qiáng)大的計算機(jī)是21世紀(jì)人類面臨的巨大挑戰(zhàn)之一。1994年Shor基于量子態(tài)疊加性提出的量子并行算法并證明可輕而易舉地破譯目前廣泛使用的公開密鑰Rivest，Shamir和Adlman（RSA）體系，引起了人們的廣泛重視。
所謂量子計算機(jī)是應(yīng)用量子力學(xué)原理進(jìn)行計的裝置，理論上講它比傳統(tǒng)計算機(jī)有更快的運(yùn)算速度，更大信息傳遞量和更高信息安全保障，有可能超越目前計算機(jī)理想極限。實現(xiàn)量子比特構(gòu)造和量子計算機(jī)的設(shè)想方案很多，其中最引人注目的是Kane最近提出的一個實現(xiàn)大規(guī)模量子計算的方案。其核心是利用硅納米電子器件中磷施主核自旋進(jìn)行信息編碼，通過外加電場控制核自旋間相互作用實現(xiàn)其邏輯運(yùn)算，自旋測量是由自旋極化電子電流來完成，計算機(jī)要工作在mK的低溫下。
這種量子計算機(jī)的最終實現(xiàn)依賴于與硅平面工藝兼容的硅納米電子技術(shù)的發(fā)展。除此之外，為了避免雜質(zhì)對磷核自旋的干擾，必需使用高純（無雜質(zhì)）和不存在核自旋不等于零的硅同位素（29Si）的硅單晶；減小SiO2絕緣層的無序漲落以及如何在硅里摻入規(guī)則的磷原子陣列等是實現(xiàn)量子計算的關(guān)鍵。量子態(tài)在傳輸，處理和存儲過程中可能因環(huán)境的耦合（干擾），而從量子疊加態(tài)演化成經(jīng)典的混合態(tài)，即所謂失去相干，特別是在大規(guī)模計算中能否始終保持量子態(tài)間的相干是量子計算機(jī)走向?qū)嵱没八匦杩朔碾y題。
5發(fā)展我國半導(dǎo)體材料的幾點建議
鑒于我國目前的工業(yè)基礎(chǔ)，國力和半導(dǎo)體材料的發(fā)展水平，提出以下發(fā)展建議供參考。
5.1硅單晶和外延材料硅材料作為微電子技術(shù)的主導(dǎo)地位
至少到本世紀(jì)中葉都不會改變，至今國內(nèi)各大集成電路制造廠家所需的硅片基本上是依賴進(jìn)口。目前國內(nèi)雖已可拉制8英寸的硅單晶和小批量生產(chǎn)6英寸的硅外延片，然而都未形成穩(wěn)定的批量生產(chǎn)能力，更談不上規(guī)模生產(chǎn)。建議國家集中人力和財力，首先開展8英寸硅單晶實用化和6英寸硅外延片研究開發(fā)，在“十五”的后期，爭取做到8英寸集成電路生產(chǎn)線用硅單晶材料的國產(chǎn)化，并有6～8英寸硅片的批量供片能力。到2010年左右，我國應(yīng)有8～12英寸硅單晶、片材和8英寸硅外延片的規(guī)模生產(chǎn)能力；更大直徑的硅單晶、片材和外延片也應(yīng)及時布點研制。另外，硅多晶材料生產(chǎn)基地及其相配套的高純石英、氣體和化學(xué)試劑等也必需同時給以重視，只有這樣，才能逐步改觀我國微電子技術(shù)的落后局面，進(jìn)入世界發(fā)達(dá)國家之林。
5.2GaAs及其有關(guān)化合物半導(dǎo)體單晶材料發(fā)展建議
GaAs、InP等單晶材料同國外的差距主要表現(xiàn)在拉晶和晶片加工設(shè)備落后，沒有形成生產(chǎn)能力。相信在國家各部委的統(tǒng)一組織、領(lǐng)導(dǎo)下，并爭取企業(yè)介入，建立我國自己的研究、開發(fā)和生產(chǎn)聯(lián)合體，取各家之長，分工協(xié)作，到2010年趕上世界先進(jìn)水平是可能的。要達(dá)到上述目的，到“十五”末應(yīng)形成以4英寸單晶為主2－3噸／年的SI－GaAs和3－5噸／年摻雜GaAs、InP單晶和開盒就用晶片的生產(chǎn)能力，以滿足我國不斷發(fā)展的微電子和光電子工業(yè)的需術(shù)。到2010年，應(yīng)當(dāng)實現(xiàn)4英寸GaAs生產(chǎn)線的國產(chǎn)化，并具有滿足6英寸線的供片能力。
5.3發(fā)展超晶格、量子阱和一維、零維半導(dǎo)體微結(jié)構(gòu)材料的建議
（1）超晶格、量子阱材料從目前我國國力和我們已有的基礎(chǔ)出發(fā)，應(yīng)以三基色（超高亮度紅、綠和藍(lán)光）材料和光通信材料為主攻方向，并兼顧新一代微電子器件和電路的需求，加強(qiáng)MBE和MOCVD兩個基地的建設(shè)，引進(jìn)必要的適合批量生產(chǎn)的工業(yè)型MBE和MOCVD設(shè)備并著重致力于GaAlAs／GaAs，InGaAlP／InGaP，GaN基藍(lán)綠光材料，InGaAs／InP和InGaAsP／InP等材料體系的實用化研究是當(dāng)務(wù)之急，爭取在“十五”末，能滿足國內(nèi)2、3和4英寸GaAs生產(chǎn)線所需要的異質(zhì)結(jié)材料。到2010年，每年能具備至少100萬平方英寸MBE和MOCVD微電子和光電子微結(jié)構(gòu)材料的生產(chǎn)能力。達(dá)到本世紀(jì)初的國際水平。
寬帶隙高溫半導(dǎo)體材料如SiC，GaN基微電子材料和單晶金剛石薄膜以及ZnO等材料也應(yīng)擇優(yōu)布點，分別做好研究與開發(fā)工作。
實驗教學(xué)作為高校教學(xué)環(huán)節(jié)中的一個重要組成部分，不僅因為其是課堂教學(xué)的延伸，更由于通過實驗教學(xué)，可以加深學(xué)生對理論知識的理解，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力，拓展學(xué)生的創(chuàng)造思維［1，2］。實驗教學(xué)分為基礎(chǔ)實驗和專業(yè)實驗兩部分［3，4］:基礎(chǔ)實驗面向全校學(xué)生，如大學(xué)物理實驗、普通化學(xué)實驗等，其主要任務(wù)是鞏固學(xué)生對所學(xué)基礎(chǔ)知識和規(guī)律的理解，旨在提高學(xué)生的觀察、分析及解決問題的能力，提供知識儲備［5，6］;與基礎(chǔ)實驗不同，專業(yè)實驗僅面向某一專業(yè)，是針對專業(yè)理論課程的具體學(xué)習(xí)要求設(shè)計的實驗教學(xué)內(nèi)容，對于學(xué)生專業(yè)方向能力的提高具有極強(qiáng)的促進(jìn)作用［7～8］。通過專業(yè)實驗教學(xué)使學(xué)生能夠更好的理解、掌握和應(yīng)用基礎(chǔ)知識和專業(yè)知識，提高分析問題的能力并解決生活中涉及專業(yè)的實際問題，為學(xué)生開展專業(yè)創(chuàng)新實踐活動打下堅實的基礎(chǔ)［9～11］。
1半導(dǎo)體物理實驗課程存在的問題與困難
半導(dǎo)體物理實驗是物理學(xué)專業(yè)電子材料與器件工程方向必修的一門專業(yè)實驗課，旨在培養(yǎng)學(xué)生對半導(dǎo)體材料和器件的制備及測試方法的實踐操作能力，其教學(xué)效果直接影響著后續(xù)研究生階段的學(xué)習(xí)和畢業(yè)工作實踐。通過對前幾年本專業(yè)畢業(yè)生的就業(yè)情況分析，發(fā)現(xiàn)該專業(yè)畢業(yè)生缺乏對領(lǐng)域內(nèi)前沿技術(shù)的理解和掌握。由于沒有經(jīng)過相關(guān)知識的實驗訓(xùn)練，不少畢業(yè)生就業(yè)后再學(xué)習(xí)過程較長，融入企事業(yè)單位較慢，因此提升空間受到限制。1．1教學(xué)內(nèi)容簡單陳舊。目前，國內(nèi)高校在半導(dǎo)體物理實驗課程教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置上大同小異，基礎(chǔ)性實驗居多，對于新能源、新型電子器件等領(lǐng)域的相關(guān)實驗內(nèi)容完全沒有或涉及較少。某些高校還利用虛擬實驗來進(jìn)行實驗教學(xué)，其實驗效果遠(yuǎn)不如學(xué)生實際動手操作。我校的半導(dǎo)體物理實驗原有教學(xué)內(nèi)容主要參照上個世紀(jì)七、八十年代國家對半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)的要求所設(shè)置，受技術(shù)、條件所限，主要以傳統(tǒng)半導(dǎo)體物理的基礎(chǔ)類實驗為主，實驗內(nèi)容陳舊。但是在實驗內(nèi)容中添加新能源、新型電子器件等領(lǐng)域的技術(shù)方法，對于增加學(xué)生對所學(xué)領(lǐng)域內(nèi)最新前沿技術(shù)的了解，掌握現(xiàn)代技術(shù)中半導(dǎo)體材料特性相關(guān)的實驗手段和測試技術(shù)是極為重要的。1．2儀器設(shè)備嚴(yán)重匱乏。半導(dǎo)體物理實驗的教學(xué)目標(biāo)是使學(xué)生熟練掌握半導(dǎo)體材料和器件的制備、基本物理參數(shù)以及物理性質(zhì)的測試原理和表征方法，為半導(dǎo)體材料與器件的開發(fā)設(shè)計與研制奠定基礎(chǔ)。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，專業(yè)實驗的教學(xué)內(nèi)容應(yīng)隨著專業(yè)知識的更新及行業(yè)的發(fā)展及時調(diào)整，從而能更好的完成課程教學(xué)目標(biāo)的要求，培養(yǎng)新時代的人才。實驗內(nèi)容的調(diào)整和更新需要有新型的實驗儀器設(shè)備做保障，但我校原有實驗教學(xué)儀器設(shè)備絕大部分生產(chǎn)于上個世紀(jì)六七十年代，在長期實驗教學(xué)過程中，不少儀器因無法修復(fù)的故障而處于待報廢狀態(tài)。由于儀器設(shè)備不能及時更新，致使個別實驗內(nèi)容無法正常進(jìn)行，可運(yùn)行的儀器設(shè)備也因為年代久遠(yuǎn)，實驗誤差大、重復(fù)性低，有時甚至?xí)玫藉e誤的實驗結(jié)果，只能作學(xué)生“按部就班”的基礎(chǔ)實驗，難以進(jìn)行實驗內(nèi)容的調(diào)整，將新技術(shù)新方法應(yīng)用于教學(xué)中。因此，在改革之前半導(dǎo)體物理實驗的實驗設(shè)計以基礎(chǔ)類實驗為主，設(shè)計性、應(yīng)用性、綜合性等提高類實驗較少，且無法開展創(chuàng)新類實驗。缺少自主設(shè)計、創(chuàng)新、協(xié)作等實踐能力的訓(xùn)練，不僅極大地降低學(xué)生對專業(yè)實驗的興趣，且不利于學(xué)生實踐和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)，半導(dǎo)體物理實驗課程的改革勢在必行。
2半導(dǎo)體物理實驗課程改革的內(nèi)容與舉措
半導(dǎo)體物理實驗開設(shè)時間為本科大四秋季學(xué)期，該實驗課與專業(yè)理論課半導(dǎo)體物理學(xué)、半導(dǎo)體器件、薄膜物理學(xué)在同一學(xué)期進(jìn)行。隨著半導(dǎo)體技術(shù)日新月異發(fā)展的今天，對半導(dǎo)體物理實驗的教學(xué)內(nèi)容也提出了新的要求，因此，要求這門實驗課程不僅能夠通過對半導(dǎo)體材料某些重要參數(shù)和特性的觀測，使學(xué)生掌握半導(dǎo)體材料和器件的制備及基本物理參數(shù)與物理性質(zhì)的測試方法，而且可以在鋪墊必備基礎(chǔ)和實際操作技能的同時，拓展學(xué)生在電子材料與器件工程領(lǐng)域的科學(xué)前沿知識，為將來獨立開展產(chǎn)品的研制和科學(xué)研究打下堅實的基礎(chǔ)。2．1實驗基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)。2013年年底，基于我校本科教學(xué)項目的資金支持，半導(dǎo)體物理實驗教學(xué)團(tuán)隊通過調(diào)研國內(nèi)外高?，F(xiàn)行半導(dǎo)體物理實驗教學(xué)資料，結(jié)合我校實驗教學(xué)的自身特點，按照創(chuàng)新教育的要求重新設(shè)計了半導(dǎo)體物理實驗內(nèi)容，并根據(jù)所開設(shè)實驗教學(xué)內(nèi)容合理配置相應(yīng)的實驗儀器設(shè)備，新配置儀器設(shè)備具有一定的前瞻性，品質(zhì)優(yōu)良，數(shù)量合理，保證實驗教學(xué)質(zhì)量。由于作為一門專業(yè)實驗課，每學(xué)年只有一個學(xué)期承擔(dān)教學(xué)任務(wù)，為了提高儀器設(shè)備的利用率，做到實驗設(shè)備資源的不浪費，計劃成立一間半導(dǎo)體物理實驗專屬的實驗室，用于陳放新購置的實驗設(shè)備，在沒有教學(xué)任務(wù)的學(xué)期，該實驗室做為科研實驗室和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實驗室使用。通過近三年的建設(shè)，半導(dǎo)體物理實驗專屬實驗室———新能源材料與電子器件工程創(chuàng)新實驗室建成并投入使用，該實驗室為電子材料與器件工程方向的本科生畢業(yè)論文設(shè)計以及全院本科生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實驗設(shè)計提供了基本保障，更為重要的是該實驗室的建成極大地改善了半導(dǎo)體物理實驗的原有教學(xué)條件，解決了實際困難，使得半導(dǎo)體物理實驗教學(xué)效果顯著提升。不僅加強(qiáng)了學(xué)生對專業(yè)核心知識理解和掌握，而且啟發(fā)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識創(chuàng)造性地解決實際問題，有效提高學(xué)生的實踐動手能力、創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)。2．2實驗教學(xué)內(nèi)容的更新。半導(dǎo)體物理實驗是一門72學(xué)時的實驗課，在專屬實驗室建成后，按照重視基礎(chǔ)、突出綜合、強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新、提升能力的要求，逐步培養(yǎng)與提高學(xué)生的科學(xué)實驗素質(zhì)和創(chuàng)新能力，構(gòu)建了“九—八—五”新的實驗內(nèi)容體系，包括如下三個層次(表1)。第一層次為“九”個基礎(chǔ)型實驗，涵蓋對半導(dǎo)體材料的物理性質(zhì)(結(jié)構(gòu)、電學(xué)、光學(xué))的測定，通過對物理量的測量驗證物理規(guī)律，訓(xùn)練學(xué)生觀察、分析和研究半導(dǎo)體物理實驗現(xiàn)象的能力，掌握常用基本半導(dǎo)體物理實驗儀器的原理、性能和測量方法等。第二層次為“八”個提高型實驗(綜合、應(yīng)用性實驗)，學(xué)生通過第一層次的實驗訓(xùn)練后，已掌握了基本的實驗方法和技能，在此基礎(chǔ)上，開展綜合性實驗，可以培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識以及分析和解決問題的能力。通過應(yīng)用性實驗培養(yǎng)學(xué)生將來利用設(shè)備原理從事生產(chǎn)或者技術(shù)服務(wù)的能力。第三層次為“五”個設(shè)計創(chuàng)新型實驗，學(xué)生需運(yùn)用多學(xué)科知識、綜合多學(xué)科內(nèi)容，結(jié)合教師的科研項目進(jìn)行創(chuàng)新研究，通過設(shè)計型實驗可以鍛煉學(xué)生組織和自主實驗的能力，著力培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實踐能力和基本的科研素質(zhì)。每個基礎(chǔ)型實驗4學(xué)時，提高型實驗8學(xué)時，創(chuàng)新型實驗12學(xué)時，規(guī)定基礎(chǔ)型為必修實驗，提高型、創(chuàng)新型為選作實驗。九個基礎(chǔ)型實驗全部完成后，學(xué)生可根據(jù)興趣和畢業(yè)設(shè)計要求在提高型、創(chuàng)新型實驗中各分別選做一定數(shù)量的實驗，在開課學(xué)期結(jié)束時完成至少72個學(xué)時的實驗并獲得成績方為合格。2．3實驗教學(xué)方式的優(yōu)化。在教學(xué)方式上，建立以學(xué)生為中心、學(xué)生自我訓(xùn)練為主的教學(xué)模式，充分調(diào)動學(xué)生的主觀能動性。將之前老師實驗前的講解轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生代表講解實驗內(nèi)容，然后老師提問并補(bǔ)充完善，在整個實驗安排過程中，實驗內(nèi)容由淺入深、由簡單到綜合、逐步過渡至設(shè)計和研究創(chuàng)新型實驗。三個層次的實驗內(nèi)容形成連貫的實驗梯度教學(xué)體系，在充分激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的同時，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、自發(fā)解決問題的能力。2．4實驗考核機(jī)制的改革。目前大部分實驗課的成績由每次實驗后的“實驗報告”的平均成績決定，然而單獨一份實驗報告并不能夠完整反應(yīng)學(xué)生的實際動手操作能力和對實驗內(nèi)容的熟悉程度。因此，本課程將此改革為總成績由每次“實驗”的平均成績決定。每次實驗成績包括實驗預(yù)習(xí)、實驗操作和實驗報告三部分，實驗開始前通過問答以及學(xué)生講解實驗內(nèi)容來給出實驗預(yù)習(xí)成績;實驗操作成績是個團(tuán)隊成績反映每組實驗學(xué)生在實驗過程中的動手能力以及組員之間的相互協(xié)助情況;針對提高型和創(chuàng)新性實驗，特別是創(chuàng)新性實驗，要求以科技論文的形式來撰寫實驗報告，以此來鍛煉本科生的科技論文寫作能力。通過三部分綜合來給出的實驗成績更注重對知識的掌握、能力的提高和綜合素質(zhì)的培養(yǎng)等方面的考核。
3半導(dǎo)體物理實驗課程改革后的成效
半導(dǎo)體物理實驗在我校本科教學(xué)項目的支持下，購置并更新了實驗設(shè)備建立了專屬實驗室，構(gòu)建了“九—八—五”新實驗內(nèi)容體系，并采用新的教學(xué)方式和考核機(jī)制，教師和學(xué)生普遍感覺到新實驗教學(xué)體系的目的性、整體性和層次性都得到了極大的提高。教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式的調(diào)整，使學(xué)生理論聯(lián)系實際的能力得到增強(qiáng)，提高了學(xué)生的積極性和主動性。實驗中學(xué)生實際動手的機(jī)會增多，對知識的渴求程度明顯加強(qiáng)，為了更好地完成創(chuàng)新設(shè)計實驗，部分本科生還會主動去查閱研中英文科技文獻(xiàn)，真正做到了自主自覺的學(xué)習(xí)。通過實驗課程的教學(xué)，學(xué)生掌握了科技論文的基本格式，數(shù)據(jù)處理的圖表制作，了解了科學(xué)研究的過程，具備了基本的科研能力，也為學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計打下了良好的基礎(chǔ)。與此同時，利用新購置的實驗設(shè)備建立的實驗室，在做為科研實驗室和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實驗室使用時，也取得了優(yōu)異的成績。依托本實驗室，2015年“國家級大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃”立項3項，2016年“國家級大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃”立項4項。
本組30例，男18例，女12例，年齡16-45歲。按KLigman痤瘡分級其中輕度：12例；中度：14例；重度：4例，瘡程度由輕微至嚴(yán)重不等，皮膚類型為IV~V.
1.2方法
采用candela公司提供的配備有動態(tài)冷卻裝置的smoothbeam1450nm半導(dǎo)體激光系統(tǒng)。對痤瘡治療的作用機(jī)理是對引發(fā)的皮脂腺進(jìn)行熱損傷照射，系統(tǒng)噴射致冷劑以保護(hù)表皮，從而使副作用最小化[1]。治療所選能量密度為9-11J/cm2，平均10.5J/cm2，光斑直徑6mm，致冷噴射時間為20ms，脈沖寬度210ms，療程間隔為三至四周，治療次數(shù)2～5次不等。
2.結(jié)果
2.1臨床療效
30例痤瘡治療部位皮脂分泌明顯減少，治療部位的痤瘡數(shù)明顯減少，在治療結(jié)束后的6-12周內(nèi)，真皮熱療對每位患者均有所見效，而且多數(shù)患者的病灶得以消失，并且SmoothBeam1450nm半導(dǎo)體激光系統(tǒng)相當(dāng)安全，但是治療后部分患者會出現(xiàn)短暫的水腫和紅斑。
2.2不良反應(yīng)
激光治療后所有患者局部均出現(xiàn)暫時性紅斑、水腫，并于24h內(nèi)消退，同時患者術(shù)中有不同程度疼痛感。所有患者均未出現(xiàn)色素沉著或色素減退。
3.護(hù)理
根據(jù)SmoothBeam1450nm半導(dǎo)體激光系統(tǒng)的特點，針對每個患者的具體情況，進(jìn)行認(rèn)真仔細(xì)的護(hù)理評估，確定各自的護(hù)理方案，采取準(zhǔn)確有效的護(hù)理措施，具體護(hù)理措施如下：
3.1治療前
3.1.1患者經(jīng)臨床醫(yī)生確診后，向患者詳細(xì)解釋激光治療的原理、過程、達(dá)到的效果，簽署知情同意書。
3.1.2建立病例，包括患者的姓名、年齡、性別、診斷、皮膚類型、皮損特點，拍攝治療前照片。
3.1.3協(xié)助患者清潔治療部位皮膚，一定徹底清除皮膚表面的護(hù)膚護(hù)膚品和化妝品，用滅菌注射用水消毒。
3.1.4協(xié)助患者佩戴護(hù)目鏡，醫(yī)護(hù)人員佩戴護(hù)目鏡。
3.2治療中
3.2.1患者平臥，根據(jù)其皮膚類型選擇治療參數(shù)在沒有皮損的小區(qū)域做光斑測試，一般用單脈沖測試（不超過5個），觀察一分鐘如出現(xiàn)月牙形或圓形白丘疹或水皰表明表皮灼傷，應(yīng)定時治療；如果沒有上述現(xiàn)象方可繼續(xù)治療。
3.2.2操作者應(yīng)將操作手柄垂直并緊壓于患者皮膚，以防制冷劑從測距儀下端流向周圍皮膚，減弱其對表皮的保護(hù)作用。
3.2.3治療過程中及時觀察患者的反應(yīng)，根據(jù)反應(yīng)及時調(diào)整治療參數(shù)。
3.2.4測距儀在治療中會結(jié)霜，應(yīng)及時用無菌紗布擦試。
3.3治療后
3.3.1治療結(jié)束后應(yīng)拍攝治療后照片。
3.3.2治療結(jié)束后應(yīng)讓患者在治療室觀察15～30分鐘后方可離開。
3.3.3治療結(jié)束后應(yīng)告訴患者避免搔抓治療部位，避免日曬，避免使用其它刺激性物質(zhì)，如有不適隨時復(fù)診。
3.4健康宣教
痤瘡的發(fā)病與情緒、飲食、心理狀態(tài)、感染、內(nèi)分泌及新陳代謝等多種因素有關(guān)，因此應(yīng)從多方面進(jìn)行綜合護(hù)理，才可以預(yù)防痤瘡的發(fā)生，提高臨床療效，降低其并發(fā)癥。
3.4.1應(yīng)保持樂觀的情緒，建立充分信心，積極配合治療。
3.4.2應(yīng)注意日常飲食，適當(dāng)限制油、辣、甜等食物的攝入。
3.4.3應(yīng)注意多飲水（白開水），多吃水果和蔬菜。
3.4.4應(yīng)注意保持大便通暢，防止便秘。
3.4.5應(yīng)保證充足的睡眠，提高機(jī)體抵抗力。
3.4.6應(yīng)合理使用化妝品，禁忌使用油性化妝品。
3.4.7應(yīng)注意防曬，同時盡量減少汗腺分泌量。
2教學(xué)目標(biāo)分析
2.1情感目標(biāo)
從三極管的應(yīng)用出發(fā)，激發(fā)學(xué)生專業(yè)興趣及熱情，學(xué)以致用。
2.2知識目標(biāo)
理解晶體管內(nèi)部載流子的運(yùn)動，掌握三極管的放大條件。掌握三極管的電流放大作用、電流分配關(guān)系及其特性曲線。
2.3能力目標(biāo)
教學(xué)過程中體現(xiàn)由表及里、兼顧內(nèi)因和外因、化繁為簡等思想培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)識事物的能力。通過實驗、分析、總結(jié)的教學(xué)環(huán)節(jié)培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。
3教學(xué)重點、難點分析
教學(xué)重點是三極管的結(jié)構(gòu)、電流放大條件及其分配關(guān)系、特性曲線。教學(xué)難點是三極管內(nèi)部載流子的運(yùn)動規(guī)律。
4教具和方法
教具采用黑板、粉筆、多媒體幻燈片、多媒體視頻以及三極管實物輔助教學(xué)情景教學(xué)法、實驗教學(xué)法、引導(dǎo)思考教學(xué)法、講解教學(xué)法等多種教學(xué)方法。
5教學(xué)過程設(shè)計
5.1導(dǎo)入新課
通過多媒體播放一段視頻引出擴(kuò)音設(shè)備，引發(fā)學(xué)生對新學(xué)習(xí)課程的興趣。然后給學(xué)生介紹擴(kuò)音設(shè)備的組成和工作原理。通過一個設(shè)問“什么樣的器件能夠?qū)崿F(xiàn)這樣的功能呢”，引出這堂課的教學(xué)內(nèi)容半導(dǎo)體三極管。為了進(jìn)一步提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和注意力，同時也擴(kuò)寬學(xué)生的知識面，此處加入關(guān)于三極管發(fā)明的一些知識。
5.2講授新課
接著給學(xué)生演示一些常用的三極管實物，告訴他們正是這些小小的器件實現(xiàn)了電信號的放大，進(jìn)一步引發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。同時結(jié)合課件給學(xué)生介紹三極管的封裝，以及不同封裝分別表示的意義，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際的能力。根據(jù)認(rèn)識事物由表及里的規(guī)律，認(rèn)識了三極管的外形，下一步給學(xué)生介紹三極管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。結(jié)合多媒體課件介紹三極管的結(jié)構(gòu)及其符號，并與學(xué)生一起總結(jié)出三極管三區(qū)、兩結(jié)、三極的基本構(gòu)成。提出問題“：三極管猶如兩個反向串聯(lián)的二極管，能否將兩個普通的二極管串聯(lián)起來組成三極管？”引導(dǎo)學(xué)生思考并引出對三極管內(nèi)部具體結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)。將三極管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)比喻為漢堡，通過與漢堡的類比加深學(xué)生的印象，并告訴學(xué)生三極管的這一結(jié)構(gòu)特點正是它能夠進(jìn)行放大的內(nèi)部條件。那么，具有這種結(jié)構(gòu)特點的三極管就可以進(jìn)行放大嗎？實際上，三極管進(jìn)行放大除了結(jié)構(gòu)特點為其放大提供了內(nèi)部條件外，還必須滿足一定的外部條件。接著給學(xué)生介紹外部條件，正是認(rèn)識事物需要同時兼顧內(nèi)因和外因思想的體現(xiàn)。同時當(dāng)學(xué)生對三極管有一個宏觀的認(rèn)識后，下一步學(xué)習(xí)三極管的工作原理。首先重點強(qiáng)調(diào)三極管放大“發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏”這一外部條件，以及具體電路中如何保證這一條件實現(xiàn)，加深學(xué)生對這一條件的記憶。下面介紹這一節(jié)課的重點內(nèi)容，三極管內(nèi)部電流的分配和放大關(guān)系。為了避免枯燥的公式推導(dǎo)，幫助學(xué)生直觀的理解和掌握三極管內(nèi)部電流分配關(guān)系，在講臺上演示實際的三極管放大電路，通過改變電位器阻值，測得一系列發(fā)射極、集電極和基極電流數(shù)據(jù)。啟發(fā)學(xué)生觀察測得的數(shù)據(jù)，得出三極管三個電流之間的關(guān)系。這樣繁瑣的推導(dǎo)過程被簡單直觀的實驗所代替，體現(xiàn)認(rèn)識事物由繁瑣到簡單的客觀規(guī)律，而學(xué)生通過實驗和自己觀察總結(jié)出的結(jié)論更容易理解和記憶。同時引導(dǎo)學(xué)生體會三極管內(nèi)部電流的分配關(guān)系IE=IC+IB正是基爾霍夫定律的體現(xiàn)，而IC=βIB正是三極管電流放大作用的體現(xiàn)。通過設(shè)問“：為什么會出現(xiàn)這種現(xiàn)象呢？”引起學(xué)生的思考。透過現(xiàn)象看事物的本質(zhì)，這一現(xiàn)象是由三極管內(nèi)部載流子的運(yùn)動規(guī)律決定的。三極管內(nèi)部載流子的運(yùn)動規(guī)律是這一節(jié)課的難點，可以通過多媒體動畫直觀地演示載流子運(yùn)動的復(fù)雜過程。對照多媒體動畫分發(fā)射、復(fù)合和收集三個階段給學(xué)生介紹這一過程，同時與學(xué)生一起推導(dǎo)三極管運(yùn)動過程中內(nèi)部電流之間的關(guān)系，得出與實驗完全吻合的結(jié)果。另外，可以再播放一段三極管內(nèi)部載流子運(yùn)動的視頻，幫助學(xué)生回顧和進(jìn)一步加深理解這一難點內(nèi)容。
5.3思考與討論
設(shè)計兩個思考題：（1）既然三極管具有兩個PN結(jié)，可否用兩個二極管相連以構(gòu)成一只三極管？（2）放大電路輸出端增加的能量是從哪里來的？讓學(xué)生展開討論，通過討論加強(qiáng)學(xué)生積極動腦思考問題能力的培養(yǎng)，也進(jìn)一步加深對所學(xué)知識的理解。
5.4小結(jié)
通過提問與學(xué)生一起總結(jié)本次課的內(nèi)容，并通過板書加深印象。
6教學(xué)反思
（1）課堂中通過一段音樂引出擴(kuò)音系統(tǒng)進(jìn)而引出新課程三極管的學(xué)習(xí)，有效地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。（2）用實驗的方法代替復(fù)雜的公式推導(dǎo)，用更直觀的實驗數(shù)據(jù)加強(qiáng)學(xué)生對三極管電流分配關(guān)系的記憶；（3）用直觀動態(tài)的多媒體視頻演示三極管內(nèi)部載流子的運(yùn)動過程加強(qiáng)學(xué)生的理解，同時也活躍了課程氣氛。（4）教學(xué)過程中體現(xiàn)了由表及里，兼顧內(nèi)因和外因，化繁為簡等思想，除了注重學(xué)生對所講課程的學(xué)習(xí)，更注重學(xué)生認(rèn)識事物能力的培養(yǎng)。
現(xiàn)代市場經(jīng)濟(jì)所包含的個體本位、優(yōu)勝劣汰等原則，往往會使一些學(xué)生對個人利益的要求更加強(qiáng)烈，奮斗欲、成就欲也更加迫切，而當(dāng)這些欲望膨脹到一定程度時，便會誘發(fā)極端個人主義，從而可能淡化大學(xué)生的集體意識和群體意識。且市場經(jīng)濟(jì)的逐利性特點，也容易誘導(dǎo)大學(xué)生急功近利，重利輕義，產(chǎn)生拜金主義、享樂主義和利己主義，不利于大學(xué)生正確世界觀、人生觀和價值觀的形成。
（二）信息網(wǎng)絡(luò)化對大學(xué)生道德教育的挑戰(zhàn)
網(wǎng)絡(luò)的虛擬化易導(dǎo)致大學(xué)生人際交往的障礙，必然會影響和改變其生活方式，產(chǎn)生人際障礙，人際關(guān)系淡漠和人際距離疏遠(yuǎn)，并導(dǎo)致孤獨、苦悶、焦慮、壓抑，甚至情緒低落、消沉、精神不振等。同時，互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展方便了西方思想文化的滲透，這對大學(xué)生的世界觀、人生觀、理想信念、道德倫理、民族認(rèn)同感等會造成潛移默化的扭曲、侵蝕和消磨，而且也使我們的思想教育工作效果受到極大的削弱。
二、大學(xué)生主題班會對思想道德教育的重要意義
大學(xué)生主題班會是對大學(xué)生進(jìn)行素質(zhì)教育的一項最基本、最常用的途徑之一，是開展學(xué)生教育管理和道德素質(zhì)建設(shè)的一個重要載體和陣地，近年來越來越受到高校領(lǐng)導(dǎo)的重視，借助主題班會來提高大學(xué)生思想素質(zhì)有著重要意義。
（一）增強(qiáng)思想教育的吸引力，幫助大學(xué)生明確思想認(rèn)識
大學(xué)生對社會接觸較少，社會經(jīng)驗往往不足，且個體之間經(jīng)歷不同，在認(rèn)識層次、認(rèn)識水平上存在一定差異，對社會上存在的問題以及個人自身的成長與發(fā)展認(rèn)識也就不同，難以避免片面性和模糊性，有的甚至比較偏激，這就需要相關(guān)引導(dǎo)使學(xué)生形成正確的思想認(rèn)識。而主題班會一般從大學(xué)生的現(xiàn)實生活中取材，內(nèi)容大多和學(xué)生的生活息息相關(guān)，通過新穎的主題班會可以吸引學(xué)生充分參與，引導(dǎo)學(xué)生主動積極探究，從生動的體驗中獲得對世界、人生、自我的認(rèn)知，讓他們學(xué)會獨立思考、獨立生活、獨立生存。
（二）增強(qiáng)班級向心力，促進(jìn)師生交流
一個真正意義上的大學(xué)班集體，并不是若干個大學(xué)生的一種簡單組合，它的建立有一個過程，需要大學(xué)生由彼此陌生到互相熟悉最終到互相了解并在此基礎(chǔ)上產(chǎn)生向心力進(jìn)而產(chǎn)生凝聚意識，這是大學(xué)階段的班級得以牢牢維系的根本所在。而一個高質(zhì)量的主題班會氛圍輕松活潑，能夠調(diào)動全班同學(xué)參與活動，有助于增強(qiáng)班級成員的自豪感、凝聚力、自信心，同時在這種環(huán)境中互動，更容易拉近老師與學(xué)生以及學(xué)生與學(xué)生之間的距離，促進(jìn)彼此之間的了解。并且班導(dǎo)師在參與班會過程中可以進(jìn)一步了解學(xué)生的思想動態(tài)，提升他們的判斷力、思考力，從而輔助其對學(xué)生的思想教育。
（三）有助于學(xué)校、院系德育工作的開展
班會時間可以被充分利用來積極宣傳落實學(xué)校、院系的各項工作、規(guī)章制度、文件精神，增進(jìn)大學(xué)生對學(xué)校德育工作的了解。同時大學(xué)生對學(xué)校的態(tài)度也被及時反饋到學(xué)校。這樣，有利于擴(kuò)大學(xué)校德育工作的宣傳范圍，增強(qiáng)其宣傳力度，提高影響度，取得思想教育的效果。
三、我國大學(xué)生主題班會的現(xiàn)狀
目前，隨著大學(xué)生的思想政治教育問題日益引起社會的廣泛關(guān)注，中國各大高校也將主題班會列為必不可少的一項教學(xué)內(nèi)容。我國高校開展主題班會較為積極，盡量朝著內(nèi)容多樣化的方向努力，組織也做到正規(guī)有序，確實起到了一定思想教育的作用。但是我國大學(xué)生主題班會存在的問題也不容小覷。主要不足如下：
（一）對主題班會沒有一個明確的功能定位
不明確的功能定位導(dǎo)致主題班會職責(zé)不明確，效果得不到保證。且班會的主題大都空泛，使得主題班會往往流于事務(wù)性和形式化，并未真正發(fā)揮主題班會的思想教育的作用和價值，從而降低了主題班會課的教育效果。
（二）開展過于頻繁
很多高校從大一開始就不斷地舉行班會，少則兩周一次，少則一周舉行兩三次，過于頻繁的班會占用了學(xué)生太多時間，且內(nèi)容也因此無關(guān)痛癢沒什么實質(zhì)性意義，一次班會往往點個名，有事即說，無事便散，有些班會甚至只有短短十幾分鐘，讓參加的學(xué)生苦笑不已，甚至產(chǎn)生對主題班會教育意義的質(zhì)疑。
（三）內(nèi)容空洞枯燥，索然無味
雖然高校們也正努力打破班會無聊，沒有收獲的僵局，試圖做到班會內(nèi)容豐富多樣化，但顯然這種努力遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，成效也不明顯。大部分班級的班會以點名和通知事務(wù)的形式為主，不然就是班導(dǎo)師和班干部的單方面灌輸，形式也突破不了傳統(tǒng)的討論與文藝節(jié)目，久而久之難免使學(xué)生喪失積極性，引起不滿。
四、針對現(xiàn)階段我國大學(xué)生主題班會問題的解決方法
（一）發(fā)揮班導(dǎo)師在班會中的指導(dǎo)作用
班導(dǎo)師是班級的主心骨，班導(dǎo)師對待班會的態(tài)度，直接影響著學(xué)生對待班會的態(tài)度。因此，班導(dǎo)師必須嚴(yán)格要求自己，以高度的責(zé)任心投入到班會工作之中。班導(dǎo)師對班會的內(nèi)容、形式與大學(xué)生進(jìn)行研究，達(dá)成共識后一錘定音，不再更改，但要把握好班會的方向；之后，班導(dǎo)師要根據(jù)內(nèi)容，與班干部討論，從而采取好的形式，精心設(shè)計班會，確保每次班會都在班導(dǎo)師的宏觀指導(dǎo)之下完成，可以防止大學(xué)生在一些問題把握上的不穩(wěn)定性，班會的威信也可以更好地在大學(xué)生中確立起來。同時，班導(dǎo)師在班會上要用飽滿的熱情真誠地贊美一切美的事物和現(xiàn)象，抨擊各種不良的行為。要將自己的人格與正義融入一言一行中，用楷模的力量去引導(dǎo)學(xué)生，熏陶學(xué)生，啟迪學(xué)生的道德覺悟，增強(qiáng)學(xué)生的道德意識，培養(yǎng)學(xué)生的道德責(zé)任感。隨著班導(dǎo)師指導(dǎo)班會的次數(shù)增多，學(xué)生干部就會汲取經(jīng)驗，掌握舉行班會的重點與要點，這時班導(dǎo)師就可以放權(quán)交給學(xué)生自行開展，但也要定時參與到班會當(dāng)中來。
（二）豐富內(nèi)容
結(jié)合國際、國內(nèi)大事，重要節(jié)日、紀(jì)念日，學(xué)校、院系的工作狀況班級工作的實際以及大學(xué)生學(xué)習(xí)、生活和心理上的需要，廣泛宣傳和教育學(xué)生所關(guān)注的問題，交流解答疑難困惑，并將社會主義榮辱觀等重要內(nèi)容滲透進(jìn)來，使班會不再是追求形式的敷衍，而令學(xué)生確有收獲。這樣，在滿足大學(xué)生的需求的同時，也取得了意想不到的德育效果。
（三）適度安排班會組織的頻率與時間
盡量少占用學(xué)生的課余時間，做到數(shù)量適中但卻不失為精華。豐富班會開展的形式，可以采用不同學(xué)生輪流主持，演講，小組討論，辯論賽的形式，使更多的學(xué)生更好地參與進(jìn)來。最好還能將班會的地點擴(kuò)展到室外，舉行一些主題活動，實踐演練，幫助學(xué)生在實際參與中了解班會的內(nèi)容和要旨，并產(chǎn)生對班會工作的信心與濃厚興趣，從而獲得學(xué)生們的支持。
引言
大慶油田是我國最大的油田，是我國重要的能源基地，全國40%的原油來自大慶，油田企業(yè)每年都有大量的新增建設(shè)用地，每年都有新打的井，對土地的依賴性強(qiáng)，且在占用土地上具有點多、面廣、量大等特點，因此，對于油田企業(yè)來說，切實加強(qiáng)土地資產(chǎn)的經(jīng)營管理，合理利用土地資源，確保其保值增值，具有特別重要的現(xiàn)實意義。大慶油田建設(shè)過程中涉及眾多的土地產(chǎn)權(quán)問題。土地問題處理好了，有利于大慶油田20年原油持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)4000萬噸有利于大慶經(jīng)濟(jì)的繁榮發(fā)展，有利于社會的穩(wěn)定。實際工作過程中，應(yīng)該依據(jù)國家有關(guān)法律、法規(guī)和政策以及大慶油田的實際情況，妥善處理好土地問題。
1、油田土地管理工作的現(xiàn)狀
土地屬于重要的資源，又是重要的資產(chǎn)，土地管理應(yīng)該堅持資源資產(chǎn)并重管理，管理的基本原則是：有序在償、供需平衡、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、集約高效。油田土地管理工作是油田工程建設(shè)的前提保障，近年來，全國正在開展土地管理調(diào)研，國家對土地管理的要求也進(jìn)一步加強(qiáng)，油田單位應(yīng)該結(jié)合實際，深入基層，加強(qiáng)管理，嚴(yán)抓違法案件，繼續(xù)做好土地管理工作。
近年來，大慶油田在建設(shè)用地程序上，嚴(yán)格依據(jù)國土資源部《建設(shè)項目用地預(yù)審管理辦法》、《黑龍江省建設(shè)用地審批流程、建設(shè)用地預(yù)審程序》等相關(guān)管理制度，對油氣田建設(shè)每宗地的取得和使用，都依法按程序辦理，足額及時上繳全部稅費，認(rèn)真履行建設(shè)用地合同各項條款，切實做好土地資料建檔歸檔工作；歷年來沒有發(fā)生一起因用地問題引發(fā)的糾紛。同時，油田公司把集約節(jié)約用地放在各項工作的首位；在站（所）選址，井場勘探，油氣管道鋪設(shè)，道路建設(shè)項目中，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、少用園地；禁止用基本農(nóng)田）。積極簡化流程工藝，科學(xué)合理布井，推廣應(yīng)用多井組的集約節(jié)約用地方式，節(jié)約用地成效顯著。
2、油田企業(yè)土地資產(chǎn)管理常見問題
全國各油田有一個普遍的現(xiàn)象，油田占地面積廣，土地資源豐富，近年來，土地管理越來越規(guī)范，但在土地管理方面難免也存在一些問題。
2.1存在土地荒蕪現(xiàn)象
一直以來，在土地使用方面存在一些問題，例如：管理不善，節(jié)約意識淡薄，土地有效利用率偏低，存在閑置、浪費的現(xiàn)象。甚至存在無任何許可的情況下，圈地搞工程、搞項目，工程多年不開工，用地一直空閑，造成嚴(yán)重浪費。
2.2重視征地，輕視管理
油田企業(yè)為了油田開發(fā)的需要，每年都要投入大量資金，投資建設(shè)的第一環(huán)節(jié)就是征用大量土地資源，在一定意義上可以說，土地資源是油田的最寶貴固定資產(chǎn)，是企業(yè)資產(chǎn)的重要組成部分。但是長期以來，許多油田企業(yè)缺乏土地管理意識，不夠重視土地管理工作，多頭管理現(xiàn)象嚴(yán)重，管理機(jī)構(gòu)不健全，或管理人員崗位變換頻繁，相關(guān)存檔資料分散或遺失，歸檔不及時，以及機(jī)構(gòu)變動時移交手續(xù)不規(guī)范，造成了許多珍貴的土地歷史資料遺失，有時甚至因無法找到相關(guān)證明材料，不得不重復(fù)交費，重新辦理用地手續(xù)等，給企業(yè)帶來了無可挽回的經(jīng)濟(jì)損失。
2.3建設(shè)用地協(xié)調(diào)管理難度不斷增大
隨著油田開發(fā)的需要，建設(shè)項目不斷增加，部分油氣勘探建設(shè)項目占壓農(nóng)民耕道、橋梁、林地、經(jīng)濟(jì)作物現(xiàn)象時有出現(xiàn)，項目涉及地方公路、建筑物、河流的穿越、搭頭等，對民用供水、供電、通訊線路進(jìn)行改道情況時有發(fā)生。由于施工人員與所處地區(qū)人員存在較大文化差異，加之用地政策、補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)等缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，基本是多頭管理，與地方協(xié)調(diào)起來較為困難，嚴(yán)重時出現(xiàn)地方人員圍堵工地、阻撓施工現(xiàn)象。
3、加強(qiáng)油田企業(yè)土地資產(chǎn)管理的措施
3.1構(gòu)建土地資源信息化檔案
隨著計算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，在土地管理工作中，應(yīng)該結(jié)合實際工作引進(jìn)軟件，逐步建立起信息化土地資產(chǎn)管理新模式，開發(fā)功能強(qiáng)大的土地資產(chǎn)管理信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。在系統(tǒng)內(nèi)，實現(xiàn)企業(yè)管理的各個功能，為企業(yè)各部門提供方便，如：實現(xiàn)固定資產(chǎn)、流動資產(chǎn)、房產(chǎn)的相互連接，實現(xiàn)土地管理信息的共享、共用，實現(xiàn)土地應(yīng)用信息的查詢、上報、下發(fā)、智能化，從而不斷提高土地管理部門的工作效率，為企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)及各專業(yè)部門進(jìn)行決策提供重要參考數(shù)據(jù)。
3.2重視規(guī)劃，提高土地利用率
油田建設(shè)用地應(yīng)以可持續(xù)發(fā)展為指導(dǎo)，以節(jié)約用地為方針，遵循相關(guān)“十二五規(guī)劃”建設(shè)用地要求，在建設(shè)初期要進(jìn)行全面考察，科學(xué)用地，按需用地，科學(xué)規(guī)劃，并將規(guī)劃進(jìn)行科學(xué)計算，貫徹落實到實際工作中，促進(jìn)土地資源的合理利用和開發(fā)。此外，要從石油技術(shù)等方面來減少土地資源的應(yīng)用，如：①提高鉆井技術(shù)，從節(jié)約用地的角度出發(fā)，在新鉆井方面要靈活運(yùn)用水平井、定向井等多種鉆探方式；②在鉆井施工前，應(yīng)該優(yōu)化方案設(shè)計，減少占用土地，減少占用耕地，提高土地資源的利用率，降低鉆井施工成本，在施工過程中，應(yīng)盡量少修路，充分利用現(xiàn)有公路條件；③對報廢井場積極實施退耕，減少已占土地數(shù)量。
3.3加強(qiáng)用地協(xié)調(diào)，科學(xué)合理用地
油田土地管理部門，應(yīng)該從大局出發(fā)，確保油田建設(shè)用地征用渠道的通暢，為公司的發(fā)展做后勤保障。在油田建設(shè)過程中，會遇到各種各樣的土地問題，遇到各種困難，在困難面前，土地部門的管理人員，應(yīng)該樹立信息，積極協(xié)調(diào)地方，對地方組織、個人無理阻撓油氣田建設(shè)征地進(jìn)程，故意妨礙工程建設(shè)的行為、事件，堅決依法追究當(dāng)事人責(zé)任。積極協(xié)助地方土地執(zhí)法、交通、公安部門開展社會環(huán)境綜合治理，堅決懲治滋事鬧事者，保證油氣田建設(shè)用地征用的正常工作秩序。
3.4提高認(rèn)識，樹立土地管理新觀念
武大偉指出，我們前進(jìn)的道路上還有很多困難需要共同克服，還有很多障礙需要我們共同跨越。希望各方繼續(xù)以靈活務(wù)實和建設(shè)性的態(tài)度參加會議，為順利完成本次會議的各項議程做出積極貢獻(xiàn)。
朝方代表團(tuán)團(tuán)長金桂冠重申，朝落實“9?19共同聲明”和“2?13共同文件”，通過對話實現(xiàn)半島無核化的意志沒有變化。希望六方增進(jìn)互信，堅持“承諾對承諾，行動對行動”的原則，履行各自的責(zé)任和義務(wù)。金桂冠表示，如其他有關(guān)方如期履行承諾，朝做好了關(guān)閉并封存寧邊核設(shè)施，并接受國際原子能機(jī)構(gòu)監(jiān)督和驗證的準(zhǔn)備。
美方代表團(tuán)團(tuán)長希爾說，美朝已就解決朝鮮在匯業(yè)銀行被凍結(jié)資金問題達(dá)成諒解，現(xiàn)應(yīng)集中精力討論如何落實起步階段行動以及確定下一階段行動計劃和實現(xiàn)東北亞和平與安全的路線圖。各方應(yīng)保持目前的良好勢頭，繼續(xù)推動六方會談進(jìn)程。
韓方代表團(tuán)團(tuán)長千英宇、日方代表團(tuán)團(tuán)長佐佐江賢一郎、俄方代表團(tuán)團(tuán)長洛修科夫分別發(fā)言表示，落實共同聲明起步行動開端良好，有關(guān)國家之間開啟關(guān)系正?；勁泻蛧H原子能機(jī)構(gòu)總干事巴拉迪訪朝值得歡迎。各方應(yīng)在對話中不斷增進(jìn)互信，加強(qiáng)合作，兌現(xiàn)各自承諾，落實好起步行動，規(guī)劃好今后的步驟，為實現(xiàn)半島無核化和東北亞和平與安全的目標(biāo)共同努力。
當(dāng)天下午，六方舉行了團(tuán)長會，主要聽取了各工作組工作進(jìn)展匯報。各方就工作組今后工作的職責(zé)、任務(wù)和方式進(jìn)行了討論。武大偉在總結(jié)發(fā)言中說，五個工作組相繼啟動，反映出六方履行承諾，落實起步行動的誠意。工作組是六方會談機(jī)制的重要組成部分和會談取得進(jìn)展的基礎(chǔ)，應(yīng)予以高度重視，使其發(fā)揮更大作用。
3月20日，第六輪六方會談進(jìn)入第二天，中方分別與其他五方舉行了雙邊磋商，但原計劃下午召開的團(tuán)長會沒有舉行。
六方會談中方代表團(tuán)發(fā)言人秦剛向記者表示，當(dāng)天各方進(jìn)行了密集的雙邊磋商，各方就如何落實起步階段行動以及下一階段行動計劃交換了意見，會談在期盼的氣氛中進(jìn)行。
3月21日，秦剛在六方會談新聞中心舉行吹風(fēng)會時說，朝核問題第六輪六方會談由于在個別問題上有技術(shù)性困難，“各方同意有必要把會期適當(dāng)延長，具體延長多久，要看會談進(jìn)展情況。”
秦剛表示，技術(shù)問題需要有關(guān)機(jī)構(gòu)依法妥善解決，有關(guān)各方都在為此積極努力。六方?jīng)Q定適當(dāng)延長會期的目的，就是希望有更多時間討論涉及本輪會談的議題。
會談三天來，已經(jīng)進(jìn)行了會議的第一個議程，第二、三個議程還沒來得及在團(tuán)長會上討論。但在雙邊磋商中，各方已就第二、三議程交換了意見。
3月22日，第六輪六方會談第一階段會議在京結(jié)束。武大偉強(qiáng)調(diào)指出，推動六方會談進(jìn)程，實現(xiàn)朝鮮半島無核化目標(biāo)，實現(xiàn)東北亞地區(qū)有關(guān)國家關(guān)系正?；瑢τ趯崿F(xiàn)東北亞的長治久安非常重要。中國政府愿意繼續(xù)為實現(xiàn)這個目標(biāo)發(fā)揮積極和建設(shè)性的作用。
當(dāng)天，武大偉在北京宣讀了第六輪六方會談第一階段會議《主席聲明》。全文如下：
主席聲明
（2007年3月22日）
2007年3月19日至22日，第六輪六方會談第一階段會議在北京舉行。
各方聽取了五個工作組的報告，就落實起步行動和下一階段行動計劃進(jìn)行了探討。
各方同意繼續(xù)推動六方會談進(jìn)程。各方重申將認(rèn)真履行在“9?19”共同聲明和《落實共同聲明起步行動》共同文件中做出的承諾。
各方同意暫時休會，盡快復(fù)會，繼續(xù)討論和制定下一階段行動計劃。
第六輪六方會談第一階段會議結(jié)束后，武大偉于22日晚舉行了新聞會。在談及六方會談進(jìn)程時，武大偉說，六方會談前進(jìn)過程當(dāng)中注定是要出現(xiàn)各種各樣的曲折和困難。原因不在別的，就在于六方要尋找各自利益的結(jié)合點。六方現(xiàn)在都坐在同一條船上。這條船已經(jīng)起航，誰也下不去了，只能團(tuán)結(jié)一致共同前進(jìn)。我們今后的任務(wù)是共同努力，把握好這條船的航向，避免它觸礁，使這次航程成功抵達(dá)目的地。
他說，第六輪六方會談第一階段會議遇到了一些意想不到的問題，比如匯業(yè)銀行涉朝資金轉(zhuǎn)移問題。有關(guān)各方都在尋找妥善的解決辦法。我們遇到的一個現(xiàn)實問題，就是這筆資金由誰來轉(zhuǎn)移。這件事情的核心，就是這個問題本身不是由政府來決定的，就像我們要賣一件東西，我們不能強(qiáng)迫任何人去買；我們要給別人送錢，也必須有人要才行。中國實行社會主義市場經(jīng)濟(jì)體制，中國銀行能不能夠承擔(dān)起這個責(zé)任，我們需要同銀行部門商量。他們有自己的關(guān)切，政府要協(xié)助解決。美國銀行如果愿意承擔(dān)這項義務(wù)，也需要美國政府解決美國銀行的關(guān)切。韓國有一家外匯銀行在朝鮮境內(nèi)經(jīng)營，我曾經(jīng)向韓國同事建議，他們能不能夠考慮這個問題。他們也很慎重。武大偉說，我們現(xiàn)在找的不是哪一方認(rèn)為合適的辦法，而是我們大家都認(rèn)為合適的辦法。在兩個人之間找到共同利益比較容易一些。現(xiàn)在是六方，要找到共同利益和大家都能接受的辦法就需要時間。重要的是，這個問題不會成為六方會談前進(jìn)的障礙。我們有能力、有信心解決這個問題。
武大偉表示非常感謝中國銀行為解決這個問題所作出的認(rèn)真思考。他指出，有人認(rèn)為中國銀行不愿意接受這項工作是這次六方會談沒有取得進(jìn)展的原因。這種看法是不對的。現(xiàn)在真正同各方交換意見的只有中國銀行一家。有關(guān)的討論還在進(jìn)行當(dāng)中。中國銀行是很有勇氣的。但是他們的一些關(guān)切還沒有得到完全解決。我們愿意同其他各方共同創(chuàng)造條件，使這個問題得到妥善解決。在剛剛結(jié)束的團(tuán)長會上，我們再次相互確認(rèn)要共同努力，解決好這個問題。我們相信能夠找到一種妥善的解決辦法，相信六方會談會不斷前進(jìn)。困難總是會有的，但是我們有能力克服困難。六方對六方會談的前景非常樂觀。這標(biāo)志著六方會談機(jī)制正在按照既定的任務(wù)順利進(jìn)行。六方的承受能力都大大增強(qiáng)。剛才大家提到的問題翻不了六方會談的船。我們還會乘風(fēng)破浪，勇往直前。
朝鮮代表團(tuán)團(tuán)長金桂冠和俄羅斯代表團(tuán)團(tuán)長洛修科夫于當(dāng)天下午離開北京回國。離開前，均未發(fā)表評論。
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3月15日，六方會談五個工作組之一、由韓方擔(dān)任組長的經(jīng)濟(jì)與能源合作工作組會議在韓國駐華使館舉行。
六方會談韓國代表團(tuán)團(tuán)長、外交通商部次官補(bǔ)千英宇和其他五方有關(guān)官員參加會議。
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3月16日，六方會談東北亞和平與安全機(jī)制工作組會議在俄羅斯駐華使館舉行。俄方特使拉赫馬寧與中國、朝鮮、韓國、美國和日本的有關(guān)官員參加了此次會議。
東北亞和平與安全機(jī)制工作組是六方會談的5個工作組之一，由俄方擔(dān)任組長。
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開幕式后舉行了全體會。各方團(tuán)長在坦率、務(wù)實的氣氛中就有關(guān)問題發(fā)表了各自的看法和主張，一致重申了堅持六方會談，通過對話以和平方式解決朝鮮半島核問題，實現(xiàn)半島無核化的意志和決心，表示要以積極認(rèn)真的姿態(tài)進(jìn)行會談，克服各種困難和挑戰(zhàn)，爭取就落實共同聲明起步階段的行動達(dá)成共識，不斷推動六方會談進(jìn)程。
2月9日上午，第五輪六方會談第三階段會議舉行了團(tuán)長會議，下午又是一系列雙邊磋商，本階段會談進(jìn)入“磨合期”。
中國代表團(tuán)當(dāng)天分別與朝鮮、俄羅斯、韓國、日本、美國代表團(tuán)進(jìn)行了雙邊接觸。雙邊接觸前，六方團(tuán)長舉行了近兩個小時的小范圍會議。
此外，當(dāng)天中午美朝雙方代表團(tuán)團(tuán)長進(jìn)行了會談，并且在北京金融街的麗斯卡爾頓酒店共進(jìn)了午餐，這是美朝在此階段六方會談期間的首次雙邊接觸。
午餐后，朝鮮代表團(tuán)團(tuán)長金桂冠表示：“我和希爾就推動會談取得進(jìn)展的方案交換了意見。我們已經(jīng)就一些問題達(dá)成了共識。但是，整體上仍然有分歧，我們正在努力增加共識。”
而美國代表團(tuán)團(tuán)長希爾則向媒體透露：“我們綜合討論了‘9?19共同聲明’所涉及的一切議題。朝鮮在棄核起步階段應(yīng)采取的行動全部包含在聲明里，沒有新內(nèi)容。但是‘9?19共同聲明’中哪些內(nèi)容將被列入此次的協(xié)議草案，哪些內(nèi)容需要等到3月份以后考慮，還要經(jīng)過進(jìn)一步的磋商?！?/p>
希爾同時表示，美方對會談進(jìn)程持謹(jǐn)慎樂觀的態(tài)度。
除此之外，美朝雙方還就中方提出的協(xié)議草案進(jìn)行了商談，希爾對此表示：“我們努力就協(xié)議上的文字進(jìn)行磋商，而且還要保證雙方對于文字表達(dá)意思的理解是一致的，這是很困難的事情。”
此前，韓國、日本以及美國代表團(tuán)都已經(jīng)證實中方向其它各方提出一份協(xié)議草案，但各代表團(tuán)均未正式透露草案內(nèi)容。韓國代表團(tuán)副團(tuán)長任圣南當(dāng)天表示，各方對中方提出的草案“在大的框架內(nèi)達(dá)成相當(dāng)程度的共識”。
據(jù)俄羅斯駐華使館新聞處處長伊薩耶夫介紹，此份草案包括建立5個工作小組，將就朝鮮棄核后的一系列問題展開實質(zhì)性的工作。其一是由專家組成的工作小組直接就朝鮮停止核武項目問題開展行動。另外4個工作小組負(fù)責(zé)相應(yīng)的4個主題：援助朝鮮項目，包括經(jīng)濟(jì)和能源援助、東北亞安全合作問題，剩下的兩個則是朝鮮與日本、美國關(guān)系正?；瘑栴}。此外，中方的提議還包括在2個月左右的時間內(nèi)，朝鮮凍結(jié)自己的核項目，其中包括寧邊反應(yīng)堆，以交換對平壤的能源援助。
各方圍繞幾方面議題展開討論，將構(gòu)成起步階段行動計劃的基礎(chǔ)。但是各方對草案仍存一定的分歧，其中最大的障礙是美國再次提出將“凍結(jié)”朝鮮寧邊核設(shè)施改為“拆除”的建議，而朝鮮則堅決予以反對。
當(dāng)晚，外交部副部長戴秉國在釣魚臺國賓館會見了參加第五輪六方會談第三階段會議的各國代表團(tuán)團(tuán)長。
戴秉國對六方重聚北京表示歡迎。他指出，事實證明，六方會談是解決朝鮮半島核問題的有效機(jī)制。落實好共同聲明是六方的共同愿望，也是國際社會的普遍期待。兩天來，各方進(jìn)行了認(rèn)真的討論。相信只要各方抱有誠意，堅持不懈，認(rèn)真談判，就一定能夠克服困難，為落實共同聲明開好頭、起好步，推動六方會談不斷取得進(jìn)展。
各方團(tuán)長對中方為推動六方會談作出的建設(shè)性努力予以高度贊賞，表示通向半島無核化的道路充滿希望，也有坎坷。各方愿共同努力，縮小分歧，擴(kuò)大共識，切實落實共同聲明，朝著既定的目標(biāo)一步步邁進(jìn)。
2月12日，會議進(jìn)入第五天，也是關(guān)鍵的一天。從當(dāng)天上午10時開始，會談各方已經(jīng)進(jìn)行了約16個小時的緊張磋商，繼續(xù)為達(dá)成各方都能認(rèn)可的書面協(xié)議做最后的努力。
據(jù)六方會談新聞中心的消息，當(dāng)天會談各方舉行了“車輪戰(zhàn)式”的雙邊磋商。其中，日本和朝鮮代表團(tuán)舉行了此次會議以來首次雙邊磋商，磋商持續(xù)約一個小時。朝鮮和美國代表團(tuán)也舉行了至少兩次雙邊磋商。
2月13日下午，第五輪六方會談第三階段會議在釣魚臺國賓館舉行了全體會和閉幕式。武大偉主持了會議。
武大偉說，在各方共同努力下，本次會議就落實共同聲明起步行動達(dá)成重要共識，這標(biāo)志著六方會談和朝鮮半島無核化進(jìn)程又向前邁出了重要而堅實的一步，有利于半島和東北亞地區(qū)的和平、穩(wěn)定與發(fā)展，有利于有關(guān)國家改善和發(fā)展相互關(guān)系，也有利于構(gòu)筑和諧東北亞新格局。
武大偉對各方在會談中顧全大局、顯示靈活、相向而行的積極態(tài)度和做出的建設(shè)性努力表示贊賞，希望各方履行相應(yīng)義務(wù)，盡快啟動相關(guān)工作，落實好起步階段各項行動和措施。
武大偉表示，希望六方協(xié)調(diào)一致，乘風(fēng)破浪，把六方會談的航船駛向和平、發(fā)展、合作、共贏的彼岸。
會議以全體起立鼓掌方式通過了落實共同聲明起步行動文件（全文另載），并決定第六輪六方會談于3月19日在北京舉行。
當(dāng)天下午，國務(wù)委員唐家璇在釣魚臺國賓館會見了出席第五輪六方會談第三階段會議的各方代表團(tuán)團(tuán)長。
唐家璇代表中國政府對各方經(jīng)過艱苦努力，就落實共同聲明起步行動達(dá)成共識，第五輪六方會談取得積極成果表示祝賀。他說，六方不僅確定了落實共同聲明起步階段的具體行動，還就如何落實的機(jī)制達(dá)成了共識，這是六方會談取得的一個重大突破，標(biāo)志著朝鮮半島無核化進(jìn)程邁入實質(zhì)性階段，充分體現(xiàn)了各方通過和平協(xié)商實現(xiàn)半島無核化的政治意愿。
唐家璇說，這次會議取得積極成果的重要意義之一，就是展示了六方會談的生命力，證明六方會談是解決半島核問題的現(xiàn)實有效途徑，是各方通過對話增進(jìn)理解與信任、通過合作構(gòu)筑和諧東北亞新格局的重要平臺，也證明通過對話協(xié)商和平解決國際爭端是一條正確、可行的道路。
唐家璇指出，繼續(xù)推動實現(xiàn)半島無核化進(jìn)程，實現(xiàn)有關(guān)國家關(guān)系正?；S護(hù)東北亞地區(qū)和平與穩(wěn)定，符合各方根本利益。希望各方繼續(xù)努力，顯示政治意志和智慧，體現(xiàn)靈活與耐心，在任何情況下都要堅持對話解決的方向，認(rèn)真履行各自的承諾，不斷推動六方會談繼續(xù)取得更大的成果。唐家璇表示，中國政府堅定支持本次會議達(dá)成的文件，愿意承擔(dān)相應(yīng)的義務(wù)。
朝、日、韓、俄、美5方團(tuán)長高度贊賞中方為推動本輪會談取得成果所發(fā)揮的重要作用，一致表示本次會議是半島無核化進(jìn)程中新的里程碑，各方愿認(rèn)真履行各自承擔(dān)的責(zé)任和義務(wù)，兌現(xiàn)承諾，實施好起步階段的行動，在共同推動六方會談進(jìn)程中不斷增進(jìn)互信，加強(qiáng)合作，致力于實現(xiàn)東北亞地區(qū)持久和平、穩(wěn)定與繁榮。
本書共有4章。1 離子激勵工藝方法；2 借助帶電粒子的半導(dǎo)體嬗變摻雜；3 利用輻射缺陷的半導(dǎo)體摻雜；4 隱埋多孔及損傷層的形成。
本書是世界科技出版社出版的《電子學(xué)和系統(tǒng)問題精選》叢書第37卷。本書的第一作者在圣彼得堡理工大學(xué)任教，第二作者在俄羅斯RAS俄羅斯科學(xué)院所屬微電子學(xué)與高純度材料研究所任職。本書引用的參考資料超過400種。對半導(dǎo)體電子學(xué)和固態(tài)輻射物理感興趣的科學(xué)家、技術(shù)人員和學(xué)生將會從中受益。
胡光華，高級軟件工程師
LED發(fā)光二極管，也叫作光發(fā)射二極管（Light EmittingDiode，簡寫為LED）。是一種可將電能轉(zhuǎn)變?yōu)楣饽艿陌雽?dǎo)體發(fā)光器件，屬于固態(tài)光源。它是利用固體半導(dǎo)體芯片作為發(fā)光材料，當(dāng)兩端加上正向電壓，半導(dǎo)體中載流子發(fā)生復(fù)合，放出過剩能量而引起光子發(fā)射產(chǎn)生可見光。近年來隨著LED芯片技術(shù)的提高、價格的降低以及相關(guān)驅(qū)動電路的成熟，使LED光源在照明領(lǐng)域的應(yīng)用成為可能。尤其在目前全球范圍能源緊張，中央政府大力提倡“節(jié)能降耗”的宏觀環(huán)境下，大力推廣LED照明必將產(chǎn)生重大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
1.LED光源的優(yōu)點
LED的發(fā)光原理是利用半導(dǎo)體中的電子和電洞結(jié)合而發(fā)出光子，不同于白熾燈絲需要在3000度以上的高溫下工作，也不必像熒光燈需使用高電壓激發(fā)電子束，LED和一般的電子組件相同，只需要2～4伏特(V)的電壓，在常溫下就可以正常動作，因此其壽命也比傳統(tǒng)光源來得更長，可達(dá)10萬小時以上，被稱為長壽燈。因LED光源工作電壓低，所以安全可靠，人體接觸無危險。
LED光效可達(dá)200lm/w，白熾燈的發(fā)光效率是8～15 lm/ W左右，普通T-8鹵素?zé)晒鉄艄庑?0 lm/ W，相同照明效果比傳統(tǒng)光源節(jié)能很多。免費論文參考網(wǎng)。并且LED還有毫秒級的通斷時間，這也是一般傳統(tǒng)光源無法達(dá)到的。
LED所發(fā)出的顏色，主要取決于電子與電洞結(jié)合所釋放出來的能量高低，也就是由所用的半導(dǎo)體材料的能隙所決定。同一種材料的波長都很接近，因此每一顆LED的光色都很純正，其光譜中無紫外線，故無熱量，無輻射損失，不會形成光污染，是真正環(huán)保的綠色光源。
LED芯片大小可以根據(jù)用途而隨意切割，常用的大小為0.3～1mm左右，跟傳統(tǒng)的白熾燈或熒光燈相比，體積相對小得多。為了使用方便，LED通常都使用樹脂包裝，做成5mm左右的各種形狀，十分堅固耐震。
LED光源方便管理，具有集中控制和分散控制或?qū)c進(jìn)行可調(diào)節(jié)性控制等多種方式。通過控制電流調(diào)光，不同光色組合以調(diào)色，加上控制電路以達(dá)到多種動態(tài)變化效果。
2.LED照明的應(yīng)用現(xiàn)狀
2003年6月，我國由科技部在“863”計劃的支持下，在照明領(lǐng)域及時啟動了“國家半導(dǎo)體照明工程”。免費論文參考網(wǎng)。2004年4月，科技部確定工作重點――發(fā)展新型照明行業(yè)，并確定福建廈門、上海、大連和江西南昌為首批四個國家半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)基地。通過“863”計劃等科技計劃的支持，我國已經(jīng)初步形成從外延片生產(chǎn)、芯片制備、器件封裝集成應(yīng)用的比較完整的產(chǎn)業(yè)鏈。
在剛剛閉幕的2008年北京奧運(yùn)會上，科技含量最高的場館――“水立方”外表的絢麗色彩就是來源于LED照明，僅這一項，就比普通照明節(jié)電60%以上 。國家863計劃重大科研課題“國家游泳中心半導(dǎo)體照明規(guī)?；到y(tǒng)集成技術(shù)研究”和北京市的“LED在國家游泳中心建筑物景觀照明上的應(yīng)用研究”兩項科研課題，取得的一系列技術(shù)突破，為“水立方”的景觀照明提供了堅實的科技支撐。“水立方”采用空腔內(nèi)透光的照明方式，是目前世界上最大的膜結(jié)構(gòu)建筑的LED景觀照明方案。該方案采用單顆1W大功率LED光源，光源具有長壽命、易集成、快響應(yīng)、利環(huán)保、高節(jié)能、光分布易于控制、色彩豐富等特點。
據(jù)相關(guān)報道，目前山東省濰坊市實施了大功率LED照明示范工程,利用自主開發(fā)的新型高效節(jié)能環(huán)保LED路燈,大規(guī)模推廣應(yīng)用城市綠色照明系統(tǒng)。已安裝大功率LED路燈接近11000盞，在維持道路照度相同(或更優(yōu))并滿足建設(shè)部道路照明標(biāo)準(zhǔn)的前提下顯示了非常顯著的節(jié)能效果,實測與高壓鈉燈相比節(jié)電69%,與金鹵燈相比節(jié)電70%以上。LED路燈每天節(jié)電超過2.4萬度,一年節(jié)電超過890萬度,再加上減排的二氧化硫、二氧化碳和粉塵,社會和經(jīng)濟(jì)效益顯著。
更多LED照明的相關(guān)資料表明，經(jīng)過2004-2006年的導(dǎo)入期，中國現(xiàn)在已有多個城市正在大力實施LED城市景觀與道路照明工程，以節(jié)能降耗面對日益嚴(yán)峻的全球能源緊缺形勢。
3. LED照明的應(yīng)用前景
目前，照明消耗約占整個電力消耗的20%，大大降低照明用電是節(jié)省能源的重要途徑。LED正以其固有的優(yōu)越性吸引著世界的目光。免費論文參考網(wǎng)。 美國，日本等國家及臺灣地區(qū)對LED照明效益進(jìn)行了預(yù)測，美國55%的白熾燈、日光燈被LED取代，每年可節(jié)省350億美元電費，每年可減少7.55億噸二氧化碳排放量。日本100%的白熾燈換成LED，可減少1-2座核電站發(fā)電量，每年可節(jié)省10億公升以上原油消耗。臺灣地區(qū)25%的白熾燈及100%日光燈被LED取代，每年可節(jié)省110億度電。
舉世矚目的2008年北京奧運(yùn)會和2010年上海世博會都不約而同地以圍繞綠色節(jié)能為主題，這給中國LED照明產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來了巨大的歷史機(jī)遇。據(jù)國內(nèi)知名研究公司馳昂咨詢(Sinotes)近日的預(yù)測，在奧運(yùn)、世博的強(qiáng)力帶動下，中國LED照明市場規(guī)模將從2007年的48.5億元快速增長至2010年的98.1億元。
在全球能源短缺、環(huán)保要求不斷提高的情況下，憑借LED照明技術(shù)的亮度高、使用壽命長、節(jié)能、綠色環(huán)保等顯著優(yōu)勢，伴隨LED技術(shù)的飛速發(fā)展，使LED成為普通照明光源的時日越來越近，必將成為人類照明史上繼白熾燈、熒光燈之后新的照明革命。
參考文獻(xiàn)
［1］國家半導(dǎo)體照明工程研發(fā)及產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟推薦性技術(shù)規(guī)范 LB/T001―2008
［2］《中國半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)發(fā)展年鑒2006》
它的應(yīng)用范圍覆蓋半導(dǎo)體照明、新一代移動通信、智能電網(wǎng)、高速軌道交通、新能源汽車、消費類電子等朝陽領(lǐng)域。
它被視為未來支撐信息、能源、交通、國防等產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重點新材料，將引領(lǐng)光電產(chǎn)業(yè)的新一輪革命。
它就是以碳化硅（SiC）、氮化鋁（AlN）、氮化鎵（GaN）等為代表的第三代半導(dǎo)體材料，如今世界各國爭相布局的戰(zhàn)略高地。
在世界范圍內(nèi)，第三代半導(dǎo)體材料在各個領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)成熟度各有不同，在某些前沿研究方向，仍處于實驗室研發(fā)階段。盡管我國起步較晚，發(fā)展較緩，無論基礎(chǔ)研究還是產(chǎn)業(yè)化推進(jìn)都仍有很長的路要走，但這并未影響該領(lǐng)域內(nèi)科研人員潛心攻關(guān)、奮起直追的決心。
哈爾濱工業(yè)大學(xué)基礎(chǔ)與交叉科學(xué)研究院宋波教授，就是奮戰(zhàn)在我國第三代半導(dǎo)體材料研究最前沿的優(yōu)秀科研人員之一。
他L期從事第三代寬禁帶半導(dǎo)體材料的生長與物性研究，凝練了氣相質(zhì)量輸運(yùn)動態(tài)平衡控制及溫場調(diào)控等關(guān)鍵科學(xué)問題，對碳化硅、氮化鋁等光電功能晶體生長過程的動力學(xué)優(yōu)化、關(guān)鍵工藝參數(shù)控制與物理性質(zhì)調(diào)控等相互關(guān)聯(lián)的科學(xué)問題開展了系統(tǒng)研究，成果頗豐。
雛鳳新聲，結(jié)緣寬禁帶半導(dǎo)體
一代材料，一代器件，一場革命。材料的重要性，在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)已經(jīng)得到印證。
以硅（Si）為代表的第一代半導(dǎo)體材料，引發(fā)了電子工業(yè)大革命；以砷化鎵（GaAs）為代表的第二代半導(dǎo)體材料，則拓展了半導(dǎo)體在高頻、光電子等方面的應(yīng)用，使人類進(jìn)入光纖通信、移動通信的新時代。而如今，正是第三代半導(dǎo)體材料“大展身手”的時代。
第三代半導(dǎo)體材料又叫寬禁帶半導(dǎo)體，是指禁帶寬度大于2 eV（電子伏特）的一類半導(dǎo)體，以碳化硅、氮化鋁、氮化鎵、立方氮化硼（C-BN）等為主要代表。它們所表現(xiàn)出的高溫下的穩(wěn)定性、高效的光電轉(zhuǎn)化能力、更低的能量損耗等絕對優(yōu)勢，吸引了業(yè)界的普遍關(guān)注，有望全面取代傳統(tǒng)半導(dǎo)體材料，開啟半導(dǎo)體新時代。
宋波進(jìn)入這一領(lǐng)域是在博士階段。那是2005年前后，他正就讀于中國科學(xué)院物理研究所，師從我國著名晶體結(jié)構(gòu)專家陳小龍研究員開展研究。當(dāng)時國內(nèi)寬禁帶半導(dǎo)體研究起步不久，各項研究都非常薄弱。
2008年，宋波回到家鄉(xiāng)哈爾濱，并在哈爾濱工業(yè)大學(xué)韓杰才院士引薦下加入該?；A(chǔ)與交叉科學(xué)研究院。在這里，宋波確立了寬禁帶半導(dǎo)體生長與物性研究這一研究方向，立志從基礎(chǔ)研究領(lǐng)域著手，改善我國關(guān)鍵性、基礎(chǔ)性戰(zhàn)略材料依賴進(jìn)口的局面，促進(jìn)寬禁帶半導(dǎo)體材料和器件產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，提升產(chǎn)業(yè)核心競爭力，縮小與西方國家的差距。
在近十年的研究過程中，宋波作為課題負(fù)責(zé)人承擔(dān)了包括國家自然科學(xué)基金項目、總裝“十二五”預(yù)先研究重點項目、科技部國際科技合作項目等在內(nèi)的20多項科研項目，在J. Am. Chem. Soc.， Nano Lett.， Phys. Rev. Lett.， Adv. Funct. Mater.， Phys. Rev. B等國際著名SCI學(xué)術(shù)雜志上100余篇，論文被正面他引1000余次；獲得授權(quán)發(fā)明專利13項。特別是在SiC基稀磁半導(dǎo)體和AIN基晶體生長研究方向，取得了一系列創(chuàng)新性成果，引領(lǐng)了國內(nèi)外相關(guān)研究的進(jìn)步，在行業(yè)內(nèi)形成了一定的影響力。
層層深入，攻關(guān)SiC基稀磁半導(dǎo)體
稀磁半導(dǎo)體是自旋電子學(xué)的材料基礎(chǔ)，能夠同時利用電子的電荷屬性和自旋屬性，兼具半導(dǎo)體和磁性的性質(zhì)，新穎而獨特，是第三代半導(dǎo)體材料的熱點研究之一。
現(xiàn)階段，GaAs、GaN和ZnO基稀磁半導(dǎo)體的研究已經(jīng)取得了突破性進(jìn)展，但仍無法滿足人們對自旋器件高溫、高頻、大功率和抗輻射等性能的要求，SiC基的出現(xiàn)恰逢其時。宋波在這一前沿方向進(jìn)行了廣泛而深入的研究，并取得了系列研究進(jìn)展。
他提出了非磁性元素Al摻雜制備SiC基稀磁半導(dǎo)體，在200 K觀察到了玻璃態(tài)的鐵磁有序，同時實現(xiàn)了4H-SiC晶型的穩(wěn)定可控。首次提出了非磁性元素?fù)诫sAlN基稀磁半導(dǎo)體的研究思路，有效地避免磁性雜質(zhì)的引入，為探討稀磁半導(dǎo)體的磁性來源提供了理想的實驗體系。
論文在2009年發(fā)表后，至今已被他引50余次，得到不少業(yè)內(nèi)專業(yè)人士的直接認(rèn)可，認(rèn)為其啟迪了思考。中國科學(xué)院外籍院士C.N.R. Rao教授就曾在論文中直言：宋等的工作顯示了鐵磁性不是來自磁性雜質(zhì)而是來自于sp3雜化向sp3-sp2混合雜化轉(zhuǎn)變的過程中所導(dǎo)致。
隨著研究的不斷深入，宋波的研究也漸入佳境――
同樣在2009年，他利用在h-BN中的實驗結(jié)果證實了美國布法羅州立大學(xué)Peihong Zhang教授等人的理論預(yù)言，即在帶隙寬度達(dá)5.5 eV的h-BN中存在缺陷直接誘導(dǎo)的內(nèi)稟磁性。這一成果獲得了包括波蘭科學(xué)院物理研究院O. Volnianska教授在內(nèi)的業(yè)界專家的正面引用和廣泛認(rèn)可。
2010年，他提出了雙元素（Al，TM）復(fù)合摻雜SiC基稀磁半導(dǎo)體的研究思路。在Al摻雜穩(wěn)定4H-SiC晶型的基礎(chǔ)之上，同時摻雜磁性過渡金屬元素，來獲得高Tc、高矯頑力和高剩磁的稀磁半導(dǎo)體。
2011年，他提出了采用缺陷工程調(diào)控半導(dǎo)體磁性的新方向。與合作者一起采用中子輻照在碳化硅晶體中誘導(dǎo)出了以硅-碳雙空位為主的缺陷，在實驗上給出了硅-碳雙空位導(dǎo)致鐵磁性的證據(jù)，并從理論上揭示了雙空位產(chǎn)生磁性的物理機(jī)制，證實了磁性元素并非半導(dǎo)體磁性的唯一來源，為深入探究寬禁帶半導(dǎo)體的磁性起源提供了新的科學(xué)認(rèn)識。在此之后，國內(nèi)外有超過18個研究小組開展了缺陷誘導(dǎo)半導(dǎo)體磁性的研究工作，并在相關(guān)論文中引用了他們的成果，將其列為缺陷導(dǎo)致磁性的典型例子。
把握前沿，初探AIN晶體生長
AlN基的高溫、高頻、高功率微波器件是雷達(dá)、通信等現(xiàn)代化軍事和航天裝備等領(lǐng)域急需的電子器件。
宋波介紹，與其它的半導(dǎo)體材料相比，AlN基低維材料的形貌較為單一，這導(dǎo)致對其新性質(zhì)和新應(yīng)用的探索受到了較大的制約。
因此，深入開展生長動力學(xué)研究，探究生長過程中質(zhì)量輸運(yùn)-溫場分布-成核動力學(xué)的內(nèi)在關(guān)聯(lián)，從微觀機(jī)理上闡述物性變化的原因，探索新奇物理效應(yīng)，成為制約寬禁帶半導(dǎo)體發(fā)展的關(guān)鍵科學(xué)問題，同時也是一項亟待開展的基礎(chǔ)性研究工作。
在這一研究方向，宋波同樣取得了不俗的成績――
（一）在AlN機(jī)理生長方面，首次發(fā)現(xiàn)本征的六重螺旋生長機(jī)制。
他@得了單晶AlN納米和微米彈簧、AlN螺旋結(jié)構(gòu)、AlN平面六邊形環(huán)等新穎納米結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)性研究首次發(fā)現(xiàn)AlN納米/微米結(jié)構(gòu)和AlN單晶都遵循六重對稱的旋轉(zhuǎn)生長機(jī)制。
這一發(fā)現(xiàn)極大地豐富了人們對于AlN晶生長機(jī)理的認(rèn)識，對調(diào)控AlN生長形貌，獲得大尺寸、低缺陷密度的AlN晶體具有重要參考價值。
（二）在AlN新物理性質(zhì)探索方面，他首次在AlN微米螺旋結(jié)構(gòu)中發(fā)現(xiàn)了時間長達(dá)300秒的長余輝效應(yīng)。
研究中，他分別從理論和實驗上對AlN螺旋結(jié)構(gòu)中氮空位和鋁間隙耦合效應(yīng)進(jìn)行了研究。首次發(fā)現(xiàn)氮空位和鋁間隙的共同作用會誘導(dǎo)出新的能級，進(jìn)而導(dǎo)致長余輝效應(yīng)的顯現(xiàn)。這一發(fā)現(xiàn)，豐富了人們對于AlN基本物理性質(zhì)的認(rèn)識，為設(shè)計和制造新型AlN基光電子器件提供理論指導(dǎo)。
在AlN納米線螺旋結(jié)構(gòu)的力學(xué)測試中首次發(fā)現(xiàn)了AlN單晶螺旋中存在彈性形變。該發(fā)現(xiàn)為制備AlN基納米器件提供了進(jìn)一步的認(rèn)識。
（三）在AlN晶體生長方面，突破了多項關(guān)鍵技術(shù)，包括形核溫度控制技術(shù)、晶粒長大過程控制技術(shù)、形核控制技術(shù)等。
研究中，宋波掌握了包括電阻率及均勻性控制技術(shù)、多型缺陷濃度控制技術(shù)以及晶體質(zhì)量穩(wěn)定性控制技術(shù)等在內(nèi)的多項關(guān)鍵技術(shù)，獲得了高質(zhì)量的晶體材料。
他所獲得的直徑達(dá)35mm的雙面拋光片，位錯密度小于107個/cm2，申報了國家發(fā)明專利7項，研究水平居于國內(nèi)領(lǐng)先地位。
他重新設(shè)計和研制了全鎢的晶體生長爐、AlN原料原位補(bǔ)充系統(tǒng)和垂直梯度坩堝。試驗結(jié)果表明，采用新的生長組合系統(tǒng)大大提高了AlN的晶體質(zhì)量，其中AlN晶體的主要缺陷密度，特別是O（氧）含量降低了約3個數(shù)量級，電阻率提高了約2個數(shù)量級，為進(jìn)一步獲得高質(zhì)量的AlN晶體提供了技術(shù)支撐。
多年來，宋波非常在意與國際學(xué)者的交流與合作，不僅承擔(dān)了科技部國際科技合作項目，還在多年的研究中與美國威斯康星大學(xué)麥迪遜分校Song Jin教授、西班牙科爾多瓦大學(xué)Rafael Luque教授建立了廣泛的合作關(guān)系。特別值得一提的，是在對俄對烏合作方面，宋波與俄羅斯科學(xué)院固體物理研究所國際知名晶體學(xué)家Vladimir Kurlov教授、國際SiC晶體生長專家Yuri Makarov教授，以及俄羅斯科學(xué)院西伯利亞分院半導(dǎo)體研究所的Oleg Pchelyakov教授、Valerii Preobrazhenskii教授建立了密切的合作關(guān)系，曾多次出訪俄羅斯與烏克蘭相關(guān)科研機(jī)構(gòu)，為推動雙方的科技交流合作作出了重要貢獻(xiàn)。
