半導體概念

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半導體概念范文第1篇

關鍵詞 半導體物理 教學改革 教學質量

中圖分類號：G047 文獻標識碼：A 文章編號：1002-7661（2015）19-0007-02

從第一個半導體點接觸式晶體管發明以來，半導體產業已經成為了國民經濟重要的組成部分，世界各國均競相大力發展本國的半導體產業，以期在國際舞臺的較量中爭得主動權。因此，它關系到國民經濟整體效益和國家安全，關系國家前途的重要戰略產業。現代半導體科學的迅猛發展、知識的不斷翻新、競爭的不斷深入、對人才素質要求的不斷提高都給我國半導體產業的發展提出了嚴峻挑戰，也給半導體物理基礎教育提出了新的、更高的要求。

半導體物理主要介紹了半導體材料和器件中的重要物理現象，闡述了半導體物理性質和理論，確定了半導體有關物理量的實驗方法。半導體物理是微電子類相關專業，如電子科學與技術、微電子、集成電路設計等專業核心重點課程，作為微電子技術的理論基礎，半導體物理研究、半導體材料和器件的基本性能和內在機理是研究集成電路工藝、設計及應用的重要理論基礎；作為微電子學相關專業的特色課程及后續課程的理論基礎，半導體物理的教學直接影響了后續專業理論及實踐的教學。但是，由于半導體物理的學科性很強，理論較為深奧，涉及知識點多，理論推導繁瑣，對于學生的數學物理的基礎要求較高，學生在學習的過程中存在一定的難度。因此，對授課教師提出了更高的要求，不僅要對半導體物理有充分的理解，還要熟悉半導體工藝和半導體集成電路設計。同時，必須針對目前教學過程中存在的問題與不足，優化和整合教學內容，豐富教學手段，結合科技發展熱點問題，探索教學改革措施，激發學生的學習興趣，提高半導體物理課程的教學質量。

一、優化整合教學內容

重慶郵電大學采用的教材為劉恩科主編的《半導體物理學》（第七版，電子工業出版社），該教材是電子科學與技術類專業精品教材。同時，半導體物理課程學科領域發展極為迅速，新的理論和研究前沿不斷涌現，研究領域不斷擴展，學科交叉滲透性越來越強，知識更新也很快。針對以上問題，授課教師應與時俱進，在保持課程知識結構與整體系統性的同時，對教學內容進行合理取舍，壓縮與其它課程重疊的內容，刪除教材中相對陳舊的知識，密切跟蹤科技前沿與研究熱點，加入近幾十年來發展成熟的新理論、新知識，突出研究熱點問題，力求做到基礎性和前瞻性的緊密結合，使學生在掌握基礎知識的同時能對半導體的發展歷程和發展趨勢有一個清晰的認識，讓學生能從中掌握事物的本質，促進思維的發展，形成技能；同時注重與信息化技術相結合，互聯網搜索最近幾年半導體技術的最新研究成果，以多媒體錄像及圖片的形式，使學生能及時掌握前沿發展趨勢，激發學生的學習熱情，培養學生的科學精神。例如，在正式開始《半導體物理學》相關內容課程教學前，應將前置課程中重要的基本知識貫穿于教學過程中，以免造成學生認識上的巨大跳躍感；在講解半導體能帶結構前，增加適量學時講授近論物理知識，使學生了解原子中電子能級和電子殼層分布，掌握泡利不相容原理、玻耳茲曼分布律和玻爾頻率條件等微觀粒子運動的基本規律。這些都是學習《半導體物理學》必備的知識，只有在透徹理解這些基本概念的前提下，才能對現有課程知識有更深入的了解和掌握。否則將造成學生理解上的障礙，最終導致學生失去繼續學習的興趣。 因此在授課內容的選擇、排列上要遵循循序漸進的原則。再例如在講授半導體元器件的結構及性能時，適當補充半導體器件的制備工藝，結合半導體器件的制備視頻，讓學生結合某種半導體器件分析其結構與性能。

二、強調基本概念與物理模型，提高教學質量

半導體物理課程涉及到的基本概念和物理模型較多，僅憑教材中的定義理解這些概念和模型，學生很難完全掌握。教師授課時應重在與應用相結合，以必需、夠用為度，結合實用性和先進性，力求內容精簡、重點突出、概念明確、說理清晰。將書本上的理論推導與結論同相關實驗相結合，使學生對抽象的課堂相關知識能順利地轉化為直觀認識，增強教學效果。實踐是檢驗真理的標準，在理論教學的同時，適當安排學生進行相關實驗操作，觀察實驗現象，既加深了對理論的認識，鍛煉了動手能力，又能通過做實驗使學生切身體會到一個物理結論是怎樣體現了理論和實踐的完美統一，從中領悟出科學研究的普遍方法和過程。

部分深奧的物理模型，學生比較難以理解，教師應運用恰當的類比，進行形象分析，加深學生對物理模型的理解，增加學生的學習興趣。例如講電子能態密度以及電子密度的概念，部分學生較容易混淆的概念。為了幫助學生理解，教師可以通過教學樓里面的學生人數與半導體中的電子數目進行類比：同樓層不同的教室對應不同的能態，教室里座位數對應能態的數目，把學生當作半導體中的電子。這樣計算電子能態密度就相當于計算教室里單位面積的座位數，計算半導體電子濃度就相當于計算教室單位面積內學生人數。一個學生坐在某一排的某個座位上，即認為這個電子態被電子占有。通過這種生動形象的類比，學生對這兩個概念的理解就清楚多了。半導體物理課程中理論推導和數學上的近似處理較多，繁瑣的公式推導增加了學生對物理模型理解的難度。物理模型和簡單的數學推導用多媒體或視頻的形式展示給學生，復雜的數學推導則采用黑板板書的形式加以講解，這樣能適當地把物理模型和公式推導分開，使學生在徹底理解物理模型的基礎上掌握理論推導。

課前預習和課后練習也是提高課堂教學的兩個重要的環節。應適當給學生布置相關的課后作業，引導學生進行獨立思考，在下一堂課開始安排一定的時間進行個別回答或集體討論，及時解決學生的疑惑，從而形成可持續發展的模式。

三、考核方式的改革

為了客觀地評價教學效果和教學質量，針對半導體物理課程特點，對考核方式作如下嘗試：1.考試是課程教學過程中一個非常重要的環節，平時成績是衡量學生平時學習表現的主要指標，所以本課程考核方式之一采用期末試卷筆試與平時成績結合的方式；2.在授課過程中，針對課程的某些從實驗得出的理論結論，開放實驗室，讓學生分組協作完成實驗結驗證，從而將課本知識轉化為實踐動手能力。

四、結束語

總之，半導體物理是電子科學與技術專業專業基礎核心課，在教學過程中合理安排教學內容，采用現代化教學手段，不斷進行教學改革，提高了半導體物理課程的課堂教學效果，為學生后續專業課程的學習奠定了扎實的基礎，培養適應社會需求的專業型人才。

參考文獻：

[1]湯乃云.微電子“半導體物理”教學改革的探索[J].中國電力教育，2012，（13）：59-60.

[2]劉恩科，朱秉升，羅晉生. 半導體物理學[M]. 北京：電子工業出版社，2011.

半導體概念范文第2篇

【關鍵詞】微電子化計量儀；半導體探測器；特性研究；試驗方法

半導體技術近年來被運用于多種領域，尤其是在核輻射探測器方面的運用，將半導體技術的優勢發揮得淋漓盡致，為社會經濟發展做出了巨大貢獻。近年來，細數將半導體技術引入核輻射探測器領域的過程，我國的相關科研單位耗費了大量的人力、財力和物力。隨著時代的發展，深化半導體材料和技術在核輻射探測器的運用研究將繼續為我國的科技發展提供重要支持。結合本文研究方向，擬從半導體探測器特性的實驗研究層面展開，利用實驗數據進行相關討論。

1半導體探測器的內涵

半導體探測器以其高效、實用、成本低、性能穩定等特性，目前在各個領域的應用十分廣泛。明確半導體探測器的內涵概念，能夠深化我們對半導體探測器的了解，為接下來的更深入的探究工作打下堅實基礎。接下來筆者就從半導體探測器的概念及發展歷程兩個方面來粗淺剖析半導體探測器的內涵：1.1半導體探測器的概念。顧名思義，半導體探測器就是利用半導體材料和特點研發的探測設備。結合原理分析，半導體探測器是一種通過鍺、硅等半導體材料物理屬性、并利用其作為探測介質的輻射探測器。由于半導體探測器的工作原理和氣體電離室有諸多相似之處，因此半導體探測器也被稱之為固體電離室。從技術原理的層面來講，半導體探測器的工作原理是在半導體探測器的靈敏體積內帶電粒子產生“電子——空穴對”，之后“電子——空穴對”在外電場環境下做出漂移繼而產生并輸出信號。經過大量科學家的研究，半導體探測器誕生至今，經過不斷的技術概念和材料改良，目前性能和效用已經十分優良。1.2半導體探測器的發展歷程。半導體技術在核輻射探測器方面的應用分為幾個階段：第一個階段是八十年代之前。當時的探測器受到技術技術條件和認知的影響，最為常見的探測器是GM計數管探測器。這種GM計數管探測器的產品性能和效果并不理想。隨著技術的不斷更新和科學家探索的深入。第二個階段是九十年代之后，在法國、德國出現了用半導體材料作探測器的小型劑量儀器。至此，半導體技術正式被應用于探測器領域。這種半導體探測器具有體積小、工作電壓低、耗能少等優勢，這些特點為半導體探測器的應用空間和范圍奠定了良好基礎。

2用于微電子化計量儀的半導體探測器特性的實驗方法

為了進一步地探究半導體探測器的特性，更明確地了解并認知其優勢，筆者通過一組實驗來進行說明。在這一實驗中筆者所用的半導體測試器是目前業界內比較新型的設備，它是筆者單位和某原子能科學研究院合理研發的。實驗中與半導體探測器相連接的電力屬于微電子學混合電路。下面筆者對實驗方法（如圖2.1所示）作詳細的論述與分析：圖2.1實驗示意圖考慮到夜晚的干擾信號比白天小很多，因此我們在做此實驗時選擇在了晚上的時間段。為了處理好半導體探測器特性實驗中噪音大的問題，本次實驗所選擇的單道閾值是0.21V。在實驗中，主放大倍數為50積分、微分常數為0.5μs。定標器的工作方式為積分，脈沖為正脈沖方式。基于上述這些情況，我們的“用于微電子化計量儀的半導體探測器特性”實驗研究正式開始。

3用于微電子化計量儀的半導體探測器特性的實驗數據及處理

關于特性研究實驗過程中的實驗數據及處理方式，筆者對其進行了詳細的記錄。筆者將半導體的探測器面積分為10平方豪米、25平方毫米和50平方毫米三種數據類型來進行測驗。第一，半導體探測器的面積為10平方毫米，98型的半導體探測器輻射響應特性的數據結果如圖3.1、3.2所示，圖中所反映出來的數據指標是偏壓為1V和3V的情況下，98型號的半導體探測器中凈計數和劑量率之間的關系；99型的半導體探測器所反饋的實驗曲線如圖3.3、3.4所示，98型半導體探測器的輻射響應特性數據如圖3.5、3.6所示。圖中所反映出來的數據指標是偏壓為1V和3V的情況下，98型號的半導體探測器中凈計數和劑量率之間的關系。第二，當半導體探測器的面積增加到25平方毫米之后，99型的半導體探測器輻射響應特性的數據結果如圖3.5、3.6所示，圖中所反映出來的數據指標是偏壓為1V和3V的情況下，99型號的半導體探測器中凈計數和劑量率之間的關系。基于系列實驗分析，當半導體探測器的面積從10平方豪米增加到25平方毫米，在遞增到50平方毫米的過程中，在不同的偏壓下，98型和99型的半導體探測器的凈計數率在0.869cGy/h點上，半導體探測器的型號和探測器偏壓的關系如表1所示。在表中，在照射量率為均為1的情況下，當半導體探測器的偏壓設定為1V時，探測面積為10平方毫米的98型探測器的凈計數率是68.2，探測面積為25平方毫米的98型探測器的凈計數率是104.0；探測面積為50平方毫米的98型探測器的凈計數率是181.7，探測面積為10平方毫米的99型探測器的凈計數率是125.3。當半導體探測器的偏壓設定為3V時，探測面積為10平方毫米的98型探測器的凈計數率是90.4，探測面積為25平方毫米的98型探測器的凈計數率是167.6；探測面積為50平方毫米的98型探測器的凈計數率是316.4，探測面積為10平方毫米的99型探測器的凈計數率是178.6。

4用于微電子化計量儀的半導體探測器特性的結果與討論

通過上述關于不同型號半導體探測器在不同輻射面積中輻射響應特性等相關數據的分析我們可以得出如下三個方面的結論：第一，該半導體探測器的工作電壓相對較低，對γ響應十分敏感。當“用于微電子化計量儀的半導體探測器特性研究”的實驗電壓在1V—3V單偏壓電源數據之間變動時，半導體探測器的靈敏度能夠在68-316S/(R/h)區間進行變化。結合實驗數據的分析與反饋，總體來講，輻射面積為10平方毫米的99型探測器性能比輻射面積為10平方毫米的98型探測器性能優良。在同樣的實驗條件中，用來測定DM91的輻射面積為10平方毫米的半導體探測器靈敏度情況如下：當實驗偏壓為1V時，10平方毫米的半導體探測器靈敏度為87.2；當實驗偏壓為3V時，10平方毫米的半導體探測器靈敏度是1.8。對比關于試驗偏壓和不同輻射面積的半導體探測器靈敏度的這幾組實驗數據，我們可以得出如下結論：輻射面積為10平方毫米的99型半導體探測器敏感度性能相比較國外輻射面積為10平方毫米的半導體探測器，在對γ輻射方面的靈敏度方面性能要高出很多。也就是說我們目前的輻射面積為10平方毫米的半導體探測器性能已經達到并超出國外同類探測器的水平。第二，從噪音閾值的層面來講，本次實驗中所采用的半導體探測器噪音極小，這種小分貝的噪音數值可以顯著提升信噪比，這種情況可以促進微電子學設計工作的更好開展。這一點在微電子化計量儀的半導體探測器特性實驗中雖然是一個細節，但也應當充分引起我們的注意和重視。第三，本次“用于微電子化計量儀的半導體探測器特性”實驗中，當探測器的屏蔽材質發生變化時，其抗干擾能力也會有明顯改變。這一現象表明在實驗室中，空間的電磁干擾因素需要引起實驗者的重視。

5結束語

綜上所述，半導體探測器在當前多種行業中所發揮的作用不容忽視，為了探究“用于微電子化計量儀的半導體探測器特性”，筆者通過開展一項專題實驗來進行闡述與說明，在上述文段中，筆者不僅對實驗的方法進行羅列和描述，還對實驗的數據及處理進行對比分析，并有針對性地提出自己的見解。通過上述實驗的分析，筆者希望能夠喚起更多業界同行對于半導體探測器特性的關注，通過群策群力，為促進半導體探測器的運用水平貢獻力量。

作者:馬駿 單位:東華理工大學

參考文獻

[1]崔曉輝,谷鐵男,張燕,袁寶吉,劉明健,閆學昆.離子注入型與金硅面壘型半導體探測器溫度特性比較[J].輻射防護通訊,2011,31(02):26-28.

[2]蔡志猛,周志文,李成,賴虹凱,陳松巖.硅基外延鍺金屬-半導體-金屬光電探測器及其特性分析[J].光電子.激光,2008(05):587-590.

半導體概念范文第3篇

隨著科學技術的飛速發展，電子、通信、航天、航空等高新技術產業的迅速崛起，尤其是電子儀器儀表和設備等電子產品日趨小型化、多功能及智能化，高密度集成電路已成為電子工業對上述要求中不可缺少的器件。這種器件具有線間距短、線細、集成度高、運算速度快、低功率和輸入阻抗高的特點，因而導致這類器件對靜電越來越敏感。靜電放電是導致元器件擊穿危害和對電子設備的運行產生干擾的主要原因。ESD持續影響半導體制造業、半導體組件和系統。本書介紹了靜電放電ESD、過電應力EOS、電磁干擾EMI和電磁兼容EMC的基本原理，同時概述了半導體的制造環境及最終的系統組裝，并通過特定技術、電路和芯片的實例，提出了靜電防護網絡的一種新方法。

全書由7章組成：1.靜電學原理：以富蘭克林、法拉第、麥克斯韋等幾位著名的科學家為例介紹了靜電學的基本知識和發展歷史，然后談到了當今靜電學的熱點問題；2.制造業和靜電學基礎：討論了生產環境中的靜電放電控制問題；3.詳細地闡述了靜電放電、過電應力、電磁干擾和電磁兼容的概念；4.系統級靜電放電防護：簡要介紹了服務器、筆記本電腦、手持設備、手機、磁盤驅動器、數碼相機、汽車和空間應用中的靜電問題，討論了系統級ESD測試問題；5.組件級靜電放電問題和解決方案：重點討論了芯片上的ESD保護網絡、ESD電路示意圖和半導體芯片布圖規劃；6.系統級靜電放電問題和解決方案：重點是系統級解決方案，同時對系統級電磁兼容掃描技術等新概念進行了討論；7.靜電放電問題的未來：重點討論了現在和未來納米技術的ESD防護。

本書從半導體制造到產品使用方面對作者的ESD防護系列叢書進行了補充。它的獨特之處在于覆蓋了半導體芯片制造問題、半導體芯片的設計和現今所遇到的系統問題，以及未來的ESD現象和納米技術的發展。本書深入淺出，層次分明，可作為電力電子、電氣工程、半導體制造、納米技術等領域的研究生和科研人員很好的參考書。

半導體概念范文第4篇

今年，由中國光學光電子行業協會液晶分會和日經BP社共同主辦的中國·北京國際平板顯示產業高峰論壇已經是第三次舉辦了。除了京東方、友達光電、三星、LG Display、華星光電、天馬等知名面板企業之外，東電電子、AKT級CC-LINK等全球知名設備廠家與機構，日東電工、東麗、V-TECH、FUK、誠志永華、清大天達等國內外設備材料公司等企業也都參加了此次高峰論壇。

會議規模的擴大，也昭示著中國在平板顯示產業中地位的提升。本次峰會上，不僅眾多企業提到將在中國加大投資力度或增設工廠，京東方董事長、中國光學光電子行業協會液晶分會理事長王東升還提出了“半導體顯示”的新概念，希望能夠圍繞這一概念整合資源，讓中國平板顯示產業搶占未來的制高點。

設備商紛紛“中國建廠”

全產業環節向中國轉移

“我們在中國大陸銷出第一個100臺，用了7年的時間；而銷出第二個100臺，只用了2年的時間。”應用材料公司是薄膜晶體管液晶面板生產過程中的核心設備CVD、PVD的供應商，這些設備的采購量，直接反映出液晶面板產業投資與產能增長的情況。史小宏介紹，在過去的兩年里，中國在液晶面板方面的投入增長非常迅速。

“制約我們產業發展的一個因素，就是關鍵零部件本地化配套水平比較低。”工業和信息化部電子信息司副司長刁石京指出，非本地化配套會造成運輸、管理等方面的成本虛高，影響產業競爭力。

這一現象目前有所緩解。投資的增長帶動了相關產業的發展。例如，東電電子就已經在蘇州設立了工廠，就近為中國液晶面板企業提供服務。東電電子執行役員松浦次彥表示，東電電子對中國的支持力度還將進一步加大。

三年前，中國大陸在液晶面板生產中需要的玻璃基板、彩色濾光片等材料還需要進口。隨著相關廠商對中國的重視程度提升，到了現在，一部分材料的供應商已經在中國設廠，還有一些本土廠商也具備了提供相關材料的能力。

“內熱外冷”局面形成

困境有望逐步化解

“三年前，中國大陸地區液晶面板按面積的產能大概占全球的5%。今年，這一數字大概在10%左右。”史小宏表示，與設備采購的增長同步，大陸地區液晶面板的產能增長也非常迅速。

國內液晶面板產能的增長會不會加劇供大于求的局面呢？記者從史小宏口中得知，在過去的一段時間里，除了中國大陸以外，世界其他地區在設備采購方面的投資并不多。“中國大陸雖然投資增長迅速，但產能基數較小，因此不會對供求造成很嚴重的影響。”

雖然經歷了很長一段時間的困境，但是，液晶面板市場似乎正在走出低谷。記者了解到，三星、LG Display、友達光電等企業的液晶面板產能已經基本恢復到滿產狀態。液晶面板需求正在不斷回升，價格也逐漸回復到合理水平。

“過去的一年中，全球市場，尤其是日本市場的需求有顯著的下降，這對整個市場的供求關系造成了影響。現在，這一情況在慢慢好轉。”應用材料集團副總裁兼顯示事業部總經理湯姆·埃德曼（Tom Edman）介紹道，未來幾年內中國大陸液晶面板按面積的產能大概會增長到全球的15%，從全球角度來說，整體市場需求的的增長更為迅速。同時，很多廠商正在將現有生產線向OLED等新技術方向進行升級，這一過程也會令整體產能有所減少。諸多因素共同作用下，未來一段時間的供求關系是比較樂觀的。

提出“半導體顯示”概念

著眼下一代顯示技術

“TFT-LCD產業成為市場主流，是因為它順應了半導體技術取代真空電子技術這一歷史大趨勢。”王東升在主題演講中表示，之所以當年京東方在PDP等不同技術中堅定地選擇了TFT-LCD作為發展方向，就是看到了這一大趨勢。“顯示產業的未來發展方向和路徑同樣可以根據這一趨勢來判斷。CRT到TFT-LCD是真空電子技術的中斷、半導體技術的開始；TFT-LCD到AMOLED則是半導體技術的延伸和發展。”

從這一角度出發，王東升提出了“半導體顯示”（Semi Display）的概念。“TFT-LCD、AMOLED以及Flexible Display等顯示技術，都可以稱為半導體顯示技術。”

王東升看來，從a-Si TFT-LCD、LTPS TFT-LCD、Oxide TFT-LCD到AMOLED，有TFT陣列中半導體材料的變化、發光層的變化、器件結構的變化，但基本特征和技術基礎沒有變化，技術相關性和資源共享性達到70%。在眾多技術共存的這個時期里，要讓整個行業能夠更好地發展，要抓住兩個要點：一是通過技術創新推動價值創造，二是通過資源整合實現價值增值。半導體顯示概念的提出，正是希望將TFT-LCD、AMOLED、柔性顯示的技術相關性和資源共享性最大限度地發揮，實現投資價值的最大化，在差異化發展的同時實現共贏。

記者手記

在磨難中成長

“技術進步，產品進步，產業鏈提升，行業辛苦；上游賺錢，下游賺錢，消費者省錢，面板虧錢。”

半導體概念范文第5篇

[關鍵詞]半導體；晶體管；超晶格

中圖分類號：O47

文獻標識碼：A

文章編號：1006-0278（2013）08-185-01

一、半導體物理的發展

（一）半導體物理早期發展階段

20世紀30年代初，人們將量子理論運用到晶體中來解釋其中的電子態。1928年布洛赫提出著名的布洛赫定理，同時發展完善固體的能帶理論。1931年威爾遜運用能帶理論給出區分導體、半導體與絕緣體的微觀判據，由此奠定半導體物理理論基礎。到了20世紀40年代，貝爾實驗室開始積極進行半導體研究，且組織一批杰出的科學家工作在科學前沿。1947年12月，布拉頓和巴丁宣布點接觸晶體管試制的成功。1948年6月，肖克利研制結接觸晶體管。這三位科學家做出杰出貢獻，使得他們共同獲得1956年諾貝爾物理學獎。

晶體管的發明深刻改變人類技術發展的進程與面貌，也是社會工業化發展的必然結果。早在20世紀30年代，生產電子設備的企業希望有一種電子器件能有電子管的功能，但沒有電子管里的燈絲，這因為加熱燈絲不但消耗能量且要加熱時間，這會延長工作啟動過程。因此，貝爾實驗室研究人員依據半導體整流和檢波作用特點，考慮研究半導體能取代電子管的可能性，從而提出關于半導體三極管設想。直到1947，他們經反復實驗研制了一種能夠代替電子管的固體放大器件，它主要由半導體和兩根金屬絲進行點接觸構成，稱之為點接觸晶體管。之后，貝爾實驗室的結型晶體管與場效應晶體管研究工作成功。20世紀50年代，晶體管重要的應用價值使半導體物理研究蓬勃地展開。到了20世紀60年代，半導體物理發展達到成熟和推廣時期，在此基礎上迎來微處理器與集成電路的發明，這為信息時代到來鋪平道路。1958年，安德森提出局域態理論，開創無序系統研究新局面，這也為非晶態半導體物理奠定基礎。1967年，Grove等人對半導體表面物理研究已取得重要進展，并使得Si-MOS集成電路穩定性能得以提高。1969年，江崎與朱兆祥提出通過人工調制能帶方式制備半導體超晶格。正是在半導體超晶格研究中，馮·克利青發現整數量子霍爾效應。在1982年，崔琦等發現了分數量子霍爾效應，這一系列物理現象的發現正揭開現代半導體物理發展序幕。

（二）半導體超晶格物理的發展

建立半導體超晶格物理是半導體的能帶理論發展的必然。之后，人們對各種規則晶體材料性能有相當認識，從而開創以能帶理論作為基礎的半導體物理體系，也借助其來解釋出現的一系列現象。1969年與1976年的分子束外延和金屬有機物化學汽相沉積薄膜生長技術正為半導體科學帶來一場革命。隨微加工技術的逐步發展，加之超凈工作條件的建立，實現了晶體的低速率生長，也使人們能創造高質量的異質結構，同時為新型半導體器件設計及應用奠定技術基礎。1969年，江崎和朱兆祥第一次提出“超晶格”概念，這里“超”的意思是在天然的周期性外附加人工周期性。1971年，卓以和利用分子束外延技術生長出第一個超晶格材料。從此拉開了超晶格、量子點、量子線和量子阱等等低維半導體材料研究序幕。

二、半導體物理的啟示

綜上所述，文章簡單地對半導體物理的一個發展歷程進行了回顧，并可以從中得到以下幾點啟示：

（一）半導體物理的發展一直與科學實驗與工業技術應用緊密聯系

20世紀30年代之前，人們已經制成整流器、檢波器、光電探測器等半導體器件，同時在實驗中發現金屬——半導體的接觸材料上一些導電特性，可是無法理解這其中的物理機理。一直到能帶理論建立后，基礎建立起金屬——半導體接觸理論。隨后，在實驗過程中卻發現該理論與實驗測量是有出入的，又提出半導體表面態理論。正由于考慮到半導體表面態影響，貝爾實驗室才能成功研制晶體管，這又促進半導體物理發展。不難發現，半導體物理的發展與實驗是離不開的，因新的實驗結論推動相應理論的建立，而理論發展又會反過來去指導實驗的研究。19世紀30年代法拉第發現電磁感應定律，這為電力的廣泛應用奠定理論基礎，架起電能和機械能相互轉化的橋梁，為第二次工業革命鋪路。晶體管的成功研制，大規模與超大規模集成電路出現，導致第三次工業革命。這都是涉及信息技術、新材料技術、新能源技術、空間技術和生物技術等眾多領域的一場信息技術革命。