稀磁半导体--自旋和电荷的桥梁

稀磁半导体可能同时利用载流子的自旋和电荷自由度构造将磁、电集于一体的半导体器件．尤其是铁磁半导体材料的出现带动了半导体自旋电子学的发展．室温铁磁半导体材料的制备，半导体材料中有效的自旋注入，以及自旋在半导体结构中输运和操作已成为目前半导体自旋电子学领域中的热门课题．稀磁半导体呈现出强烈的自旋相关的光学性质和输运性质，这些效应为人们制备半导体自旋电子学器件提供了物理基础．     

量子电子器件

当半导体器件足够小时，不可避免地要出现量子效应，从而为制作多种量子器件开辟了崭新的领域．     

纳米电子学研究的新进展及发展前景

微电子器件的下一代是纳米电子器件，它将在未来的信息社会中起重要作用．所以，引起一些发达国家和大公司对纳米电子学的研究的高度重视，它涉及多种微观物理现象和规律．文章介绍了纳米电子学研究内容和领域，评述了一些国家政府支持的情况和纳米电子学研究的新进展，也介绍了我国纳米电子学的研究水平和发展前景．     

高温超导电子学:新的机会和新的挑战

自从发现氧化物高温超导体以来，世界各国竞相研究和开发高温超导电子器件，并力求付诸应用。这些器件可以工作在液氮温区（或用于小型的闭合循环制冷机）．在成本、维修、使用方便等方面较之液氦温区的器件有很大改进．更重要的是，高温趋导电子器件的工作温度与半导体器件的工作温度已经互相一致，因而有可能开发出超导体－半导体混合电路，提供独到的优良性能．由于高温超导体的能隙比低温超导体大致高出一个量级，电子器件的极限性能（例如截止频率）亦可望大大改进．本文主要讨论高温超导电子学的现况和存在的问题．     

频率对半导体器件热击穿影响的理论模型

针对半导体器件中的热击穿,通过分析已有的理论模型,把频率对器件热区热产生和热传导的影响引入理论模型.利用格林函数求解热传输方程,同时对余误差函数进行近似处理,求解得到热区温度以及器件烧毁功率与频率和脉冲宽度的表达式.通过数值分析,求解得到不同频率下器件烧毁功率随脉冲宽度的变化规律以及不同脉冲宽度下器件烧毁功率随频率的变化规律,同时给出了频率对器件烧毁功率影响的物理解释.     

磁电子学讲座 第六讲 巨磁电阻效应在信息存储等领域中的应用

用巨磁电阻材料构成磁电子学新器件，已开始在信息存储领域成功地获得了应用．文章介绍了用于计算机硬磁盘驱动器的巨磁电阻磁头和巨磁电阻随机存储器，描述了它的工作原理、性能特点及发展趋势．指出巨磁电阻材料在传感器方面的应用也令人瞩目，有着广阔的市场前景．     

超短光脉冲的概念、产生和应用

激光的重要特征之一是可以产生纯电子学所不能产生的超短脉冲．自从激光诞生以来，超短光脉冲的产生、控制及其应用获得了飞速的发展．本文就超短光脉冲的概念、产生方法及其多领域的应用作一介绍．     

半导体pn结的过去现在和未来

在微电子学和固态电子学领域，半导体ｐｎ结几乎是构成一切有源器件以及像二极管等一些无源器件的最基本单元，其产生与变革的历史就是电子学的近代发展史，也是极其重要的物理内容． １．ｐｎ结的过去 在优质的本征半导体基质中，掺入少量三价元素如铝或五价元素如磷的物质后，就可分别形成空穴型的ｐ型半导体和电子型的ｎ型半导体，当这两种半导体通过一定的工艺有机地结合时，如图１所示，其交界面附近的电子和空穴便因浓度差，而产生相向的扩散运动，同时留下不能移动的正、负离子即势垒层或空间电荷区──由此而产生内建电场，其方向由…     

物理学与新型(功能)材料专题系列介绍(Ⅰ) 金刚石薄膜能成为新一代半导体材料吗?

自从８０年代金刚石薄膜的低压化学汽相淀积获得成功以来，人们对用金刚石薄膜制作高温、高速和大功率器件产生了浓厚的兴趣，因为金刚石的禁带宽，载流子迁移率高，同时具有优异的热学、光学和力学性质．本文对金刚石的电子学特征和金刚石器件的研制现伏作了评述，对发展金刚石器件的若干问题特别是金刚石薄膜的ｎ型掺杂、金刚石膜的异质外延和降低缺陷浓度等作了分析和讨论．金刚石薄膜是一种潜在的新型半导体材料，但要实现器件应用尚需作大量的材料研究．     

智能功率模块的结构与使用

 智能功率模块(IPM)是一种先进的功率开关器件,它是以功率器件IGBT为主同时将驱动电路和欠压保护、过流保护、短路保护、过温保护等多种保护集成在同一模块内。这种高度集成化不但大大缩短产品的研发周期,还能减少其体积、降低噪声干扰、改善驱动和保护性能,同时系统的可靠性也得到了较大的改善。这些优点为其在电力电子领域创造了良好的应用条件,利用IPM的控制功能,与微处理器相结合,可方便地构成智能功率控制系统。IPM应用广泛:如在变频器、直流调速系统、DC-DC变换器以及有源电力滤波器等领域都有着不俗的表现,尤其在电机控制方面的应用受到广泛关注。     

GaN基半导体新热点:从半导体照明到功率电子器件

Ⅲ族氮化物(又称GaN基)宽禁带半导体属于新兴的第三代半导体体系,在短波长光电子器件和功率电子器件领域具有重大应用价值。过去10多年,以蓝光和白光LED为核心的半导体照明技术和产业飞速发展,形成了对国家经济和人民生活产生显著影响的高技术产业。近年来GaN基功率电子器件受到了学术界和产业界的高度重视,形成了新的研发和产业化热点。首先介绍了半导体照明技术和产业的发展历程和现状,分析了当前GaN基LED芯片技术面临的关键科学和技术问题;然后重点介绍了GaN基微波功率器件和电力电子器件的发展历程和动态,包括微波功率器件已经取得的突破性进展和产业化现状,电力电子器件相对Si和SiC同类器件的优势和劣势,并对GaN基功率电子器件当前面临的关键科学和技术挑战进行了较详细的分析。     

纳米电子学的最新进展

文章介绍了纳米电子学在自组织生长、器件构造和电学／光学器件应用等方面的最新进展，其中包括：利用流体或极性分子实现了纳米线／管的定向排列；用此方法制成了纳米线逻辑电路和新型纳米线／带薄膜晶体管；研制成功可进行高密度信息存储的单分子层面纳米线交叉电路；进行了半导体CdS纳米线电泵激光和碳纳米管电致发光研究．此外，还对自旋电子学的研究进展进行了简要介绍，对纳米电子学的研究与发展方向提出了建议。     

科学出版社物理类新书推荐

在磁电子学领域，自旋极化输运与分子器件的结合是一个热门研究方向．最近，来自美国康奈尔大学的Pasupathy等，采用纳米加工技术，将单个C60分子吸附在一对Ni电极之间，构成了“铁磁电极-C60量子点”器件．量子点的Kondo效应和铁磁性交换耦合，原本是相互排斥的，在Pasupathy的实验中，两者被首次结合在一个器件中并加以观察．研究结果表明，如果器件的质量能够保证两种效应之间的竞争得到有效控制，     

C60量子点与磁性电极的耦合

在磁电子学领域，自旋极化输运与分子器件的结合是一个热门研究方向．最近，来自美国康奈尔大学的Pasupathy等，采用纳米加工技术，将单个C60分子吸附在一对Ni电极之间，构成了“铁磁电极-C60量子点”器件．量子点的Kondo效应和铁磁性交换耦合，原本是相互排斥的，在Pasupathy的实验中，两者被首次结合在一个器件中并加以观察．研究结果表明，如果器件的质量能够保证两种效应之间的竞争得到有效控制，     

太赫兹半导体器件与应用——纪念刘惠春教授

文章是以作者和刘惠春教授多年合作的研究工作为基础写成的,主要内容为太赫兹(THz)半导体器件及其通信和成像应用,以此深切缅怀刘惠春教授。近十年来,THz科学与技术已取得了长足进步,它在物理学、材料科学、生命科学、天文学、信息技术和国防安全等多个领域的应用也已初现端倪。在这些应用中,半导体THz器件的发展起着举足轻重的作用。文章着重介绍了作者近年来在半导体THz器件与应用方面的研究进展,主要内容包括基于负有效质量的电子学THz振荡器、飞秒激光泵浦半导体THz辐射源、基于量子阱子带间跃迁的THz量子级联激光器和THz量子阱探测器,以及基于这些器件的THz无线通信和成像应用研究。此外,文章还对未来THz技术的发展进行了简要的探讨。     

Graphene的物理性质与器件应用

Graphene因其新奇的物理性质和广泛的应用前景已迅速成为国际新材料领域的研究前沿和热点.文章详细介绍了Graphene奇特的物理性质(多体相互作用、量子霍尔效应、双极场效应、弱局域化效应等),并对其在微纳米器件、分子电子学、自旋电子学等领域的应用进展给出了综述.     

基于电力电子低温应用的超导电力集成研究

本文探讨了基于电力电子低温应用的超导电力集成的基本概念，分析了集成设计的基本原理．提出了超导集成低温功率系统应用的三种基础单元：超导集成低温DC／DC单元、超导集成低温AC／DC单元以及超导集成低温整流桥单元．它们将电力电子低温应用与超导电力应用有机的集成了起来，实现了无引线磁体功率系统、电压补偿型超导限流器以及无需偏压源的超导限流器等新的超导电力应用．最后讨论了实现超导集成低温功率系统的关键技术．     

导电聚合物自组装纳米器件

导电聚合物自20世纪70年代以来得到了广泛的研究．然而，关于聚合物纳米器件的研究则鲜有报导．从纳米尺度上研究导电聚合物，不仅有利于从更小的尺度上解析聚合物的光电性能、电荷传输机理，也可以将导电聚合物和纳米电子学有机地结合起来，发展聚合物纳米电子学的研究．文章介绍了最近由胡文平等采用自组装的方法构筑的聚合物纳米器件和在纳米器件中观察到的一些有趣的现象．     

固态开关技术研究及在科研中的应用

随着功率半导体器件的飞速发展,采用功率半导体器件串联和并联来研制高电压、高功率的固态开关已经成为了当今脉冲功率的发展方向之一。采用功率半导体研制的高压、大电流开关基本上具有理想的开关性能,在雷达发射机、射频加速器、癌症治疗、材料表面处理、食品非热等离子体处理和环境保护等领域都具有很好的应用前景。     

半绝缘多晶硅薄膜技术

本文简要介绍半绝缘多晶硅薄膜技术在半导体领域中应用的二个方面：钝化膜和硅－半绝缘多晶硅异质结．着重阐述了半绝缘多晶硅的钝化机理，以及它在半导体器件中应用的工艺过程．采用半绝缘多晶硅钝化膜，可以制成无沟道截止环的ＣＭＯＳ电路，以获得高集成度、高汤阈值电压和高可靠性的ＭＯＳ器件；可以使双极型ｎｐｎ和ｐｎｐ晶体管的可靠性提高，而且具有更高的击穿电压。