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微納加工技術在光電子領域起到什么作用

2022-03-22
博研小編發現在過去的50多年中,微納加工技術的進步極大地促進了微電子技術和光電子技術的發展。
 微納加工技術在光電子領域起到什么作用
微電子技術的發展以超大規模集成電路為代表,集成度以每18個月翻一番的速度提高,使得以90nm為最小電路尺寸的集成電路芯片已經開始批量生產.以光刻與刻蝕為基礎的平面為加工技術已經成為超大規模集成電路的技術核心,隨著電子束光刻技術和電感耦合等離子體(ICP)刻蝕技術的出現,平面微納加工工藝正在推動以單電子器件與自旋電子器件為代表的新一代納米電子學的發展.
 
當微納加工技術應用到光電子領域,就形成了新興的納米光電子技術,主要研究納米結構中光與電子相互作用及其能量互換的技術.納米光電子技術在過去的十多年里。
 
一方面,以低維結構材料生長和能帶工程為基礎的納米制造技術有了長足的發展,包括分子束外延(MBE)、金屬有機化學氣相淀積(MOCVD)和化學束外延(CBE),使得在晶片表面外延生長方向(直方向)的外延層精度控制到單個原子層,從而獲得了具有量子尺寸效應的半導體材料;
 
另一方面,平面納米加工工藝實現了納米尺度的光刻和橫向刻蝕,使得人工橫向量子限制的量子線與量子點的制作成為可能.同時,光子晶體概念的出現,使得納米平面加工工藝廣泛地應用到光介質材料折射率周期性的改變中。
 
微納加工技術的發展,將促進納米光電子器件向更深更廣的方向發展。微納加工的半導體納米結構在光電子領域帶來許多新的量子物理效應,如量子點的庫侖阻塞效應和光子輔助隧穿效應,光子晶體的光子帶隙效應等。對這些新的納米結構帶來的新現象的研究將為研制新原理基礎上的新器件打下基礎。
 

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