浅析电子科学技术中的半导体材料发展趋势

钟佳媛

摘要：现阶段内，电子科学技术在我国取得了较为广泛的应用，作为一种新型技术，其在当前我国新型产业发展中起着重要作用。本文将对半导体材料进行适当阐述并结合实际情况，对未来阶段内我国电子科学技术中的半导体材料发展趋势进行分析，以此促进电子科学技术行业的稳定发展。

关键词：半导体材料 电子科学 技术

引言

随着我国经济建设的逐步发展，电子科学技术行业也得到了持续性进步。在此形势下，半导体作为一种介于导体与非导体之间的物质，经过加工后可以在电子科学技术行业中发挥重大作用。尤其是随着近年来我国经济的飞速增长，电子类产品数量不断增加，相应的半导体材料生产质量也需要得以提于卜。

1 半导体材料

1.1 半导体硅材料

硅材料具备价格低、性能好、资源丰富的优势，在半导体市场中占据重要位置。现阶段内，市场上常见的电子产品大多数都是将硅材料作为基础制作材料的，包括部分超大规模材料、硅晶体衍生材料等，其中均涉及到硅材料的使用，对于促进集成电路的更好发展具有关键性意义。自从开发研制成功后，硅材料逐步得到广泛应用，相应需求量也在逐年增长，成为电子科学技术发展中应用的主要材料，涉及到各个领域。结合目前发展趋势来看，硅材料已然是日后电子通信领域及计算机领域中最为关键的半导体材料。与此同时，硅材料可分为多种，例如多晶体硅、单晶体硅、非晶体硅等，在半导体制作的过程中，不同晶体具备着不同用途，共同推动着电子技术的发展。

1.2 半导体光子晶体材料

簡单来说，光子晶体是一种人工制造的晶体，其在光学尺度上具备一定的周期性介电结构，经过人为调整后，其介电常数周期可与工波极其相近，同时由于光子晶体与半导体电子能间隙之间的差距过小，因而光子晶体无法传播禁带能量光波。同时光子晶体经过人为调整，相应的周期也遭到了破坏，对应的光子密度也会随着光子晶体维度的不同而发生明显变化。微电子技术的进步使得公众对于电子产品中芯片的要求更高，而随着电子产品体积的逐渐缩小，又受到技术水平的限制，暂时无法满足公众的实际需求，因而新型电子技术变成为了新时代下的新发展方向。

1.3 半导体砷化镓单晶材料

砷化镓具备较强的抗辐射能力，且耐高温性能较好，一般被应用于微型电子与光电子材料研发领域中，普遍应用于运行速度较快的电路中。随着通信技术使用频率的提高，相应的砷化镓数量也在逐步增加，在我国电子企业不断发展的形势下，我国能够实现进～步的半导体材料研发。

2 电子科学技术中的半导体材料发展趋势

硅材料属于第一代半导体制作材料，应用较为广泛，对于生产生活具有重要影响。硅元素相对而言拥有较大的储备量，因而成为当前阶段内我国进行半导体生产时的主要材料。此外，锗元素在半导体材料中也得到一定的应用，其活泼性较强，极其容易与介电材料发生氧化还原反应，进而生成对半导体使用有影响的物质，致使半导体在使用过程中出现异常。因而在我国经济初发展阶段内，并未对锗元素实行较大的研发力度，但在此后，锗元素逐渐被应用于红外光学领域，例如太阳能有关项目的研发中。

随着科学技术的显著进步，相应的半导体材料也被更多的开发出来，呈现出多样化趋势。例如20世纪末，第一代半导体制作材料的主要组成部分为硅材料，通过此材料的使用，为日后电子技术行业的健康发展提供了有力保障。而后公众对于信息的需求不断增加，在此背景下，需要相应技术更快的研发出满足实际需求的电子产品，针对此，第二代半导体被研发出来，其中最具代表性的为砷化镓材料。第二代半导体的研制有效解决了信息供应不够的问题，并被广泛应用于微型电子及光电子之中。近年来，在技术人员的不断探索下，第三代半导体材料问世，以氮的化合物为代表，在整个电子市场中占据着重要地位。总的来说，半导体材料的功能正在不断完善，同时在大小尺寸上也会做出相应调整，以此更好的满足实际需要。现阶段内，基于第三代半导体的主要原料来看，其主要利用氮的氧化物、光电晶体管等，因而在未来的科技研发中，仍会继续使用半导体材料作为基础材料，同时应不断提高相应芯片的信息处理能力，将半导体材料由原先的单片集成转变为系统集成。

要想实现半导体材料的更好应用于发展，需要相应技术人员加大对于半导体材料的开发力度，如硅材料。其作为半导体的主要材料，同时也是制作各电子产品的基本来源，结合当前发展形势来看，即使自然中存在着较多的硅资源，但由于我国相应开发力度与其他发达国家相比，仍存在着较大差距，因而在实际情况中，所开发的硅资源无法更好的满足社会需求。因此，在公众对于电子产品需求不断增多的背景下，相关单位应积极引进先进的硅晶体提炼设备，逐步建立硅晶体提炼基地，同时培养一批专业化、高素质的人才队伍，进一步发展电子科学技术，不断提升我国综合竞争力。

此外，有关技术人员及部门也应重视砷化镓、超晶体材料的发展。受传统工作模式的限制，我国在砷化镓材料的加工上较为落后，相应的加工与提取能力较低，针对此，相应部门必须加大对晶体的提取力度，运用先进的科技手段，加强社会中各电子企业的合作交流，共同提高晶体提取成功的机率。而超晶体作为微电子技术与光电子技术发展的主要目标，对于国家发展具有重要意义。开展有效的超晶体提取工作，可以为国家发展提供一定的支持，反过来，超晶体的研发也需要国家经济的大力扶持。因而国家应不断引入国外先进设备及研发技术，加大对于相关工作的投入，包括人力、财力等，促使光子晶体材料得到更深层次的研发，最终更好的推动我国科技及社会经济发展。

3 结论

综上所述，在科学技术不断发展的时代背景下，公众对于半导体设备的要求也在逐步增加，基于此，相应技术人员应提高对于半导体材料的重视程度，加大相关研发力度，针对当前半导体材料的发展情况，预测未来发展趋势，引导各行业的人才积极投入到电子科学技术的事业中。

参考文献

[1]缑伟.电子科学技术中的半导体材料发展趋势[J].计算机产品与流通，2019（02）：78—79

[2]霍翔.探讨电子科学技术中的半导体材料发展趋势[J].科技创新与应用，2016（30）：145