導言：作為寫作愛好者，不可錯過為您精心挑選的10篇半導體論文，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。

篇1

1半導體材料的戰(zhàn)略地位

上世紀中葉，單晶硅和半導體晶體管的發(fā)明及其硅集成電路的研制成功，導致了電子工業(yè)革命；上世紀70年代初石英光導纖維材料和GaAs激光器的發(fā)明，促進了光纖通信技術(shù)迅速發(fā)展并逐步形成了高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，使人類進入了信息時代。超晶格概念的提出及其半導體超晶格、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”。納米科學技術(shù)的發(fā)展和應用，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)，預計本世紀初的頭幾年直徑為6英寸的SI－GaAs也將投入工業(yè)應用。

（2）。提高材料的電學和光學微區(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半導體超晶格、量子阱材料

半導體超薄層微結(jié)構(gòu)材料是基于先進生長技術(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“電學和光學特性可剪裁”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基晶格匹配和應變補償材料體系已發(fā)展得相當成熟，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)器件等也已達到或接近達到實用化水平。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5W以上；2000年初，法國湯姆遜公司又報道了單個激光器準連續(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用前景。

為克服PN結(jié)半導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展。2001年瑞士Neuchatel大學的科學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)制器和無線光學連接等方面顯示出重要的應用前景。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；中科院半導體研究所于2000年又研制成功3.7μm室溫準連續(xù)應變補償量子級聯(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)備的成熟與應用，必然促進襯底材料設(shè)備和材料評價技術(shù)的發(fā)展。

（2）硅基應變異質(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。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應變層超晶格材料，因其在新一代移動通信上的重要應用前景，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，取得了突破性的進展。

2.4一維量子線、零維量子點半導體微結(jié)構(gòu)材料

基于量子尺寸效應、量子干涉效應，量子隧穿效應和庫侖阻效應以及非線性光學效應等的低維半導體材料是一種人工構(gòu)造（通過能帶工程實施）的新型半導體材料，是新一代微電子、光電子器件和電路的基礎(chǔ)。它的發(fā)展與應用，極有可能觸發(fā)新的技術(shù)革命。

目前低維半導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體所半導體材料科學重點實驗室的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3.6～4W.特別應當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的制造，這是在單電子器件在高密度存貯電路的應用方面邁出的關(guān)鍵一步。目前，基于量子點的自適應網(wǎng)絡計算機，單光子源和應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行中。

與半導體超晶格和量子點結(jié)構(gòu)的生長制備相比，高度有序的半導體量子線的制備技術(shù)難度較大。中科院半導體所半導體材料科學重點實驗室的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（垂直或斜對準）的物理起因和生長控制進行了研究，取得了較大進展。

王中林教授領(lǐng)導的喬治亞理工大學的材料科學與工程系和化學與生物化學系的研究小組，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，長度可達數(shù)毫米。這種半導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現(xiàn)象和基于它的功能器件制造。香港城市大學李述湯教授和瑞典隆德大學固體物理系納米中心的LarsSamuelson教授領(lǐng)導的小組，分別在SiO2／Si和InAs／InP半導體量子線超晶格結(jié)構(gòu)的生長制各方面也取得了重要進展。

低維半導體結(jié)構(gòu)制備的方法很多，主要有：微結(jié)構(gòu)材料生長和精細加工工藝相結(jié)合的方法，應變自組裝量子線、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寬帶隙半導體材料

寬帶隙半導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用前景。另外，III族氮化物也是很好的光電子材料，在藍、綠光發(fā)光二極管（LED）和紫、藍、綠光激光器（LD）以及紫外探測器等應用方面也顯示了廣泛的應用前景。隨著1993年GaN材料的P型摻雜突破，GaN基材料成為藍綠光發(fā)光材料的研究熱點。目前，GaN基藍綠光發(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140GHz，fT=67GHz，跨導為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，他們采用熱力學方法已研制成功2英寸GaN單晶材料，這將有力的推動藍光激光器和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基材料襯低的藍綠光LED業(yè)已上市，并參于與以藍寶石為襯低的GaN基發(fā)光器件的竟爭。其他SiC相關(guān)高溫器件的研制也取得了長足的進步。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配比導致的點缺陷密度和進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用。如何避免和消除這一負面影響，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，開辟新的應用領(lǐng)域。

目前，除SiC單晶襯低材料，GaN基藍光LED材料和器件已有商品出售外，大多數(shù)高溫半導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，計算機芯片集成度不斷增高，器件尺寸越來越小（nm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)的功能強大的計算機是21世紀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。

所謂量子計算機是應用量子力學原理進行計的裝置，理論上講它比傳統(tǒng)計算機有更快的運算速度，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理想極限。實現(xiàn)量子比特構(gòu)造和量子計算機的設(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)其邏輯運算，自旋測量是由自旋極化電子電流來完成，計算機要工作在mK的低溫下。

這種量子計算機的最終實現(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走向?qū)嵱没八匦杩朔碾y題。

5發(fā)展我國半導體材料的幾點建議

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)的主導地位

至少到本世紀中葉都不會改變，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，進入世界發(fā)達國家之林。超級秘書網(wǎng)

5.2GaAs及其有關(guān)化合物半導體單晶材料發(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年趕上世界先進水平是可能的。要達到上述目的，到“十五”末應形成以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，應當實現(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)，應以三基色（超高亮度紅、綠和藍光）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MBE和MOCVD兩個基地的建設(shè)，引進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基藍綠光材料，InGaAs／InP和InGaAsP／InP等材料體系的實用化研究是當務之急，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。達到本世紀初的國際水平。

寬帶隙高溫半導體材料如SiC，GaN基微電子材料和單晶金剛石薄膜以及ZnO等材料也應擇優(yōu)布點，分別做好研究與開發(fā)工作。

篇2

關(guān)于真空電子管的意思是指把電子引導進入真空的環(huán)境之中，用加在柵極上的電壓去改變發(fā)射電子陰極表面附近的電場從而控制陽極電流大小，由此來把信號放大。真空電子管的材料有鎢、鉬、鎳、鋇鍶鈣氧化物等等，再以真空電子學為理論依據(jù)，利用電子管制造工藝來完成工作。

1.2固體晶體管

固體電子管具有檢波、整流、放大、開關(guān)、穩(wěn)壓、信號調(diào)制等多種功能。固體晶體管作為一種可變電流開關(guān)，能夠基于輸入電壓控制輸出電流。與普通機械開關(guān)不同，固體晶體管利用電訊好來控制自身的開合，而且開光速度可以非?？欤瑢嶒炇抑械那袚Q速度可達100GHz以上。

2半導體串聯(lián)與并聯(lián)以及元件安裝的各種選擇

半導體的串聯(lián)與并聯(lián)必須要有耐高壓和抗電流沖擊能力強以及反應迅速等特性。

2.1串聯(lián)

晶體管在串聯(lián)的時候必須考慮均壓的問題，每一個元件的參數(shù)不同使得元件受壓不同，電壓過高很可能導致元件被擊穿。

2.2并聯(lián)

元件在并聯(lián)的時候的要求要比串聯(lián)的時候要簡單，只要開閉電壓降及開閉時間等動態(tài)特性一致就好了。為了讓負載電流均勻地分配于各個元件上，一般來說采用的是在元件上串聯(lián)均流電阻（用于小容量系統(tǒng)中）或者串聯(lián)電桿（用于大容量系統(tǒng)中）等方法。

2.3半導體元件安裝各種選擇

半導體元件工作的時候產(chǎn)生的熱量是不是能夠有效的向周圍介質(zhì)中放散，和能不能充分發(fā)揮半導體元件的能力關(guān)系很大。半導體元件的安裝位置應該要盡量的避免周圍的熱源和可能出現(xiàn)的外來高溫影響，防止溫度超過設(shè)計規(guī)定要求，從而致使元件惡化。安裝在窗口旁邊的裝置應該要注意防止陽光直射，避免塵埃?？刂乒竦冉Y(jié)構(gòu)因考慮電源部分的散熱或者柜內(nèi)良好的熱對流，經(jīng)常選用的是頂部多孔板型式，可是這種結(jié)構(gòu)一點都不防塵，這是需要考慮一下安裝環(huán)境和防塵措施的，還有要加強日常的檢查，經(jīng)常去清潔外部的環(huán)境。對半導體元件的冷卻方式的選擇是相當重要的。隨著應用于電力設(shè)備和電氣化鐵道等的半導體元件的大容量化，逐漸有強迫風冷式發(fā)展到注油式冷卻方法，最近采用的一種叫氟隆的冷卻辦法。這種方法的一次冷卻可以用重力自然循環(huán)方式，二次冷卻可以用自然對流熱傳導放式，所以不需要泵和風機，噪音小了維護也容易了，并且冷卻效率還高了，能使設(shè)備的整體小形化輕量化。半導體在運輸?shù)臅r候也要注意，因為半導體器件和內(nèi)嵌的元件等運輸都必須要遵循和其他電子元件一樣的注意情況。用于運輸?shù)娜萜骱蛫A具必須是不會因運輸中的晃動等而帶有電或者產(chǎn)生靜電，使用導電的容器和鋁箔等是最有效的措施。為了防止因為人體衣服所帶的靜電產(chǎn)生的損壞，在處理的過程中必須要通過高電阻讓人體接地，從而更好的釋放靜電。在移動安裝了半導體器件的印刷電路板的時候，必須采取防靜電的措施。還有在使用傳送帶移動印刷電路板時，為了避免傳送帶的橡膠等帶電，也要做防止靜電的處理。在運輸半導體器件和印刷電路板的時候，要注意減少機械的晃動和沖擊。

3防止危害

半導體電子器件在開閉動作中會產(chǎn)生高次諧波的電壓電流。高次諧波是會造成電力電容器和電抗器等過負荷和過熱，嚴重的會燒損；還會讓繼電保護動作失誤；會對通信電話和電視等產(chǎn)生干擾。因此有效的防止半導體電子器件在應用時產(chǎn)生高次諧波的危害不能輕視。而作為防止危害發(fā)生，建議可以采取的措施有，增加整流回路的相數(shù)；設(shè)置高次諧波濾除器；避免過大的相位控制；由大容量電源系統(tǒng)供電等等。目前國外正在考慮采用的有源濾波器和高次諧波補償裝置等防止措施。半導體電子設(shè)備的防干擾和防靜電的能力都是比較差的，因為很容易引起錯誤，所以說，必須要認真對待。涂抹一些帶電的防止劑，混連入帶電防止劑，改變高分子聚合物的表面層材質(zhì)，改為含有導體的復合材質(zhì)，調(diào)整相對的濕度等等。實際上對于防止靜電的產(chǎn)生還是很困難的一件事，通過防帶電措施來急劇減少產(chǎn)生的電荷的辦法，是現(xiàn)在正在實際應用中的。靜電的產(chǎn)生是跟隨著相對的濕度的下降而增大的，特別是在下降到了百分之四十及以下之后，就會突然變得很容易就產(chǎn)生靜電了，所以說在冬天的時候，必要要加強采取相應的措施來加濕。因為剝離或者摩擦而產(chǎn)生的靜電，是隨著接觸面的面積和壓力以及分離速度的增大而增大的，所以說要避免高速的摩擦和剝離很有必要。

篇3

1半導體材料的戰(zhàn)略地位

上世紀中葉，單晶硅和半導體晶體管的發(fā)明及其硅集成電路的研制成功，導致了電子工業(yè)革命；上世紀70年代初石英光導纖維材料和GaAs激光器的發(fā)明，促進了光纖通信技術(shù)迅速發(fā)展并逐步形成了高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，使人類進入了信息時代。超晶格概念的提出及其半導體超晶格、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”。納米科學技術(shù)的發(fā)展和應用，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)，預計本世紀初的頭幾年直徑為6英寸的SI－GaAs也將投入工業(yè)應用。

（2）。提高材料的電學和光學微區(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半導體超晶格、量子阱材料

半導體超薄層微結(jié)構(gòu)材料是基于先進生長技術(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“電學和光學特性可剪裁”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基晶格匹配和應變補償材料體系已發(fā)展得相當成熟，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)器件等也已達到或接近達到實用化水平。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5W以上；2000年初，法國湯姆遜公司又報道了單個激光器準連續(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用前景。

為克服PN結(jié)半導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展。2001年瑞士Neuchatel大學的科學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)制器和無線光學連接等方面顯示出重要的應用前景。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；中科院半導體研究所于2000年又研制成功3.7μm室溫準連續(xù)應變補償量子級聯(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)備的成熟與應用，必然促進襯底材料設(shè)備和材料評價技術(shù)的發(fā)展。

（2）硅基應變異質(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。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應變層超晶格材料，因其在新一代移動通信上的重要應用前景，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，取得了突破性的進展。

2.4一維量子線、零維量子點半導體微結(jié)構(gòu)材料

基于量子尺寸效應、量子干涉效應，量子隧穿效應和庫侖阻效應以及非線性光學效應等的低維半導體材料是一種人工構(gòu)造（通過能帶工程實施）的新型半導體材料，是新一代微電子、光電子器件和電路的基礎(chǔ)。它的發(fā)展與應用，極有可能觸發(fā)新的技術(shù)革命。

目前低維半導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體所半導體材料科學重點實驗室的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3.6～4W.特別應當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的制造，這是在單電子器件在高密度存貯電路的應用方面邁出的關(guān)鍵一步。目前，基于量子點的自適應網(wǎng)絡計算機，單光子源和應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行中。

與半導體超晶格和量子點結(jié)構(gòu)的生長制備相比，高度有序的半導體量子線的制備技術(shù)難度較大。中科院半導體所半導體材料科學重點實驗室的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（垂直或斜對準）的物理起因和生長控制進行了研究，取得了較大進展。

王中林教授領(lǐng)導的喬治亞理工大學的材料科學與工程系和化學與生物化學系的研究小組，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，長度可達數(shù)毫米。這種半導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現(xiàn)象和基于它的功能器件制造。香港城市大學李述湯教授和瑞典隆德大學固體物理系納米中心的LarsSamuelson教授領(lǐng)導的小組，分別在SiO2／Si和InAs／InP半導體量子線超晶格結(jié)構(gòu)的生長制各方面也取得了重要進展。

低維半導體結(jié)構(gòu)制備的方法很多，主要有：微結(jié)構(gòu)材料生長和精細加工工藝相結(jié)合的方法，應變自組裝量子線、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寬帶隙半導體材料

寬帶隙半導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用前景。另外，III族氮化物也是很好的光電子材料，在藍、綠光發(fā)光二極管（LED）和紫、藍、綠光激光器（LD）以及紫外探測器等應用方面也顯示了廣泛的應用前景。隨著1993年GaN材料的P型摻雜突破，GaN基材料成為藍綠光發(fā)光材料的研究熱點。目前，GaN基藍綠光發(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140GHz，fT=67GHz，跨導為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，他們采用熱力學方法已研制成功2英寸GaN單晶材料，這將有力的推動藍光激光器和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基材料襯低的藍綠光LED業(yè)已上市，并參于與以藍寶石為襯低的GaN基發(fā)光器件的竟爭。其他SiC相關(guān)高溫器件的研制也取得了長足的進步。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配比導致的點缺陷密度和進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用。如何避免和消除這一負面影響，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，開辟新的應用領(lǐng)域。

目前，除SiC單晶襯低材料，GaN基藍光LED材料和器件已有商品出售外，大多數(shù)高溫半導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)的功能強大的計算機是21世紀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。

所謂量子計算機是應用量子力學原理進行計的裝置，理論上講它比傳統(tǒng)計算機有更快的運算速度，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理想極限。實現(xiàn)量子比特構(gòu)造和量子計算機的設(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)其邏輯運算，自旋測量是由自旋極化電子電流來完成，計算機要工作在mK的低溫下。

這種量子計算機的最終實現(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走向?qū)嵱没八匦杩朔碾y題。

5發(fā)展我國半導體材料的幾點建議

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)的主導地位

至少到本世紀中葉都不會改變，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，進入世界發(fā)達國家之林。

5.2GaAs及其有關(guān)化合物半導體單晶材料發(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年趕上世界先進水平是可能的。要達到上述目的，到“十五”末應形成以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，應當實現(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)，應以三基色（超高亮度紅、綠和藍光）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MBE和MOCVD兩個基地的建設(shè)，引進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基藍綠光材料，InGaAs／InP和InGaAsP／InP等材料體系的實用化研究是當務之急，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。達到本世紀初的國際水平。

寬帶隙高溫半導體材料如SiC，GaN基微電子材料和單晶金剛石薄膜以及ZnO等材料也應擇優(yōu)布點，分別做好研究與開發(fā)工作。

篇4

1半導體材料的戰(zhàn)略地位

上世紀中葉，單晶硅和半導體晶體管的發(fā)明及其硅集成電路的研制成功，導致了電子工業(yè)革命；上世紀70年代初石英光導纖維材料和GaAs激光器的發(fā)明，促進了光纖通信技術(shù)迅速發(fā)展并逐步形成了高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，使人類進入了信息時代。超晶格概念的提出及其半導體超晶格、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”。納米科學技術(shù)的發(fā)展和應用，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)，預計本世紀初的頭幾年直徑為6英寸的SI－GaAs也將投入工業(yè)應用。

（2）。提高材料的電學和光學微區(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半導體超晶格、量子阱材料

半導體超薄層微結(jié)構(gòu)材料是基于先進生長技術(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“電學和光學特性可剪裁”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基晶格匹配和應變補償材料體系已發(fā)展得相當成熟，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500GHz，HEMT邏輯電路研制也發(fā)展很快。基于上述材料體系的光通信用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)器件等也已達到或接近達到實用化水平。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5W以上；2000年初，法國湯姆遜公司又報道了單個激光器準連續(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用前景。

為克服PN結(jié)半導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展。2001年瑞士Neuchatel大學的科學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)制器和無線光學連接等方面顯示出重要的應用前景。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；中科院半導體研究所于2000年又研制成功3.7μm室溫準連續(xù)應變補償量子級聯(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)備的成熟與應用，必然促進襯底材料設(shè)備和材料評價技術(shù)的發(fā)展。

（2）硅基應變異質(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。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應變層超晶格材料，因其在新一代移動通信上的重要應用前景，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，取得了突破性的進展。

2.4一維量子線、零維量子點半導體微結(jié)構(gòu)材料

基于量子尺寸效應、量子干涉效應，量子隧穿效應和庫侖阻效應以及非線性光學效應等的低維半導體材料是一種人工構(gòu)造（通過能帶工程實施）的新型半導體材料，是新一代微電子、光電子器件和電路的基礎(chǔ)。它的發(fā)展與應用，極有可能觸發(fā)新的技術(shù)革命。

目前低維半導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體所半導體材料科學重點實驗室的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3.6～4W.特別應當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。

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半導體材料研究的新進展

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的制造，這是在單電子器件在高密度存貯電路的應用方面邁出的關(guān)鍵一步。目前，基于量子點的自適應網(wǎng)絡計算機，單光子源和應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行中。

與半導體超晶格和量子點結(jié)構(gòu)的生長制備相比，高度有序的半導體量子線的制備技術(shù)難度較大。中科院半導體所半導體材料科學重點實驗室的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（垂直或斜對準）的物理起因和生長控制進行了研究，取得了較大進展。

王中林教授領(lǐng)導的喬治亞理工大學的材料科學與工程系和化學與生物化學系的研究小組，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，長度可達數(shù)毫米。這種半導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現(xiàn)象和基于它的功能器件制造。香港城市大學李述湯教授和瑞典隆德大學固體物理系納米中心的LarsSamuelson教授領(lǐng)導的小組，分別在SiO2／Si和InAs／InP半導體量子線超晶格結(jié)構(gòu)的生長制各方面也取得了重要進展。

低維半導體結(jié)構(gòu)制備的方法很多，主要有：微結(jié)構(gòu)材料生長和精細加工工藝相結(jié)合的方法，應變自組裝量子線、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寬帶隙半導體材料

寬帶隙半導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用前景。另外，III族氮化物也是很好的光電子材料，在藍、綠光發(fā)光二極管（LED）和紫、藍、綠光激光器（LD）以及紫外探測器等應用方面也顯示了廣泛的應用前景。隨著1993年GaN材料的P型摻雜突破，GaN基材料成為藍綠光發(fā)光材料的研究熱點。目前，GaN基藍綠光發(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140GHz，fT=67GHz，跨導為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，他們采用熱力學方法已研制成功2英寸GaN單晶材料，這將有力的推動藍光激光器和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基材料襯低的藍綠光LED業(yè)已上市，并參于與以藍寶石為襯低的GaN基發(fā)光器件的竟爭。其他SiC相關(guān)高溫器件的研制也取得了長足的進步。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配比導致的點缺陷密度和進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用。如何避免和消除這一負面影響，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，開辟新的應用領(lǐng)域。

目前，除SiC單晶襯低材料，GaN基藍光LED材料和器件已有商品出售外，大多數(shù)高溫半導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)的功能強大的計算機是21世紀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。

所謂量子計算機是應用量子力學原理進行計的裝置，理論上講它比傳統(tǒng)計算機有更快的運算速度，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理想極限。實現(xiàn)量子比特構(gòu)造和量子計算機的設(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)其邏輯運算，自旋測量是由自旋極化電子電流來完成，計算機要工作在mK的低溫下。

這種量子計算機的最終實現(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走向?qū)嵱没八匦杩朔碾y題。

5發(fā)展我國半導體材料的幾點建議

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)的主導地位

至少到本世紀中葉都不會改變，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，進入世界發(fā)達國家之林。

5.2GaAs及其有關(guān)化合物半導體單晶材料發(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年趕上世界先進水平是可能的。要達到上述目的，到“十五”末應形成以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，應當實現(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)，應以三基色（超高亮度紅、綠和藍光）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MBE和MOCVD兩個基地的建設(shè)，引進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基藍綠光材料，InGaAs／InP和InGaAsP／InP等材料體系的實用化研究是當務之急，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。達到本世紀初的國際水平。

寬帶隙高溫半導體材料如SiC，GaN基微電子材料和單晶金剛石薄膜以及ZnO等材料也應擇優(yōu)布點，分別做好研究與開發(fā)工作。

篇5

［中圖分類號］G64 ［文獻標識碼］A ［文章編號］1005-6432（2011）35-0174-01

俗話說：“失敗是成功之母”,成功的原因大多相似,而反思失敗卻能讓我們發(fā)現(xiàn)問題之復雜、道路之曲折、成功之遙遠,對每一個摸索中的人來說,失敗給予我們的或許比成功更多。在此,筆者想以一個年輕班主任的身份,回首工作中值得筆者反思的地方,總結(jié)幾點經(jīng)驗教訓,與同行者共勉,與大方之家共同探討班級管理的奧秘。

反思問題一：假如班級學習上沒有領(lǐng)頭羊該不該重視？這樣的情況一般反映為班級的第一名總是輪流坐莊,考試成績的最高分往往與本班同學無緣。因為這是班級的自然現(xiàn)狀,所以這個問題很可能會被像筆者這樣的年輕班主任忽略,而采取放任自流、“無為而治”的辦法。但這到底會帶來什么影響呢？在和其他班的比較中筆者漸漸發(fā)現(xiàn),任何一個班級中的領(lǐng)先者,他在同學中的知名度都是很高的,比如筆者所在年級中有一個被戲稱為“光哥”的同學（他叫“××光”）,他的成績總是能引起其他同學陣陣欷，“啊,竟然能考那么高!”在一片崇拜聲中領(lǐng)頭羊起到了一個參照物和鞭策的作用。當領(lǐng)頭羊的位置穩(wěn)固后,每次考試大家會關(guān)注他,并暗暗以他作為自己的衡量標準,對同學們來說,榜樣的力量是無窮的,更何況他就在自己身邊。

領(lǐng)頭羊能帶動同學之間的良性競爭,而與之相反的,沒有領(lǐng)頭羊的班級,有的同學會產(chǎn)生諸如“最高分也不過如此” 、“老師出那么難,當然考不好啦!”這樣的想法。如果缺乏強勢的對手,同學們?nèi)菀鬃晕覞M足而缺乏競爭危機感,就好比一個缺少狼而羊群泛濫的草原一般。面對這種情況,筆者認為應及時讓同學們打破“井底之蛙”的意識,可以以年級最高分作為標準。全局觀意識能幫助學生清晰地衡量自己的水準,這種正向的激勵對他們來說有強大的促進作用。

反思問題二：怎樣對學習習慣比較差的同學因材施教？在此就以筆者班中的一位轉(zhuǎn)班生為例。在高一上半學期,他因承受不了理科班的學習壓力而主動要求轉(zhuǎn)到平行班,轉(zhuǎn)班后他又主動要求坐最后一排（之后文中我代稱他小D）。在接觸小D后他很快暴露了他最大的特點：每當給他指出錯誤時他態(tài)度極好但屢教不改。比如小D時有發(fā)生上課走神的情況,經(jīng)我指出后,他的第一反應必定是承認錯誤并滿口應允,但事后不久馬上就“舊病復發(fā)”了。連續(xù)發(fā)生幾次類似事件后,筆者意識到小D并沒有表面上那么容易受教,如果相同的模式（教導―應允―重犯）反復出現(xiàn),他的“惡習”可能會變本加厲,而且對其他同學也會有不好的影響。然而,小D的軟磨硬泡甚至落淚總能一次次麻痹筆者,而每當筆者想“下狠心”管教他時,他卻偃旗息鼓特別安分,讓人抓不住他的“小辮子”,看來他已經(jīng)摸透了班主任的心思!于是,后果可想而知,早上遲到、缺交作業(yè)、上課走神等情況不僅屢有發(fā)生,而且愈演愈烈。另外,筆者工作的難度還在于小D父母親對孩子也比較縱容,例如在和小D父親溝通后,連遲到這樣的小事也并無改善。一個偶然的機會,筆者發(fā)現(xiàn)小D對寫書面承諾特別反感,筆者明白了,習慣不好的孩子之前經(jīng)常與班主任“斗智斗勇”,長期的“作戰(zhàn)經(jīng)驗”讓這類同學明白不能留下白紙黑字的犯錯證據(jù)!筆者開始有意識地讓他寫保證書。終于,累積到一定次數(shù)后,筆者當著他父親的面向他開了一次火,在那么多“證據(jù)”面前,他好像一下失去了所有的“武器”,深深低下了頭。

鞏固成果必須要趁熱打鐵,筆者和他父親商量讓家長監(jiān)督回家做作業(yè),每天檢查、簽名。

直到這學期結(jié)束,他沒有再犯什么錯誤,而筆者終于意識到了筆者對他這份寬容的錯誤。

因為小D和一般同學不同,當屢教不改對他而言成為家常便飯,當老師的寬容對他而言成為理所當然,當他缺乏自我約束能力而又不想改變,他可能就是一個不適應自律的高中學習的高中生。這個時候需要班主任加強監(jiān)督,寬容并不能成為他自覺改正的良機。對于這類學生,班主任應嚴格要求,并借助他的父母等持續(xù)的外力督促,讓他逐步把一些基本的學習要求內(nèi)化為自己的學習動力和學習習慣。

筆者想這可能就是筆者這樣年輕的班主任容易犯的錯誤,我們誤以為他們長大的同時也擁有了自覺,我們更傾向于寬容,讓他們自覺改正而非懲罰。同時面對他們,我們勾起的是那個離我們并不遙遠的青澀年代,和那個并不成熟的自己,心想“小小的錯誤何必那么較真呢？”小D的失敗經(jīng)驗提醒我,對這類同學需要令行禁止,從一開始就嚴格要求,并且要有作持久戰(zhàn)的準備。另外,如果對待某些同學,到了必須板起面孔時,那不如最初就當“惡人”!不適當?shù)膶捜菥褪强v容!

當然,寬容的尺度是靈活的,筆者對他辭色嚴厲的同時,一旦發(fā)現(xiàn)他的進步就及時表揚,如今他的學習習慣已改善了許多。

反思問題三：班主任和同學的關(guān)系是近些好還是保持距離？筆者想,像筆者年輕的班主任因為年紀輕、資歷淺,最大的焦慮就是怕在同學面前失去威嚴,在這樣的心理壓力下,平日里不懂幽默的自己在班里變得更為不茍言笑。這樣的班主任同學們自然還是有點畏懼的,看見筆者進班會在五秒內(nèi)安靜下來。只是,筆者的內(nèi)心總好像缺了點什么,良好的師生關(guān)系肯定不是光有威嚴就行。正在筆者困擾之際,有一位老師給了筆者啟發(fā),我想我應該大膽一些。

篇6

一、團體動力的理論基礎(chǔ)

團體是指兩個或兩個以上的人，互相影響、互相依賴，且具有共同的目標，為了完成特定的目標而相互結(jié)合成的組織。團體具有互動與相對動態(tài)的性質(zhì)，是具有社會互動性質(zhì)的組織，團體遵循共同的規(guī)范，具有目標性。

團體動力是指某社會團體之所以形成的原因，以及維系團體功能的一種力量或一種方式。團體動力學是社會科學的分支，是一門探討團體結(jié)構(gòu)及團體與成員間相互動力關(guān)系的學問。其理論有場地論、因素分析論、社會團體工作理論、心理分析理論等。場地論代表人物勒溫認為，應該把團體看作是一個生命的空間，它是由一些力量或變量組成，它們是影響團體內(nèi)成員的重要變項。根據(jù)此理論，在教育教學實踐中，班主任若能將班級作為心理場地并作數(shù)量化呈現(xiàn)，才能分析、控制班級與運用班級動力。因素分析論的代表人物卡特爾認為，團體動力主要受到某些重要因素的影響，領(lǐng)導者在決定團體的發(fā)展時，需要了解團體內(nèi)的關(guān)鍵因素。根據(jù)卡特爾的理論，若能對團體內(nèi)的各項屬性一一加以評估，掌握有關(guān)的獨立變項，可以有效運作團體。社會團體工作論是將團體工作者的敘事性記錄及團體成員的個案史等資料加以分析，以了解團體對成員人格發(fā)展的影響；重視團體經(jīng)驗與個體成長的交互作用，注重行動研究，即領(lǐng)導者如何有效利用學習遷移，促發(fā)成員轉(zhuǎn)移團體咨詢情景的積極經(jīng)驗，以協(xié)助成員產(chǎn)生建設(shè)，增進社會適應。心理分析理論強調(diào)團體歷程中有關(guān)的情感因素，包括領(lǐng)導者和成員、成員與成員、成員與他人，強調(diào)透過對成員過去經(jīng)驗的了解及個案記錄的分析解釋，促發(fā)動力性的團體經(jīng)驗，協(xié)助成員產(chǎn)生積極的行為改變與人格發(fā)展。

班級是一個團體，班主任是團體的領(lǐng)導者。如何消除團體的沖突，促進團體凝聚力的提升，進而形成團體的動力，并運用團體動力的輔導策略，這些是班主任科學管理班級應涉及到的內(nèi)容。了解團體動力理論，借鑒動力理論，有助于班主任形成自己有效管理班級的教育理念。

二、認識中小學班級中的團體動力形態(tài)

21世紀社會急劇的變遷與轉(zhuǎn)型，使得傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)功能論受到現(xiàn)代文化的挑戰(zhàn)。班級是學校教育中最基層的單位，而過去以教師為中心的教室管理模式較忽視與壓抑班級團體動力的影響性。班級中存在著許許多多的小團體，這些小團體具有其潛在的影響力。作為班主任，應善用這些團體動力來使得班級管理更具有成效。

（一）非主流文化團體取向的小團體

所謂的非主流文化指相對于主流文化之外的其他文化，它是邊緣的、附屬的與次要的文化。中小學學生的他律性較強，容易受到同輩團體的影響而在班級中形成學生非主流文化團體，容易受到媒體與流行文化等因素的影響，而形成一種屬于次級文化的小團體。例如在中小學中流行的女孩們的影視歌星崇拜現(xiàn)象，中小學男生當前所流行的網(wǎng)絡游戲，如魔獸爭霸等，都是典型的學校非主流文化。班主任若能留心觀察學生無意間形成的非主流文化團體，運用引導的方法把這些團體的動力凝聚起來向著具有教育性的方向發(fā)展，對于班級管理是有所幫助的。

（二）以個性、興趣結(jié)合和教師評價取向的小團體

一般來說，中小學生在教室中的小團體比較傾向于個性與興趣的結(jié)合。但也可能會因為受到功課與教師的標準化評價而形成所謂的好學生小團體與調(diào)皮學生的小團體。通常所謂的好學生小團體對班級管理會產(chǎn)生積極的幫助，而調(diào)皮學生的小團體可能造成班級管理的問題所在。因此，班主任要平等對待學生，必須消除個人的喜好，對于還正在成長中的學生不要給予社會的標準評價，因為每位學生的潛力是無限的，教師必須循循善誘，引導這些班級中的小團體朝著健康的方向發(fā)展。

（三）以座位分配取向的小團體

中小學生常會因為在教室中的座位分配而影響到學習的效果，而由于座位的分配所產(chǎn)生的班級氣氛值得教育心理學工作者進一步探討。一般來說，中小學生若與不喜歡的同學坐在一起，會影響其學習動機；而若與喜歡的同學坐在一起，則會非常興奮而顯得士氣高昂。因此，在班級座位安排方面，班主任必須作適時的調(diào)整與更新。在座位的分配方面，必須考慮每位學生不同的學習表現(xiàn)，將學習表現(xiàn)好的學生與學習表現(xiàn)差的學生交錯分配在一起，如此才不容易造成學生的被標準化。此外，高效能的學生座位安排將有助于師生之間形成密切的互動。班主任對于班級中的分組也需要思考，應打破性別意識與學業(yè)成就的界線，善用小組間積極的合作與競爭模式，培養(yǎng)學生的主動精神與民主素養(yǎng)，如此將產(chǎn)生最佳的團體動力。

（四）以性別取向的小團體

小學高年級的學生和中學生進入了青春期，而這個階段女生的發(fā)育比起同年齡的男生要早，因此這個階段的性別界限特別明顯。在這個青澀的成長階段，中小學生的智力、學習開始初步定型，自尊心與好勝心、喜歡與厭惡、好奇與排斥等特別明顯。一般來說，小學高年級和中學的女生在班級中常會組成許多小團體，這些小團體會基于興趣與個性而組成在一起，且團體之間的界線會比中低年級的學生們來得更明顯。而小學高年級的男生和中學男生在心智與生理發(fā)展方面顯著慢于同齡的女生，會有被同齡女生領(lǐng)導的現(xiàn)象，因此小學高年級和中學的男生的小團體界線比較模糊。中小學教師在這個階段的班級管理要特別留心于性別因素所產(chǎn)生的影響，應避免性別間的小團體沖突，并善用此階段學生的語言模式與學生溝通，盡量以“活動式”與“主題式”的策略激發(fā)學生的團體動力，并善于借助相互合作與競爭之間產(chǎn)生的最大的效能。這將有助于教師的班級管理。

三、班主任運用團體動力的班級輔導策略

在中小學中，過去偏向于以班主任為中心的班級管理，其目的在于幫助教師控制學生的常規(guī)與秩序。而在新時代的班級管理中，必須融入民主的精神與多元的風貌，運用團體動力的心理輔導策略。在實踐中，教師要善于利用師生間的人際影響，進行師生間的積極溝通，尊重學生，傾聽學生的聲音，并適度地給學生建設(shè)性的反饋，最終形成科學的管理理念。（一）角色意識培養(yǎng)策略

在班級這個生命空間中，每個學生的動力聚合成班級的凝聚力。要形成班級的凝聚力，教師要抓好班級成員的角色意識培養(yǎng)，通過班級的正式角色和非正式角色的合理安排，使每個學生都能形成積極的角色意識和角色行為，使每個學生能夠感到自己在班上是受重視的，是有地位的，是負有責任的，只有這樣，才能不斷增強學生的責任感、義務感、安全感、歸屬感和集體主義榮譽感，從而自覺接受各種集體規(guī)范，不斷提高自己的心理健康水平和社會適應能力。如在班級實行值日班長制度，使學生的責任感和主人翁意識得到培養(yǎng)。再如，通過各種集體活動為學生提供豐富多彩的鍛煉機會，讓每個學生負責一些事務，鍛煉他們的能力。這不但可以促進學生的良好個性品質(zhì)的發(fā)展，促進其動力的產(chǎn)生，也能不斷提升他們的心理健康水平。

（二）營造健康民主的心理環(huán)境的策略

心理環(huán)境包括班風、校風、輿論、同學關(guān)系、師生關(guān)系等。建立良好人際關(guān)系，培育健康的輿論、風氣，能夠使學生經(jīng)常受到積極的感染和熏陶，逐漸形成積極上進、開朗樂觀、關(guān)心集體、團結(jié)互助的良好的性格特征，不斷提高對人際環(huán)境的適應能力。目前教師必須改變過去權(quán)威者的角色，站在指導學生學習與成長的立場，適時引導學生，培養(yǎng)學生獨立自主的能力，使學生能在民主的氣氛中，展現(xiàn)自己的特色與風格，并學習其他人的優(yōu)點。教師應在民主健康的氣氛中引導班級向積極正向發(fā)展，建立積極、正確和健康的輿論導向，尊重學生所提出的觀點，并讓學生經(jīng)由民主的程序共同建立班級的規(guī)則與秩序，達到學生之間的相互約束與互相學習，從而獲得全班的凝聚力與向心力，這有助于教師成功地管理班級。

（三）班級學習分組策略

學生非主流文化所組成的小團體以及班級內(nèi)的各式各樣的小團體所產(chǎn)生的團體動力，與教師的班級管理有著密切的關(guān)系。中小學教師在管理班級時，需要關(guān)注時代的發(fā)展，融入民主的精神，改變以往以教師為中心的班級管理策略，轉(zhuǎn)向教師與學生共同管理的模式，培養(yǎng)學生的責任感。教師可進行引導而不急于幫學生作決定，如此將有助于培養(yǎng)學生獨立自主的能力。在班級教學分組方面，必須著眼于班級成員的全面提升，把各類不同學習成績的學生分散并綜合，這將使得每一個小組的成員都可以進行相互指導。這種學習成績混合的分組為學習成績高的學生提供了成長的機會，同時也為學習成績較差的學生提供了補救的機會。善用此類分組方法將會激發(fā)學生產(chǎn)生學習上的最佳團體動力。此外，教師也可以根據(jù)不同性質(zhì)的內(nèi)容或不同的活動形態(tài)進行分組，如此將增加班級成員間的互動，增強班級成員的向心力。

（四）團體游戲輔導策略

狹義的團體游戲輔導是指游戲、唱跳，唱跳包含了歌唱與上下肢體移動的音樂律動。從兒童發(fā)展理論中可以得知，游戲在兒童發(fā)展中的作用是非常重要的，團體游戲能增進學生的感情交流，增進學生對組織的向心力，對于激發(fā)學生新的創(chuàng)意與新的思維模式大有幫助。團體游戲輔導有助于學生的人際關(guān)系與發(fā)展，也是培養(yǎng)學生團體生活技能，培養(yǎng)學生健全人格的一種有效的教學方法。團體游戲?qū)τ谂囵B(yǎng)創(chuàng)新性的兒童，對于激發(fā)班級的團體動力，具有很大的幫助。班主任在班級管理中，適度運用團體游戲輔導的理念與技巧，并遷移至學生的學習上，可以引發(fā)學生的學習興趣，提高學生的學習成效。

班主任是教師中的優(yōu)秀代表。他們除了應具備普通教師的基本素質(zhì)之外，還應具備良好的心理素質(zhì)、熱愛學生的職業(yè)素養(yǎng)和科學的管理能力?！爱斀逃呲A得了學生的信任時，學生對接受教育的反感就會被克服而讓位于一種奇特情況，他們把教育者看作一個可以親近的人”。學生在與班主任朝夕相處時，容易產(chǎn)生依賴和歸屬心理，班主任將成為學生最為親近和信賴的人。

參考文獻：

[1]石文山，陳家麟.論班級心理健康教育模式的基本特征.河北師范大學學報，2004,(5).

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[3]賈曉波.陳世平.學校心理輔導實用教程.天津：天津教育出版社，2002.

[4]陳曉紅.班主任應成為青少年學生心理健康的呵護者.教育探索，2006，（2）.

篇7

一、農(nóng)村人力資源開發(fā)遇到的主要問題

（一）農(nóng)村勞動力文化程度偏低，整體素質(zhì)不高

我國仍然是個農(nóng)業(yè)人口大國，根據(jù)第六次人口普查數(shù)據(jù)，2010年在全國總?cè)丝跒?3.7054億人當中，居住在鄉(xiāng)村的人口為6.7415億人，占全國總?cè)丝诘?0.32%。第六次人口普查數(shù)據(jù)顯示，各種教育程度的人口，具有小學文化程度的人口為3.5876億人，占總?cè)丝诘?6.78%；文盲人口5466萬人，占總?cè)丝诘?.08%，而其中絕大部分都是農(nóng)民，大量的青壯年農(nóng)民沒有接受職業(yè)技術(shù)教育。

當今的農(nóng)村人力資源中能夠掌握農(nóng)業(yè)種植技術(shù)，懂得合理開墾土地，根據(jù)不同農(nóng)作物所適應生存環(huán)境的不同特點來選擇土地進行種植的人才資源是非常短缺的，越是貧苦的農(nóng)村這種情況尤其嚴重。在大部分農(nóng)村地區(qū)，有文化知識的人才絕大多數(shù)轉(zhuǎn)移到了非農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)或外出工作，長期留在農(nóng)村的基本上是文化水平偏低的農(nóng)民，城鄉(xiāng)之間勞動力受教育水平存在明顯差距。農(nóng)村勞動力數(shù)量巨大但素質(zhì)偏低，以及城鄉(xiāng)之間勞動力受教育水平層次結(jié)構(gòu)上的差距，這些現(xiàn)狀必然會給中國農(nóng)村經(jīng)濟的持續(xù)、健康發(fā)展帶來巨大影響。

（二）政府部門認識不足，對農(nóng)村人力資源開發(fā)的重視程度不夠

制約我國農(nóng)村人力資源開發(fā)的一個重要因素，就是部分政府官員在思想上對農(nóng)村人力資源開發(fā)的認識不足。我國早在2007年就已《關(guān)于加強農(nóng)村實用人才隊伍建設(shè)和農(nóng)村人力資源開發(fā)的意見》，但大多數(shù)地方干部的主要精力都放在了招商引資、圈地征地等事項上，盲目追求GDP的增長，偏重物質(zhì)資本投入，沒有充分認識到人力資源與物質(zhì)資源的關(guān)系，忽略了挖掘農(nóng)民內(nèi)在潛能、提高農(nóng)民整體素質(zhì)也是經(jīng)濟發(fā)展的重要支點。正是由于政府對待農(nóng)村人力資源開發(fā)的重視程度不夠，相關(guān)的政策和待遇沒有落實，一些初、高中畢業(yè)的農(nóng)村青年閑置在家，由此導致人才短缺和浪費并存的現(xiàn)象，未能充分地調(diào)動農(nóng)村現(xiàn)有人才的積極性。某些地方政府即使實施了農(nóng)村人力資源的培訓，也僅是為了完成上級所部署的任務，致使農(nóng)村人力資源開發(fā)流于形式。不難預見，在建設(shè)社會主義新農(nóng)村的過程中，如果農(nóng)村人力資源開發(fā)滯后，是很難成功的。

思想決定著行動，只有各級政府官員在思想上真正意識到開發(fā)農(nóng)村人力資源的重要性，盡快將農(nóng)村人力資源開發(fā)提上議事日程，才能著力推進社會主義新農(nóng)村建設(shè)。

（三）農(nóng)村勞動力盲目流動，人力資源開發(fā)存在制度障礙

勞動力作為生產(chǎn)力中最關(guān)鍵的生產(chǎn)要素，只有勞動力與生產(chǎn)資料充分結(jié)合，才能發(fā)揮其作用。人口流動在市場機制的作用下，可以促使勞動力和生產(chǎn)資料的充分組合，能夠發(fā)揮人力資源的高效配置，從而提高農(nóng)村勞動力的素質(zhì)，促進農(nóng)村人力資源的開發(fā)。目前，農(nóng)村勞動力流動存在盲目性，農(nóng)民外出務工的信息大多來自親朋或打工先行者，勞務供求信息嚴重匱乏，導致農(nóng)村勞動力的流動在很大程度上仍然滯留在民間的自發(fā)狀態(tài)上，從而制約了我國農(nóng)村人力資源的開發(fā)。另外，戶籍制度作為國家的行政管理手段之一，雖然在戶口遷移、暫住人口、實行居民身份證制度等方面取得了一些成績，但仍然對促進人才合理流動起到很大的負面影響。

如今，我國城鄉(xiāng)差距還沒有發(fā)生根本性改變，大部分農(nóng)民工在戶籍制度、醫(yī)療制度、受教育及就業(yè)制度上受到歧視性制度和不公平的政策待遇。同時，農(nóng)村勞動力市場發(fā)育程度不高，特別是在收集和勞動力供求信息、勞動力市場中介組織、勞動力就業(yè)服務體系以及法律法規(guī)體系等方面都很薄弱。

二、解決農(nóng)村人力資源開發(fā)問題的研究辦法

（一）轉(zhuǎn)變農(nóng)民思想觀念，優(yōu)化農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展環(huán)境

觀念影響思路，思路決定出路。農(nóng)民的思想道德素質(zhì)決定著農(nóng)村人力資源作用的發(fā)揮，是農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展和保持穩(wěn)定的基礎(chǔ)。抓好農(nóng)民思想道德教育，提高農(nóng)民思想道德素質(zhì)，對農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展具有重要意義。要提高農(nóng)民的思想意識，其重點要樹立“科學技術(shù)是第一生產(chǎn)力”意識和現(xiàn)（下轉(zhuǎn)第60頁）（上接第58頁）代文明意識，引導和教育農(nóng)民提高知識、科技水平，加強農(nóng)民的創(chuàng)新意識，轉(zhuǎn)變農(nóng)民因地理條件而形成的守舊思想，樹立起市場競爭意識和創(chuàng)新意識，從而使解放思想，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和經(jīng)濟增長方式與農(nóng)村的全面發(fā)展緊密結(jié)合在一起。同時，要各方聯(lián)動，營造出尊重知識、尊重人才的良好氛圍，引進并留住優(yōu)秀人才，實現(xiàn)農(nóng)村人力資源開發(fā)的良性循環(huán)。

（二）發(fā)展教育和培訓，提高農(nóng)村人力資源的質(zhì)量

加強教育和培訓是提高農(nóng)民就業(yè)能力、提升農(nóng)村人力資源質(zhì)量及增強我國產(chǎn)業(yè)競爭力的基本手段。加大對農(nóng)村新增勞動力的崗前培訓，堅持先培訓后就業(yè)，保證新增勞動力的基本素質(zhì)，同時，也能大大提高農(nóng)民個人收入，對培養(yǎng)新型農(nóng)民，加快新農(nóng)村建設(shè)步和實現(xiàn)城鄉(xiāng)經(jīng)濟協(xié)調(diào)增長都具有戰(zhàn)略性意義。

第一，加強農(nóng)村基礎(chǔ)教育，發(fā)展面向農(nóng)村的高等教育。缺乏熟悉農(nóng)村、農(nóng)民和農(nóng)業(yè)的高級專門人才是制約我國農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展的原因之一，在培養(yǎng)和提高農(nóng)村人口基本素質(zhì)，特別是掃除文盲和普及九年義務教育的同時，國家、學校和社會應共同努力辦好面向農(nóng)村的農(nóng)業(yè)方面高等教育，為農(nóng)業(yè)和農(nóng)村培養(yǎng)更多精英人才，這是支撐和帶動現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要措施之一。

第二，加強農(nóng)村勞動力的培訓，培養(yǎng)新型農(nóng)民。以“面向農(nóng)業(yè)、面向農(nóng)村、面向農(nóng)民”為方針，大力培養(yǎng)有文化、懂技術(shù)、會經(jīng)營的新型農(nóng)民。培訓要根據(jù)農(nóng)民發(fā)展生產(chǎn)、增收致富的實際需要組織內(nèi)容,要適應農(nóng)村、農(nóng)民的特點, 立足于讓農(nóng)民聽得懂、看得見、摸得著、學得會,靈活多樣地進行培訓,尤其要以“一技一訓”和“一業(yè)一訓”為重要形式, 不斷增強培訓內(nèi)容的針對性、實用性, 提升農(nóng)民職業(yè)技能。此外還應加大對農(nóng)民的思想道德、民主法制等方面的教育, 增強農(nóng)民綜合素質(zhì), 從而推動新農(nóng)村建設(shè)。

（三）政府加大投入力度，發(fā)揮其主導作用

農(nóng)村人力資源開發(fā)是一項宏大的工程，要以農(nóng)民為主體，動員全社會的人力、物力和財力。在農(nóng)村人力資源開發(fā)上，國家應制定各種有利的政策，并將其納入工作議題。

第一，各級政府應給予政策、制度和資金的支持與保障。根據(jù)實際研究制定農(nóng)村人力資源開發(fā)的方針、政策、實施規(guī)劃和管理辦法，落實具體措施，實現(xiàn)開發(fā)的規(guī)范化和制度化。加大對農(nóng)業(yè)和農(nóng)村的投入力度，擴大公共財政覆蓋農(nóng)村的范圍。

篇8

【關(guān)鍵詞】 臨床護理研究； 臨床實習； 兒科護理學； 兒童心理學； 護理

臨床實習教學是培養(yǎng)臨床合格護士的重要醫(yī)學教育過程，是護理理論在實踐中運用的實踐性教學環(huán)節(jié)。其中，兒科臨床實習對護生而言是比較困難的一關(guān)。兒科俗稱“啞科”，服務對象是未成年兒童，大多數(shù)不能自述病史或表達不準確，這就給護理人員了解病情帶來很大困難，同時小兒身體尚未發(fā)育成熟，對護理操作的耐受力差，就更增加了護理難度。在實習中，面對這一特殊群體，面對自我保護意識和法制觀念不斷提高的家長，護生遇到了前所未有的沖擊與困惑。如何運用護理倫理學知識正確處理好與患兒及家長的關(guān)系，順利實施護理工作，對圓滿完成實習任務起著重要的作用。

1 臨床實習中引發(fā)倫理糾紛的原因分析

隨著現(xiàn)代醫(yī)學模式的轉(zhuǎn)換，以疾病為中心的醫(yī)患關(guān)系模式已轉(zhuǎn)變?yōu)橐曰颊邽橹行牡尼t(yī)患關(guān)系模式。在就醫(yī)過程中患者有自主選擇醫(yī)療服務的權(quán)利，尤其是兒科患者年齡小、技術(shù)操作難度高，家長希望獲得最好的護理服務，維護自身治療過程中應該享有的各種權(quán)利，常常會拒絕實習護士為其提供護理服務而引發(fā)矛盾沖突。由此涉及的倫理問題表現(xiàn)如下：

1.1 忽視患兒的自主權(quán)力 在兒科，兒童通常被認為是孩子，孩子是應該聽大人的，更不容說是事關(guān)生命的大事。由于護理工作中常常忽略患兒的自主決定權(quán)，患兒家長對醫(yī)療服務要求高維權(quán)意識強，另外實習護士的增多和護患關(guān)系的日趨緊張，從而引起護患沖突。

1.2 忽視患兒的知情同意權(quán) 由于兒科工作對象中的大多數(shù)患兒，他們還處于父母的合法監(jiān)護下，因此在醫(yī)療行為的選擇過程中，父母和孩子經(jīng)常會發(fā)生沖突。為了減少這種沖突，家長常常會替患兒做出決定，不告訴孩子即將進行的治療、護理操作方式，所以我們常常遇到因不知自己將面臨的是什么樣的處置而恐懼不安的患兒。他們表現(xiàn)出對醫(yī)務人員的恐懼，甚至害怕所有穿白大衣的人。

1.3 缺乏對患兒的尊重 由于家長和醫(yī)護人員的慣性思維，認為孩子還不懂得害羞，因此常常在眾目睽睽之下詢問病史、進行體格檢查以及開展導尿等診療工作，沒有尊重患兒的隱私權(quán)。另外，在臨床護理工作中如靜脈穿刺等一些創(chuàng)傷性較小的操作常常是沒有提前告知患兒就開始進行，對少數(shù)不合作的患兒，則是采取家長協(xié)助強迫執(zhí)行，沒有尊重患兒的知情同意權(quán)和自主權(quán)。

2 臨床實習中倫理矛盾的解決辦法

2.1 加強倫理教育，樹立崇高職業(yè)道德 德是立業(yè)之本，無德業(yè)必衰。缺少醫(yī)德支撐的實習護士，必將事業(yè)失敗，被社會所遺棄。因此，兒科護理臨床實習教學既要提高護生的?？谱o理能力，更要著力于對職業(yè)道德的培養(yǎng)，來滿足社會對護理人才知識結(jié)構(gòu)和綜合素質(zhì)提出的更高要求。在對護生的整個教育過程中，護理專業(yè)始終弘揚一種精神：護理工作的本質(zhì)就在于奉獻，選擇了護理工作就選擇了奉獻。將護理職業(yè)道德教育貫穿于顯性課程和隱形課程的教學，并使其內(nèi)化為護生的一種素養(yǎng)，使護生具有高度的責任感、嚴謹?shù)墓ぷ鲬B(tài)度和慎獨精神，遇事沉著冷靜，有敏銳的觀察力，有應變能力，能防止突然事故發(fā)生。

2.2 嚴格遵循倫理原則，改善護患關(guān)系 實習護士在兒科臨床實習中，首先要尊重患兒的合法權(quán)益，自覺保護患兒的隱私權(quán)不受侵害，只有真正做到了尊重患兒的各種權(quán)利，遵循倫理原則，維護患兒的切身利益，才能改善護患關(guān)系，才能得到患兒以及家長的理解和支持，避免發(fā)生護患糾紛?！蹲o理倫理學》課程教學中對護生未來可能面臨的倫理問題提供了理論支持和具體方法：

2.2.1 不傷害及有利原則 同成人科室一樣，兒科護理工作中也應遵循“救死扶傷，防病治病”的有利原則，努力使患兒受益，關(guān)心患兒的主客觀利益，對患兒及其家長履行仁慈、有利的道德行為［1］。通過具體解釋各項操作的必要性，體現(xiàn)“以病人的利益為中心”的原則。在面臨“選擇受益最大、傷害最小”的治療方法時，首先考慮的是搶救生命，其次才是減輕痛苦，避免并發(fā)癥發(fā)生。

2.2.2 自主原則 自主原則由比切姆和查爾維斯于1979年首先提出［2］，其核心是在診療過程中，由患者自己做主、理性地選擇診治方案的自主權(quán)?；純壕哂凶灾鬟x擇權(quán)，患兒家長有決定權(quán)，當患兒表示反對時，實習護士反復耐心地與其溝通。而在溝通無效、必須強制執(zhí)行時，護士有責任與義務向患兒解釋這樣做的必要性，并表示歉意，從而避免強制性執(zhí)行操作在患兒心理上留下陰影。在緊急情況下，也要告知家屬拒絕操作可能對生命和健康產(chǎn)生的危害，征得患兒及其家長的同意后方可進行護理處置。

2.2.3 知情同意原則 知情同意原則是自主原則在醫(yī)療實踐中的具體體現(xiàn)。其核心是指臨床上具備獨立判斷能力的患者，在非強制狀態(tài)下，充分接受和理解各種與其所患疾病相關(guān)的醫(yī)療信息，在此基礎(chǔ)上對醫(yī)務工作者制訂的診療計劃自行決定取舍［3］。知情同意原則強調(diào)診療工作以患者為中心，更多地關(guān)注對患者人格尊嚴或個性化權(quán)利的尊重?；純弘m然需要父母的監(jiān)護，但是他們已經(jīng)有了獨立決定事情的需要，因此在各項操作前需要得到患兒及家長的同意。

2.2.4 尊重原則 對患兒的尊重主要表現(xiàn)在保密和保護患兒的隱私以及尊重患兒的知情同意和自主權(quán)問題上。保密和保護患兒的隱私是尊重原則的最直接的表現(xiàn)。兒童從幼兒期開始已經(jīng)對暴露身體有了害羞感，學齡前期已經(jīng)有了自己的秘密，因此在兒科護理工作中，要關(guān)注兒童的隱私保護。實習護士首先從自身做起，樹立自覺維護患兒隱私的意識，在操作中注意避免暴露與操作無關(guān)的部位，并使患兒樂于配合，必要時在病床周圍拉上圍簾，使其成為獨立的單元，讓其家長陪同，使患兒產(chǎn)生安全感。

2.3 勤于學習技藝，提高實踐技能 藝是立業(yè)之命脈，藝不精業(yè)必絕。實習護士必須樹立起崇尚醫(yī)德，勤于學習技藝的精神。由于兒科護理工作的復雜性，要求兒科護士技術(shù)嫻熟，操作準確，為患兒提供全面照顧和支持，使患兒盡快康復。實踐經(jīng)驗不足、操作技術(shù)缺陷的問題對護生來說在所難免。這就要求護生入科前對兒科實習過程有一個基本的了解與準備，對?？撇僮骷寄苋珙^皮針注射反復練習，達到熟練掌握的程度；入科后則要謙虛謹慎，珍惜動手機會，最終達到“一針見血”的功力，得到家屬及患兒的認可和信任。一個努力鉆研、工作認真負責的護生會使患者家屬及患兒樂于奉獻，推動臨床護理教學工作的進步和發(fā)展。

兒科臨床實習護士與患兒及家長之間的倫理沖突，是涉及多方面的復雜問題，還需要從各領(lǐng)域加以研究和探討。在相當長的時間里，這些問題可能還將繼續(xù)限制實習工作的開展，這就要求在實踐中時刻把患兒的利益擺在首位，充分體現(xiàn)以人為本的精神。隨著社會文明程度的提高，護患倫理沖突會越來越少，以至得到徹底解決。

【參考文獻】

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Abstract: China's construction of the bridge on the road around the town and at all levels road, it is bear heavy traffic loads and heavy traffic, its quality is a major concern of governments, regulatory authorities and the people. Quality management in the bridge was discussed.Key words: bridge; bridge; quality

中圖分類號：U448.14 文獻標識碼：A文章編號：2095-2104（2012）

由于道路和橋梁是國民經(jīng)濟的大動脈，道路和橋梁的運行關(guān)聯(lián)性極強，牽一發(fā)而動全身，確保其日夜不間斷安全、正點地運行，密切關(guān)系到國家的政治、經(jīng)濟、軍事、救災和人民生產(chǎn)生活等諸多大事，如果在一座小橋上中斷行車一天，將使數(shù)以百計的客貨列車停運，影響可波及數(shù)省，責任極其重大，所以道路和橋梁的設(shè)計、施工更加要強調(diào)穩(wěn)重。

道路和橋梁的施工單位在確保安全、不中斷行車、利用行車間隙或短暫的封鎖時間進行道路和橋梁設(shè)施的修理、更換，從組織、計劃、準備和技術(shù)措施方面的考慮，都要十分細致、周密和嚴謹，要考慮如何盡可能不影響或少影響正常運行，以顧全國家、社會的大局利益，保證道路和橋梁運輸系統(tǒng)的總體效益。

一、目前我國道橋工程現(xiàn)狀

（一）隨著城鄉(xiāng)一體化建設(shè)和交通運輸事業(yè)的飛速發(fā)展，車輛載重量、車速和交通量已大為提高，在過去三、四十年所建造的低標準的、長期失養(yǎng)的農(nóng)用、公路及城市的道路和橋梁能否繼續(xù)服役并安全運營，已成為公路和城市建設(shè)決策部門的一件大事。但是，有病害、甚至病害嚴重的危橋，如果有正確的檢查分析與診斷，以新技術(shù)、新材料給予加強、加固一般是能夠繼續(xù)安全運營的，并且能使其原有載重等級得到提高。此項檢查、分析、加固的費用，一般只是新建費用的10%-20%.而且在加固過程中，除少量重車短期繞行之外，勿須全部中斷交通，其經(jīng)濟效益和社會效益極其了然。

（二）道路和橋梁的運營管理本來就較難，又長期失控，車輛超限、超速、尤其是嚴重超載，給道路和橋梁造成極大的損害。道路和橋梁一方面是遭到強力損害，另一方面卻未得到應有的關(guān)注、檢查、養(yǎng)護和救治，其壽命能長嗎？使得有的橋梁才建好十幾二十年，就因病害嚴重、承載力已大大降低而成為危橋。再加以缺少經(jīng)驗豐富、理論基礎(chǔ)扎實的技術(shù)人員參與分析決策，加固乏術(shù)，不能保證安全，以致耗費巨資，將橋梁拆除重建。

（三）對于事關(guān)行車安全的道路和橋梁設(shè)施的管理、檢查、養(yǎng)護維修、大修加固、技術(shù)檢定等方面，我國的道路和橋梁交通系統(tǒng)就施行了一整套嚴格的制度。特別是道路和橋梁設(shè)施的管理，長期以來實行了道路和橋梁檔案管理、經(jīng)常檢查、定期檢查、特別檢查和計劃預防性維修制度，配合路橋檢定、路橋試驗、洪水沖刷觀測、路橋大修和防洪工程，維護了路橋的正常完好狀態(tài)，從而大大地延長了路橋的使用壽命，使得經(jīng)歷了幾十年的酷暑嚴冬、暴雨烈日、洪水淘刷、戰(zhàn)亂損壞和提載提速考驗，除少數(shù)做了加固、換梁或改建之外，絕大多數(shù)的蒼老舊橋至今仍保持著安全運營狀態(tài)，為國家承擔著日益繁重的運輸任務，創(chuàng)造了極大的經(jīng)濟效益和社會效益。

二、公路橋梁的施工管理加強公路橋梁的管理并進行維修和加固，使其處于正常的工作狀態(tài)，充分發(fā)揮橋梁的作用，是公路管理部門的一項主要任務。對于橋梁的超限運輸管理工作具有工期短、要求高、工程量較小、前期工作量大等特點，公路超限運輸一般是為國家或省的重點建設(shè)工程服務。 （一）對于經(jīng)常過大件的路段，應對改路段上的大小橋梁進行重點檢查和管理，收集原始檔案材料，掌握其動態(tài)，針對其技術(shù)和承受能力編制相應的加固處理方案，需要報批的及時按程序報批。（二）在施工中針對其技術(shù)嚴格按照業(yè)主已批準的加固方案進行施工，注意抓重點、制約工程。（三）重視加固工程的原始資料的收集和整理工作，為今后的加固工程積累經(jīng)驗。（四）充分調(diào)動基層單位的積極性，正確處理責、權(quán)、利的關(guān)系。公路橋梁的維修加固同樣屬于橋梁工程，不能重建輕養(yǎng)，橋梁的加固比新建還難，因為橋梁的維修加固，沒有現(xiàn)成的規(guī)范，更沒有可供使用的標準圖，橋梁的病害又錯綜復雜，病害原因難以確定。因此應充分重視公路橋梁的管理工作，加大資金投入，使其保持良好的工作狀態(tài)，確保公路運輸?shù)陌踩?/p>

三、要抓好道路和橋梁工程項目經(jīng)理的管理技能，順利實現(xiàn)項目的目標。

項目經(jīng)理是企業(yè)法人代表在項目上的全權(quán)委托人。在企業(yè)內(nèi)部，項目經(jīng)理是項目實施全過程全部工作的總負責人，對外可以作為企業(yè)法人的代表在授權(quán)范圍內(nèi)負責、處理各項事務，因此項目經(jīng)理是項目實施最高責任者和組織者。由此可見，項目經(jīng)理是與項目分不開的，離開了項目，也就不存在“經(jīng)理”，因此，要探討道路和橋梁工程企業(yè)項目經(jīng)理應具備的條件，就不能不說項目管理，有怎么樣的項目管理，就必須有怎么樣的項目經(jīng)理去管理，項目管理的方式、方法變了，項目經(jīng)理應具備的條件也應與之相適應，否則就無法實現(xiàn)預期的管理目標。道路和橋梁工程的施工過程，項目經(jīng)理對項目的管理主要限于對施工項目的管理，也就是說對一個道路和橋梁工程施工過程及成果進行計劃、組織、指揮、協(xié)調(diào)和控制。施工項目管理是項目管理的一個分支，項目管理的發(fā)展與改革促進了施工項目管理的發(fā)展，以及施工項目規(guī)模的越來越龐大與復雜也對項目經(jīng)理提出了更高的要求。傳統(tǒng)的項目經(jīng)理通常只是一個技術(shù)方面的專家和任務執(zhí)行者。而現(xiàn)代項目經(jīng)理不僅要有運用各種管理工具來進行計劃和控制的專業(yè)技術(shù)能力，還要有經(jīng)營管理等其他多方面能力，比如對項目部成員的激勵以及與業(yè)主、監(jiān)理、設(shè)計以及當?shù)卣雀鞣降牟呗员３忠恢碌哪芰?。項目?jīng)理必須通過人的因素來熟練運用技術(shù)因素，以達到其項目目標。也就是說，道路和橋梁工程的項目經(jīng)理，必須使項目部成為一個配合默契、具有積極性和責任感的高效率群體。因此，在現(xiàn)代項目管理的大環(huán)境與普遍采用項目法施工的情況下，筆者認為，相關(guān)道路和橋梁企業(yè)的項目經(jīng)理若要實現(xiàn)預定項目管理的各種目標，項目經(jīng)理要嚴格遵守道路橋梁工程施工與管理專業(yè)實施性專業(yè)規(guī)則管理技能和技術(shù)技能。從而確保道路橋梁工程施工與管理的順利實施。

四、路橋項目管理中的方案

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主管單位：信息產(chǎn)業(yè)部

主辦單位：中國電子科技集團第四十四研究所

出版周期：雙月刊

出版地址：重慶市

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種：中文

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本：大16開

國際刊號：1001-5868

國內(nèi)刊號：50-1092/TN

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SA 科學文摘(英)(2009)

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