半導體光電信息功能材料的研究分析

楊雲程

摘要：光電子技術的研究和發展歷程并不深入，但是這種技術已經滲透到了人們生活的各個環節中去，并且給人們的生活帶來了很大的便利。光電子技術在未來的發展過程中，將會有著自身獨特的優勢和性能，在未來的信息時代中發揮著更為重要的作用。本文主要將光電信息功能材料的基本知識研究作為基礎，將半導體光電材料、納米功能材料和光折變功能材料等作為研究的側重點，進一步的分析制備半導體光電信息功能材料的工藝技術。

關鍵詞：半導體;光電信息功能材料;應用

我國生產能力的提升離不開材料技術的推動性作用，所以如今材料技術升級和優化的水平對于經濟和生產力有著不可忽視的影響。如今我國已經將科研領域的主要側重點放到材料技術的研究上，在這一過程中也離不開光電子技術的輔助性作用[1]。如今的光電信息功能材料，除了具有傳統電子材料的特性之外，還增加了光子材料的優異性能，在未來的發展過程中必然會獲得更多的機遇。

1 光電信息材料的應用進展

1.1 ?半導體光電材料

半導體由于功能的特異性，和自身導電性能在導體和絕緣體之間的這一特性，作為目前的新型材料得到了廣泛的應用。其中最常見的就是在光電信號擴展過程中，所利用半導體作為轉化的材料。除此之外，另外一個非常常見的應用領域就是光能和電能的相互轉化上。作為一種新型的功能材料，在近幾年的發展過程中，無論是使用頻率還是范圍上半導體材料都體現出了無法替代的優良性能。在使用半導體材料的過程中，能夠將原有的光電轉換速率提升，但是由于目前以硅材料為主的半導體材料，無論在信息處理速度上還是新技術的運用上還有待提高。

1.2 ?納米光電功能材料

以納米為單位來作為測量方式的材料屬于納米材料的范疇之內，除了本文上文所論述的半導體材料之外，納米材料也是目前應用范圍比較廣的光電功能轉化材料之一。為了能夠獲得更多的電能及化學能，可以通過納米材料來對于大范圍的光能進行轉化，這種材料無論是儲備性能上還是傳播方式上都體現出了巨大的潛力，如今也被廣泛地應用于光通信領域和信號器、傳感器監測等領域[2]。納米材料雖然尺寸比較小，然而其內部所具有的粒子數量和表面積都非常的巨大，在實際應用的過程中，能夠體現出明顯的量子隧道效應和小尺寸效應。

1.3 ?光折變功能材料

想要改變光的折射率，達到真正的適用范圍的方式，可以通過光電功能材料來進行，這種材料在光線照射。充足的情況下能夠迅速地對于光子材料進行吸收，并且在自身的電荷下產生轉移，形成一種特殊的電磁場，在這種電廠下最終能夠形成為人們所利用的光電效應模式。這種材料最優良的特性是無論對于使用中環境的要求，還是獲取上都是非常容易的，在室內完成工業信息運算處理的過程中體現出了不可代替的作用。其中最常見的領域就是針對數據的儲存問題和提升數據集中程度上的作用，能夠進一步的推動光電效應應用原理的研究和其他特異性材料研制的工作。

2 光電信息功能材料制備工藝研究

2.1 ?物理氣相沉積法

氣相沉積法在光電信息處理和制造更多功能性材料的過程中發揮了不可替代的價值，這種方法所涉及的領域和原理非常的廣泛，其中最常見的就是化學氣相沉積法和物理氣相沉積法。電弧鍍法、激光脈沖輔助沉積和磁控濺射法都是物理氣相沉積法的主要方式。這些方式在具體制備流程上存在著一些差別，然而總體來說利用的原理基本上是一致的，主要是利用靶細胞材料和等離子之間撞擊所產生的建設效應進一步的輔助薄膜的形成[3]。與這種方式相似，但是存在著一定差異的就是激光輔助脈沖沉積工藝，其中主要產生差異的步驟是對于靶材料的處理上，這種方式主要是利用把材料來進行蒸發，來獲取基片所需要的原子。這種方法在獲取半導體材料上體現出了較高的成功率，目前也取得了一定的成果。

2.2 ?化學氣相沉積法

除了本文上面所論述的物理氣相沉積法之外，另外一個常見的方式就是化學氣相沉積法。與上述方法相比不同的是這種方式對于氣體和環境的要求較高，需要將反應性的氣體放在一個封閉的環境中進行反應。如今碳納米管是這種方式最常見的產品之一，在獲取了一些基礎性材料之后還需要制備出一些對反映起到輔助性作用的化學氣體來達到最終的目的，整個過程所需要的環境因素是非常嚴格的。

2.3 ?等離子體化學氣相沉積技術

采用含有薄膜組成原子的氣態物質，進一步的生成與最終所需材料有關的反應是等離子體化學氣相沉積技術的主要方式，這種方式將非平衡等離子體的性能充分的發揮了出來。在這一過程中所需要的條件也是非常嚴格的，需要溫度達到一定的程度才能夠使氣體分子充分的激發出來[4]。然而由于這一過程中所產生的納米級晶粒，具有非常高的可操控性，所以目前被大范圍地運用于納米鑲嵌復合膜的生產上。

結語

現代納米材料和傳統復合材料都被廣泛的運用到光電功能材料之中，并且在各個領域發揮著不可替代的作用，如今我國也進一步的加大了光電功能材料的科研投入。在未來的發展過程中，將主要的側重點放到材料的創新性探索和新效應產生的領域之中。

參考文獻

[1]林翔云.半導體材料范疇的界定[J].天津科技，2019，46（12）：33-35.

[2]任瀅瀅.半導體ZnO與其他功能氧化物的界面物理性質[J].廈門大學學報（自然科學版），2018，57（04）：446.

[3]何冬青，王琦，于倩，王玨，劉洪成，杜新偉.利用瞬態光伏技術研究半導體功能材料的光電性質[J].黑龍江科學，2016，7（05）：10-12.

[4]趙恒，徐長安，谷泉宏.半導體光電信息功能材料的研究進展[J].山東工業技術，2016（03）：248.