(节选)
中国科学院物理所高鸿钧研究员等人在《2004科学发展报告》中撰写文章,对纳米电子学的研究现状和目前主要进展进行了描述,并展望了未来纳米电子器件研究的发展方向和前景。
文章指出,纳米电子学是当今电子学发展的大势所趋。作为微电子学的下一代纳米电子学,它的功能将远远超出人们的想象,变得更加强大,给人类的信息发展带来更大的变革,产生更加深远的发展。随着固体器件朝着小尺度、低维方向的发展,它已经成为一种纳米量子结构。由于纳米量子结构中受限电子呈现出许多与他们在三维结构中十分不同的、物理内涵十分丰富的新量子现象和效应,它一直在源源不断地被人们用来研制具有新功能和新原理的电子器件,不断地从最基础的层面上为开拓电子信息技术的潜力提供新机遇。因此,世界上的科技大国和大财团都对这个领域的研究投入大量资金,组织大型研究项目,力求在电子学的新时代占据制高点。其中准一维材料—纳米管、纳米线和分子电子功能器件成为研究热点。现代微电子学的基础是以硅为基本材料的超大规模集成电路,而其中最根本的概念是p-n结和集成。在纳米电子学的研究中,人们几年来的工作基本在围绕这两点展开,主要是纳电子功能单元的探索,如纳米管、纳米线和纳米量子点以及器件构造与集成。
文章对中国如何应对纳米电子学发展的机遇提出了建议,指出我国应加强在碳纳米材料以外的新型功能纳电子材料的研究。作者认为,我国在纳米电子器件研究方面相对落后,其重要原因是微纳米加工技术条件的限制,它制约了对纳电子器件性质的研究。为了在未来的纳米电子学时代在国际上占据一席之地,实现跨越式发展,应当寻求有特色的研究思路、研究方法与手段,解决纳电子学中的关键科学与技术问题:(1)纳米电子器件基本核心单元的材料、器件构造与特性;(2)纳米功能单元的连接与组装,特别是对自组装的研究;(3)纳米电路的集成与理论研究。同时注重碳纳米材料以外的功能纳米体系的研究,寻求新的突破口,抓住机遇,集中优势力量,强力攻关,做出有特色的工作,获得具有我国自主知识产权和潜在应用前景的成果。
中国网 2004年3月22日