(節選)
中國科學院物理所高鴻鈞研究員等人在《2004科學發展報告》中撰寫文章,對奈米電子學的研究現狀和目前主要進展進行了描述,並展望了未來奈米電子器件研究的發展方向和前景。
文章指出,奈米電子學是當今電子學發展的大勢所趨。作為微電子學的下一代奈米電子學,它的功能將遠遠超出人們的想像,變得更加強大,給人類的資訊發展帶來更大的變革,産生更加深遠的發展。隨著固體器件朝著小尺度、低維方向的發展,它已經成為一種奈米量子結構。由於奈米量子結構中受限電子呈現出許多與他們在三維結構中十分不同的、物理內涵十分豐富的新量子現象和效應,它一直在源源不斷地被人們用來研製具有新功能和新原理的電子器件,不斷地從最基礎的層面上為開拓電子資訊技術的潛力提供新機遇。因此,世界上的科技大國和大財團都對這個領域的研究投入大量資金,組織大型研究項目,力求在電子學的新時代佔據制高點。其中準一維材料—奈米管、奈米線和分子電子功能器件成為研究熱點。現代微電子學的基礎是以硅為基本材料的超大型積體電路,而其中最根本的概念是p-n結和整合。在奈米電子學的研究中,人們幾年來的工作基本在圍繞這兩點展開,主要是納電子功能單元的探索,如奈米管、奈米線和奈米量子點以及器件構造與整合。
文章對中國如何應對奈米電子學發展的機遇提出了建議,指出我國應加強在碳奈米材料以外的新型功能納電子材料的研究。作者認為,我國在奈米電子器件研究方面相對落後,其重要原因是微奈米加工技術條件的限制,它制約了對納電子器件性質的研究。為了在未來的奈米電子學時代在國際上佔據一席之地,實現跨越式發展,應當尋求有特色的研究思路、研究方法與手段,解決納電子學中的關鍵科學與技術問題:(1)奈米電子器件基本核心單元的材料、器件構造與特性;(2)奈米功能單元的連接與組裝,特別是對自組裝的研究;(3)奈米電路的整合與理論研究。同時注重碳奈米材料以外的功能奈米體系的研究,尋求新的突破口,抓住機遇,集中優勢力量,強力攻關,做出有特色的工作,獲得具有我國自主智慧財産權和潛在應用前景的成果。
中國網 2004年3月22日