这项技术虽然没有大规模商业化但已经有了雄厚的基础在过去的二十年间全球科学家围绕半导体纳米线开展了系统深入的研究为半导体纳米线功能器件领域带来了蓬勃发展。
根据web of cience的检索结果统计从1999年到2015年全世界关于半导体纳米线研究ci论文总数超过17万篇。
经过这些年的发展大家对半导体纳米线的可控制备、性能调控、器件构筑与应用的认识不断加深。
半导体纳米线技术也渐渐在不同领域展现了巨大应用潜力正逐渐从基础研究走向实际应用。
目前基于半导体纳米线的场效应管、纳米发电机、纳米芯片、场发射器件、太阳能电池、发光二极管、激光器、光电探测器、光波导器件、存储器件、光催化以及高敏感化学与生物传感器等功能器件相继被研制出来。
虽然这些仅仅是实验室产品成本极高并无法大规模商用。
它未来的潜力和价值却是无法估量的。
特别是在半导体领域半导体纳米线承载着全球科学家的期盼有望实现半导体功能器件领域的变革性发展。
根据一些相关领域的大牛展望半导体纳米线功能器件或许将成为纳米科技走向应用的重要突破点。
对芯片、各种半导体器材而言小型化、低能耗和智能化一直是其重要的发展趋势。
当半导体器件线宽小于100n时将对设备和制造工艺提出更高要求成本增加巨大传统工艺的局限性越严重。
而基于传统工艺的光刻机从起初的uv光刻机水平逐步提升到了duv光刻机水平再发展到现在的euv光刻机水平在这条路上越走越远。
设备越来越大成本越来越高。
它还有一个致命的缺点就是有自身的物理极限发展到一定的地步就无法再深入发展下去了。
众所周知光刻机也称紫外线光刻机是利用紫外线加工芯片duv光刻机就是深紫外线光刻机euv光刻机就是极深紫外线光刻机。
光的颜色越靠近红色它的频率越低；越靠近紫色它的频率就越高。光的速度是一个常数频率越高波长越小。
euv光刻机采用的光频率是极深紫外线频率对应的波长大约为10~15纳米；duv光刻机采用的光频率是深紫外线频率对应的波长大约为200纳米；uv光刻机采用的光频率是紫外线频率其对应的波长大约为360纳米。
也就是说光刻机越先进需要的光频率越高。
光的频率
它是一个物理客观存在的数值是很难通过人为的手段去改变提高的。
……
现在采用的是极深紫外线频率很难再找到更高频率的光线所以光刻机的水平也很难再被提升。
光刻机技术得不到提升直接导致芯片的制造工艺得不到有效地提升也让芯片的制造工艺不可能由14纳米、7纳米、5纳米、3纳米、2纳米这样一直小下去它是有物理极限的。
另外用光刻机制造芯片的原材料硅晶也有他自身的材料极限。
硅晶的最小的单位“硅原子”直径大约为022纳米。
如今传统的芯片制造工艺是不可能比硅原子还小超过022纳米。这个也是它的一个物理极限。
……
也就是说传统的芯片制造工艺有两大极限。