本文摘要：“长禁带半导体就像一个小孩，还没长好就被冲到市场上去应用于。

“长禁带半导体就像一个小孩，还没长好就被冲到市场上去应用于。”在11月8日至9日开会的香山科学会议上，中科院院士、中科院半导体所研究员夏建白打的比方引发不少参会专家的回响。

夏建白所说的长禁带半导体又被称作第三代半导体，氮化镓、碳化硅、氧化锌、金刚石等材料是其主要代表。如果说以硅为代表的第一代半导体是集成电路的基石，第二代半导体如砷化镓促使了信息高速公路的兴起的话，那么第三代半导体材料技术正在沦为守住下一代信息技术、节能减排及国防安全性制高点的最佳途径之一，是战略性新兴产业的最重要构成内容。现在的问题是，较慢发展的第三代半导体涉及产业，尤其是浅紫外闪烁和激光领域被基础研究绊住了脚。

上帝的礼物还是难题？如果你仍然对第三代半导体材料深感陌生，可以浮现想到家中无处不在的LED（发光二极管）灯。氮化镓基蓝光LED的发明者使高效白光LED灯光以求构建，引发了人类灯光光源的又一次革命。日本科学家赤崎勇、天野浩和美籍日裔科学家中村建二也因该工作取得了2014年诺贝尔物理学奖。

北京大学物理学院教授沈波说道，氮化镓基蓝光LED的发明者就像“上帝的礼物”复活人间，然而随着涉及应用于较慢推向市场，人们渐渐找到，这个礼物里秘藏着很多难题。难题反问？夏建白告诉他记者，第一代半导体硅经过几十年的发展，产业发展和基础研究齐头并进，基础坚实。相比之下，日本人开始研究第三代半导体时，很多人指出氮化镓材料的缺失过于多，无法制成高效光电器件。

没想到日本居然把蓝光LED做到出来了，紧跟着就是市场的较慢愈演愈烈。“市场发展十分慢，基础研究却跟上了。

”夏建白说道，这是目前第三代半导体发展面对的困境。中科院长春光学精密机械与物理研究所研究员刘可为把氮化镓基蓝光LED的发明者比作做到蛋糕。蛋糕做到出来了，它的美味获得市场接纳，但其中很多原理却不过于确切，因此当市场必须更加美味的蛋糕时，遇上了困难。市场倒逼基础研究加快氮化镓基蓝光LED意味着是一个开端，第三代半导体的确有潜力作出更大、更加美味的蛋糕。

“第三代半导体材料除具备出色的光电特性外，还具备穿透电场低、热导率低、电子饱和状态速率低、抗辐射能力强劲、介电常数低等优越性能。”中科院长春光学精密机械与物理研究所研究员申德振讲解，因此它们在短波闪烁、激光、观测等光电子器件和高温、高压、高频大功率的电子电力器件领域有辽阔应用于前景。其用武之地不胜枚举：在节约能源电力电子领域，有半导体灯光、智能电网、高速列车等；在信息工程领域，有红外线通讯、海量光存储、高速计算出来等；在国防建设领域，有紫外探测器、微波器件等。以闪烁和激光领域为事例，申德振讲解，第三代半导体在高性能的紫外、浅紫外闪烁和激光在生化观测、杀菌消毒、仪器光刻、高精密激光加工等领域有根本性应用于价值。

“但在蓝光之后，想要将第三代半导体往波长更加较短的紫外、浅紫外闪烁和激光方向应用于时，却找到还有很多根本性的科学问题有待解决问题。”刘可为说道，这些根本性的科学问题还包括第三代半导体的P型掺入、第三代半导体的点缺陷问题以及大尺寸、高精度的衬底制取技术等。可以说道，市场应用于在倒逼基础研究加快进度。

刘可为告诉他记者，仅有就蓝光LED而言，目前国内产业规模极大，核心专利和技术集中于在日本和美国。但整体而言，国内外对第三代半导体的基础研究都比较脆弱。

“我国不应增大在第三代半导体紫外、浅紫外闪烁和激光等领域的投放，解决问题该领域的核心科学和技术难题，谋求享有更加多具备自律知识产权的核心技术。”申德振说道。

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