硅基平台上III-Ⅴ族半导体材料与晶体管的前沿探索与应用拓展

一、引言

1.1研究背景与意义

在现代信息技术飞速发展的时代，半导体技术作为核心支撑，持续推动着电子设备性能的提升和功能的拓展。硅基晶体管作为当前集成电路的基础元件，长期以来在半导体产业中占据主导地位。随着技术的不断进步，硅基晶体管逐渐逼近其物理极限，面临着诸多严峻的技术瓶颈。

从尺寸缩小的角度来看，当硅基晶体管的尺寸进入纳米尺度后，短沟道效应愈发显著。源漏之间的量子隧穿现象增强，导致漏电电流急剧增加，这不仅增加了芯片的功耗，还降低了器件的稳定性和可靠性。同时，由于电子在硅材料中的迁移率有限，随着晶体管尺寸的进一步缩小，电子的散射