平面锗硅纳米线：生长机制、组分调控策略与光电器件应用探索.docx

一、引言

1.1研究背景与意义

半导体材料作为现代信息技术的基石，在过去几十年中推动了电子学、通信、计算机等领域的飞速发展。硅基材料凭借其储量丰富、工艺成熟、成本低廉等优势，成为了半导体产业的主流材料，广泛应用于集成电路、传感器、光电器件等领域。然而，随着信息技术的快速发展，对半导体器件性能的要求日益提高，硅基材料逐渐暴露出一些局限性。

在尺寸微缩方面，随着晶体管尺寸不断逼近物理极限，量子隧穿效应、漏电流增大等问题导致器件性能下降，功耗增加，可靠性降低。在性能提升方面，硅材料的载流子迁移率有限，难以满足未来高性能计算、高速通信等领域对器件速度和效率的更高要求。此外，硅属于间接带隙半导体，光发