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          從1998年至2018年寬禁帶半導(dǎo)體材料研究報(bào)告

          作者: 時(shí)間:2018-04-26 來(lái)源:材料牛 收藏

            材料也被稱為第三代半導(dǎo)體材料(一代和二代分別為硅、鍺),其帶隙大于或等于2.3 eV。材料一般具有電子漂移飽和速度高、介電常數(shù)小、導(dǎo)電性能好等特點(diǎn),受到了研究者廣泛研究。傳統(tǒng)的有SiC、GaN、ZnO和Ga2O3等,以及其他II-VI組化合物材料。這類寬禁帶材料具有短波吸收、高擊穿電壓等特點(diǎn),因此在發(fā)光二極管(LEDs)與激光二極管(LDs)領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用前景。此外,隨著近些年太陽(yáng)能電池(SCs)的迅猛發(fā)展,寬禁帶半導(dǎo)體材料開(kāi)始在太陽(yáng)能電池領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。比如研究者開(kāi)發(fā)了許多寬禁帶有機(jī)聚合物半導(dǎo)體材料廣泛應(yīng)用于聚合物太陽(yáng)能電池,也有研究者將許多寬禁帶材料(如ZnO、NiO和MoO3等)薄膜應(yīng)用于鈣鈦礦太陽(yáng)能電池充當(dāng)電子/空穴傳輸層。寬禁帶材料除了在LEDs、LDs和SCs上具有廣泛的應(yīng)用前景外,在光電探測(cè)器領(lǐng)域(PDs)也發(fā)揮著重要的作用,比如ZnO納米陣列的紫外探測(cè)??傊?,隨著納米領(lǐng)域與半導(dǎo)體領(lǐng)域的蓬勃發(fā)展,一系列寬禁帶化合物半導(dǎo)體材料為新能源、新電子器件的發(fā)展帶來(lái)了無(wú)限的潛力。這里,我們系統(tǒng)的調(diào)查研究了寬禁帶半導(dǎo)體材料的研究現(xiàn)狀。

          本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/201804/379006.htm

            本次調(diào)查報(bào)告以Web of Science為檢索工具,以wide-bandgap為關(guān)鍵詞檢索得到以下數(shù)據(jù),從1998年至2018年。SCI共收錄關(guān)于寬禁帶半導(dǎo)體材料的研究文章共3821篇,下面是發(fā)文情況的具體分析:

            1.年度發(fā)文統(tǒng)計(jì)

            圖1 不同年份發(fā)表的論文數(shù)

            從統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)中可以看出關(guān)于寬禁帶半導(dǎo)體的相關(guān)論文發(fā)表數(shù)呈上升趨勢(shì),從2000年的不到100篇突破到2017年的近600篇。這說(shuō)明寬禁帶材料的研究越來(lái)越熱門,研究者對(duì)于寬禁帶材料的熱情也越來(lái)越高。

            2.發(fā)文類型的統(tǒng)計(jì)

            圖2 發(fā)表文章類型統(tǒng)計(jì)

            關(guān)于寬禁帶半導(dǎo)體材料研究方面,歷年發(fā)表的文章包括論文、會(huì)議論文、綜述社論和其他等,其中論文和會(huì)議論文占總數(shù)量的絕大多數(shù)。

            3.不同研究方向發(fā)文統(tǒng)計(jì)

            圖3 不同研究方向論文數(shù)量統(tǒng)計(jì)

            以上為歷年不同研究方向論文數(shù)量統(tǒng)計(jì)圖。從發(fā)文方向可以看出,寬禁帶半導(dǎo)體材料的應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛。其中,工程、物理、材料科學(xué)、光學(xué)和化學(xué)類方向是研究的主流。此外,該類材料涉及的研究領(lǐng)域跨度也十分大,從物理到化學(xué)再到能源都有非常多的研究,說(shuō)明該類材料應(yīng)用前景十分良好。

            4.發(fā)文量居前十位的期刊以及發(fā)文數(shù)量

            表1 發(fā)表文章數(shù)排名前10的主要期刊

            寬禁帶半導(dǎo)體材料的文章發(fā)文數(shù)量巨大,從表1可以看出APL占據(jù)發(fā)文數(shù)量第一,多達(dá)114篇。此外像AM,AEM和AFM等三大頂級(jí)期刊也報(bào)道了許多關(guān)于寬禁帶半導(dǎo)材料的相關(guān)文章。

            5.發(fā)表論文最多的機(jī)構(gòu)

            表2 發(fā)表文章數(shù)排名前10的研究機(jī)構(gòu)

            隨著寬禁帶半導(dǎo)體材料的研究越來(lái)越熱門,全球的科研機(jī)構(gòu)都在積極的投入相關(guān)研究。從表3可以看出中國(guó)科學(xué)院高居發(fā)文榜第一,數(shù)量高達(dá)2841篇,美國(guó)能源部和法國(guó)國(guó)家科學(xué)研究院緊跟其后。

            6.最具影響力的研究人員

            寬禁帶半導(dǎo)體材料研究的高被引文章一共79篇,熱點(diǎn)文章8篇。下表是高被引文章中被引次數(shù)排名前10的文章與研究人員的統(tǒng)計(jì)情況。

            表3 高被引文章中被引次數(shù)排名前10的文章與研究人員

            6.國(guó)際公開(kāi)專利年度發(fā)表情況

            根據(jù)WIPO數(shù)據(jù)對(duì)“wide-bandgap” 材料的相關(guān)專利發(fā)表情況進(jìn)行了檢索并統(tǒng)計(jì),截止2018年發(fā)表專利總數(shù)達(dá)到32110篇,下面是2008至2018年十年內(nèi)專利發(fā)表的統(tǒng)計(jì)圖表。從圖表可以看出,近十年對(duì)于寬帶隙半導(dǎo)體材料的專利數(shù)量每年都到達(dá)1500篇以上,這說(shuō)明寬帶隙半導(dǎo)材料的研究熱度經(jīng)久不衰。



          關(guān)鍵詞: 寬禁帶半導(dǎo)體

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