中國戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)新材料叢書是中國材料研究學(xué)會(huì)組織編寫的，被新聞出版廣電總局批準(zhǔn)為十二五國家重點(diǎn)出版物出版規(guī)劃項(xiàng)目，并獲2016年度國家出版基金資助。叢書共16分冊(cè)，涵蓋了新型功能材料、高性能結(jié)構(gòu)材料、高性能纖維復(fù)合材料等16種重點(diǎn)發(fā)展材料。本分冊(cè)為《第三代半導(dǎo)體材料》。本書主要論述了Ⅲ族氮化物半導(dǎo)體材料、SiC半導(dǎo)體材料、寬禁帶氧化物半導(dǎo)體材料、金剛石材料的基本理論、制備技術(shù)、相關(guān)電子器件及其發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢，半導(dǎo)體照明的現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢、競爭格局，并論述了我國第三代半導(dǎo)體材料產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略意義及發(fā)展戰(zhàn)略。本書可供新材料科研院所、高等院校、新材料產(chǎn)業(yè)界、政府相關(guān)部門、新材料中介咨詢機(jī)構(gòu)等領(lǐng)域的人員參考，也可作為高等院校相關(guān)專業(yè)的大學(xué)生、研究生的教材或參考書。
該叢書為國內(nèi)一部系統(tǒng)論述我國新材料發(fā)展戰(zhàn)略的系統(tǒng)性科技系列著作；中國材料研究學(xué)會(huì)組織編寫，各分冊(cè)作者均為國內(nèi)*專家；內(nèi)容突出新字，即：當(dāng)代新材料的新概念、新技術(shù)、新工藝、新成果、新應(yīng)用、新趨勢等，代表了全球新材料發(fā)展的主流。入選十二五國家重點(diǎn)出版物出版規(guī)劃項(xiàng)目，獲2016年度國家出版基金資助。
鄭有炓，半導(dǎo)體材料與器件物理專家，南京大學(xué)物理系教授。 從事新型半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)構(gòu)材料與器件研究。2003年當(dāng)選為中國科學(xué)院院士。吳玲，女，國家新材料行業(yè)生產(chǎn)力中心主任�？萍疾堪雽�(dǎo)體照明工程重大項(xiàng)目管理辦公室主任、國家半導(dǎo)體照明工程研發(fā)及產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟秘書長。沈波，北京大學(xué)物理學(xué)院長江學(xué)者特聘教授，博士生導(dǎo)師。研究方向：寬禁帶半導(dǎo)體電子材料、物理與器件，半導(dǎo)體低維物理。
第1章概論1
1.1第三代半導(dǎo)體材料的概念和發(fā)展歷程1
1.1.1第三代半導(dǎo)體材料的概念1
1.1.2第三代半導(dǎo)體材料的發(fā)展歷程2
1.2第三代半導(dǎo)體材料的結(jié)構(gòu)性質(zhì)及應(yīng)用5
1.2.1Ⅲ族氮化物半導(dǎo)體材料的結(jié)構(gòu)性質(zhì)及應(yīng)用5
1.2.2SiC半導(dǎo)體材料的結(jié)構(gòu)性質(zhì)及應(yīng)用6
1.2.3寬禁帶氧化物半導(dǎo)體材料的結(jié)構(gòu)性質(zhì)及應(yīng)用6
1.2.4半導(dǎo)體金剛石材料的結(jié)構(gòu)性質(zhì)及應(yīng)用7
1.3第三代半導(dǎo)體材料的應(yīng)用前景展望8
1.3.1Ⅲ族氮化物半導(dǎo)體材料的應(yīng)用前景8
1.3.2SiC半導(dǎo)體材料的應(yīng)用前景9
1.3.3寬禁帶氧化物半導(dǎo)體材料的應(yīng)用前景9
1.3.4半導(dǎo)體金剛石材料的應(yīng)用前景10
參考文獻(xiàn)11
第2章Ⅲ族氮化物半導(dǎo)體材料12
2.1Ⅲ族氮化物半導(dǎo)體材料的基本性質(zhì)13
2.1.1Ⅲ族氮化物半導(dǎo)體材料的晶體結(jié)構(gòu)13
2.1.2Ⅲ族氮化物半導(dǎo)體材料的能帶結(jié)構(gòu)14
2.1.3Ⅲ族氮化物半導(dǎo)體材料的基本物理性質(zhì)14
2.1.4Ⅲ族氮化物半導(dǎo)體材料的極化特性16
2.2Ⅲ族氮化物半導(dǎo)體材料的制備技術(shù)18
2.2.1藍(lán)寶石異質(zhì)襯底技術(shù)18
2.2.2Ⅲ族氮化物同質(zhì)襯底制備技術(shù)21
2.2.3氮化鎵（GaN）和氮化鋁（AlN）襯底材料32
2.2.4金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積（MOCVD）外延生長方法46
2.2.5分子束外延（MBE）生長方法51
2.2.6氮化銦（InN）和銦鎵氮（InGaN）外延生長54
2.2.7氮化鋁(AlN)和鋁鎵氮（AlGaN）外延生長62
2.2.8硅（Si）襯底上GaN的外延生長65
2.3Ⅲ族氮化物光電子器件及應(yīng)用70
2.3.1藍(lán)光、白光發(fā)光二極管（LED）及其半導(dǎo)體照明應(yīng)用70
2.3.2藍(lán)綠光激光器（LD）及其應(yīng)用76
2.3.3紫外光LED及其應(yīng)用83
2.3.4紫外光激光器及其應(yīng)用87
2.3.5紫外光電探測器及其應(yīng)用92
2.4Ⅲ族氮化物電子器件及應(yīng)用96
2.4.1GaN基異質(zhì)結(jié)構(gòu)中二維電子氣的電學(xué)性質(zhì)96
2.4.2微波功率電子器件及其應(yīng)用98
2.4.3電力電子器件及其應(yīng)用101
2.5國內(nèi)外Ⅲ族氮化物材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢104
2.5.1GaN基LED照明材料產(chǎn)業(yè)104
2.5.2GaN基微波半導(dǎo)體材料與器件產(chǎn)業(yè)107
2.5.3GaN基電力電子器件及材料產(chǎn)業(yè)109
參考文獻(xiàn)111
第3章SiC半導(dǎo)體材料118
3.1SiC半導(dǎo)體材料的基本性質(zhì)118
3.1.1SiC的晶體結(jié)構(gòu)118
3.1.2SiC半導(dǎo)體材料的基本性質(zhì)120
3.1.3SiC單晶材料的研究進(jìn)展121
3.2SiC半導(dǎo)體材料的制備技術(shù)125
3.2.1SiC單晶生長技術(shù)125
3.2.2SiC單晶襯底加工技術(shù)137
3.2.3SiC化學(xué)氣相沉積法（CVD）外延生長技術(shù)140
3.3SiC半導(dǎo)體器件及相關(guān)應(yīng)用154
3.3.1功率半導(dǎo)體器件及其應(yīng)用154
3.3.2SiC紫外光電探測器及其應(yīng)用159
3.3.3SiC高溫傳感器及其應(yīng)用162
3.4國內(nèi)外SiC半導(dǎo)體材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢165
3.4.1SiC半導(dǎo)體材料產(chǎn)業(yè)的市場165
3.4.2SiC襯底的產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢167
3.4.3SiC分立器件的產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢169
3.4.4SiC功率模塊的產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢170
參考文獻(xiàn)171
第4章寬禁帶氧化物半導(dǎo)體材料176
4.1引言176
4.1.1氧化物半導(dǎo)體材料的基本概況176
4.1.2氧化物半導(dǎo)體材料的基本問題176
4.1.3氧化物半導(dǎo)體材料的整體發(fā)展?fàn)顩r177
4.2氧化鋅（ZnO）半導(dǎo)體材料及器件181
4.2.1ZnO的晶體結(jié)構(gòu)與基本性質(zhì)181
4.2.2ZnO材料制備194
4.2.3ZnO半導(dǎo)體器件應(yīng)用及研究進(jìn)展200
4.3銦鎵鋅氧(IGZO)透明氧化物材料及器件205
4.3.1IGZO薄膜材料的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)205
4.3.2IGZO薄膜的制備技術(shù)206
4.3.3IGZO薄膜晶體管（TFT）器件制備及其性質(zhì)208
4.3.4IGZO TFT器件的電學(xué)穩(wěn)定性209
4.3.5IGZO TFT器件的顯示技術(shù)應(yīng)用211
4.4氧化鎵（-Ga2O3）材料及器件212
4.4.1-Ga2O3晶體的結(jié)構(gòu)和基本性質(zhì)212
4.4.2-Ga2O3晶體的主要生長方法213
4.4.3-Ga2O3晶體在透明導(dǎo)電氧化物薄膜方面的應(yīng)用214
4.4.4-Ga2O3晶體在日盲紫外探測器及氣體傳感器方面的應(yīng)用215
4.4.5-Ga2O3晶體在功率電子器件方面的應(yīng)用216
4.5鈣鈦礦材料及器件217
4.5.1鈣鈦礦材料晶體結(jié)構(gòu)217
4.5.2鈣鈦礦材料及其發(fā)光特性219
4.5.3鈣鈦礦型太陽能電池及其發(fā)展動(dòng)態(tài)224
4.5.4鈣鈦礦材料電學(xué)特性和器件應(yīng)用231
4.6寬禁帶氧化物半導(dǎo)體材料的應(yīng)用展望232
4.6.1寬禁帶氧化物半導(dǎo)體的近期應(yīng)用233
4.6.2寬禁帶氧化物半導(dǎo)體的預(yù)期應(yīng)用234
4.6.3寬禁帶氧化物半導(dǎo)體的潛在應(yīng)用236
參考文獻(xiàn)237
第5章半導(dǎo)體金剛石材料247
5.1半導(dǎo)體金剛石材料的基本性質(zhì)247
5.1.1金剛石晶體概述248
5.1.2金剛石的基本性質(zhì)253
5.2半導(dǎo)體金剛石材料的制備技術(shù)259
5.2.1高壓高溫法（HPHT）259
5.2.2CVD法260
5.2.3微波等離子體法261
5.2.4單晶金剛石襯底的制備264
5.2.5單晶金剛石薄膜同質(zhì)外延267
5.2.6單晶金剛石薄膜異質(zhì)外延267
5.2.7多晶金剛石薄膜的生長271
5.2.8金剛石的摻雜與接觸273
5.3半導(dǎo)體金剛石器件及相關(guān)應(yīng)用277
5.3.1金剛石基電子器件277
5.3.2金剛石基發(fā)光器件282
5.3.3金剛石基探測器和傳感器285
5.4半導(dǎo)體金剛石材料的產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢290
5.4.1半導(dǎo)體金剛石材料的產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀290
5.4.2半導(dǎo)體金剛石材料的產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢290
參考文獻(xiàn)292
第6章第三代半導(dǎo)體材料光電應(yīng)用半導(dǎo)體照明298
6.1半導(dǎo)體照明概述298
6.1.1產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)及產(chǎn)品299
6.1.2產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵技術(shù)300
6.2半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢301
6.2.1國際發(fā)展態(tài)勢301
6.2.2中國發(fā)展態(tài)勢305
6.2.3半導(dǎo)體照明未來發(fā)展趨勢311
6.2.4新型行業(yè)組織發(fā)展模式探索312
6.3中國半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)競爭格局及面臨形勢317
6.3.1半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)發(fā)展競爭格局重塑317
6.3.2中國半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨的形勢319
6.4中國半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)發(fā)展對(duì)策建議319
6.4.1圍繞應(yīng)用需求進(jìn)行系統(tǒng)布局，加大對(duì)技術(shù)創(chuàng)新的研發(fā)投入319
6.4.2探索協(xié)同、開放的體制機(jī)制，構(gòu)建以企業(yè)為主體的創(chuàng)新體系320
6.4.3支持發(fā)展眾創(chuàng)空間，為創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新搭建新平臺(tái)320
6.4.4積極參與一帶一路，加強(qiáng)國際產(chǎn)業(yè)合作320
6.4.5加強(qiáng)市場監(jiān)管，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)生態(tài)環(huán)境320
參考文獻(xiàn)321
第7章我國第三代半導(dǎo)體材料產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略意義及發(fā)展戰(zhàn)略322
7.1我國第三代半導(dǎo)體材料產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略意義322
7.1.1搶占技術(shù)制高點(diǎn)，掌握國際競爭主導(dǎo)權(quán)322
7.1.2支撐節(jié)能減排，轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式323
7.1.3引領(lǐng)信息器件產(chǎn)業(yè)變革，構(gòu)建高性能信息網(wǎng)絡(luò)325
7.1.4保衛(wèi)國家信息安全，提升國防建設(shè)水平326
7.2我國第三代半導(dǎo)體材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略327
7.2.1組織關(guān)鍵技術(shù)的攻關(guān)327
7.2.2推動(dòng)需求導(dǎo)向的創(chuàng)新應(yīng)用329
7.2.3促進(jìn)公共研發(fā)及服務(wù)平臺(tái)建設(shè)330
7.2.4產(chǎn)業(yè)生態(tài)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展能力建設(shè)331
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