半导体学报2021年第3期——中文导读
综述文章
1
IGZO TFTs：材料，器件及其应用
自2004年日本学者细野秀雄发明铟镓锌氧（IGZO）薄膜晶体管（TFTs）以来，该类TFTs由于其良好的电学性能，且可以大面积低温制备等优点受到科研工作者和产业界的广泛关注。目前，在显示应用领域，氢化非晶硅薄膜晶体管的迁移率通常低于1 cm2/(V×s)，而且在力和光照下器件性能不稳定。低温多晶硅TFTs相比于氢化非晶硅TFTs具有高的迁移率和良好的稳定性，但制备成本相对较高，尤其是对于大尺寸显示器。IGZO TFTs很好地兼备了高迁移率、低成本且工艺兼容的优势，被大规模地应用在新一代显示驱动领域。除了在显示驱动方面具有重大应用价值，IGZO TFTs在传感器和新概念神经形态器件与类脑芯片等领域也具有重要应用前景。
南京大学电子科学与工程学院万青教授课题组在本文中对IGZO TFTs的发展历史、研究进展和主要发展趋势进行了系统性地综述，从材料、器件和应用等方面进行了总结报道。该文首先介绍了铟镓锌氧材料的发展历史和主要优点，铟镓锌氧晶体在1985年通过高于1000℃烧结的方法被首次制备出来，直到2004年，日本学者细野秀雄发明了第一个非晶IGZO TFT，此后掀起了IGZO TFTs的研究热潮。该氧化物半导体电子传输轨道不同于Si等共价半导体，氧化物半导体通过简并能带导电，载流子的传输路径是由各向同性的空间金属ns轨道组成，其主要优势在于s轨道球形对称，扭曲重叠的金属-氧-金属轨道仍然可以提供导电通道，即该材料的晶体结构被破坏或处于非晶状态时仍具有较高的迁移率。但像Si这种共价半导体通过sp3定向轨道进行载流子传输，当晶体结构被破坏或处于非晶态时，载流子传导通路被阻断，迁移率会比单晶硅低3个数量级。接着介绍了该薄膜材料的制备工艺，包括射频磁控溅射、激光脉冲沉积、等离子体增强化学气相沉积技术等，各种制备方法各有优势，并在文章中进行了一一介绍。然后详细介绍了IGZO TFTs的器件结构及其具有的良好电学性能。器件结构包括背栅结构、顶栅结构、双栅结构、垂直结构和多侧栅结构。接着系统详细地介绍了IGZO TFTs在显示驱动、传感器应用及新概念神经形态等领域的应用，最后对该领域未来发展进行了展望。
图1. IGZO TFTs在显示驱动、传感器及神经形态系统领域的一些重要应用。
1、在显示驱动应用领域，基于IGZO TFTs驱动的显示面板已经被各知名公司如夏普、三星电子等开发并开始有产品投入市场使用。但仍然存在一些技术上的问题，例如亮度均匀性、器件稳定性和成品率等。在后续的研究中，希望可以克服这些难题，使高像素点、大尺寸、窄边框以及真正意义上的柔性显示屏被大量生产并投入使用。2、在传感器应用上，IGZO TFTs依靠其制备工艺的兼容性，并对光、压力、pH、气味等物质敏感，可以精确探测光的波长、压力的大小、pH值的大小等，在传感器应用领域具有很大潜力。3、基于冯诺依曼架构的传统计算机活跃在人们生活中的各个方面，但随着摩尔定律终结和冯诺依曼瓶颈的讨论不断提出，传统计算机的算力越来越不能满足大数据时代信息处理的需求。作为复杂数据处理的有效解决方案，神经形态电子器件能够模仿人类大脑对信息处理的强大功能，实现高效、低能耗、并行计算。2009年万青教授课题组研制了第一个以固态电解质为栅介质的IGZO双电层晶体管，此后，基于双电层耦合效应和电化学掺杂的神经形态器件的研究被大量报道，IGZO神经形态晶体管模拟了一些重要的突触及神经元功能。但新兴的神经形态系统的发展仍处于早期阶段，大规模的三维集成、类脑动力学计算和系统感知仍需要不断深入探索。相信通过微电子学和神经科学的交叉对神经形态系统的发展会有颠覆性的创新，最终实现算力强大的神经形态计算。
Indium–gallium–zinc–oxide thin-film transistors: Materials, devices, and applications
Ying Zhu, Yongli He, Shanshan Jiang, Li Zhu, Chunsheng Chen, Qing Wan
J. Semicond. 2021, 42(3): 031101
doi: 10.1088/1674-4926/42/3/031101
2
低维材料在光伏中的应用
目前，光伏市场以硅基太阳能电池为主，然而太阳能电池技术的多样化对进一步提高太阳能电池效率和丰富实用场景至关重要。叠层太阳能电池是实现效率突破的关键技术，因此需要开发高效、稳定和工艺兼容的宽带隙顶电池材料。随着无人驾驶的兴起，迫切需要开发柔性、低成本和高功率重量比的光伏太阳能电池板。在快速发展的建筑集成光伏领域，需要探索兼顾轻质、半透明、美观、易集成、长期稳定的太阳能电池材料。为满足这些需求，人们不断探索具有特定物理和化学性质的新型光伏材料。
光伏材料需要有大的吸收系数和载流子迁移率以减少材料的使用并确保载流子的高效传输，因此高结构对称和直接带隙材料是光伏材料的首选。主流的太阳能电池材料，如铜铟镓硒、碲化镉和甲胺铅碘钙钛矿都具有高度的结构对称性，且均实现了超过22%的效率。然而，元素丰度、化学毒性以及热力学稳定性等因素推动了对新型光伏材料的探索。为此，研究者通过增加材料的元素种类来扩大材料的选择空间，如从一元（例如硅）到五元（铜锌锡硫硒）。然而，随着元素种类的增加，材料的复杂性增加，物相调控难度加大，缺陷种类急剧增多，从而限制了相关材料的发展。
传统认为，低维材料（如一维链状和二维层状）不适合用作太阳能电池的吸光层，因此长期以来没有得到重点关注。但最近的理论和实验研究均表明低维材料也具有很大的光伏应用潜力。理论上，光谱极限最大效率计算表明，200纳米的二维铜锑硒和一维硒化锑就可以实现27%和28%的转化效率，优于三维的铜铟硒（23%）、铜锌锡硫（22%）和碲化镉（20%）。实验上，硒化锑太阳能电池经过短短7年的发展即实现了9.2%的效率。因此，低维材料在光伏器件中的应用值得研究者的关注。
近期，华中科技大学武汉光电国家研究中心唐江教授课题组以《Low-dimensional materials for photovoltaic application》为题在Journal of Semiconductors发表综述文章。重点讨论低维材料（一维和二维）在光伏中的应用潜力，对低维材料的能带带隙、吸收系数、载流子动力学、迁移率、缺陷、表面态和生长动力学等物理性质进行了详细讨论，并与三维材料进行比较，为低维材料在光伏领域的发展提供了全方位视角。文章分析指出，低结构维度导致了高各向异性的载流子输运、复杂的缺陷化学和特殊的生长模型，是低维材料光伏器件的难点，需着力攻关。最后，文章以研究较为成熟的一维硒化锑太阳能电池为例讨论了低维材料太阳能电池器件的研究现状和发展趋势。
许多低维材料如一维的硫化铋、硒化锑、硫化锑和二维的铜锑硫、铜锑硫、硒化亚锗和硫化亚锡曾被用于太阳能电池的吸收层材料。最近，一维的宽带隙Se和BiOI也受到了研究者的关注。所有的低维材料太阳能电池中，锑硫硒太阳能电池取得了高达10.5%的效率，引起了广泛的关注。然而，除锑硫硒电池以外，其他低维材料太阳能电池的效率普遍低于5%，这可能与缺乏系统的研究或材料本身因素（例如各向异性迁移率）有关。纵观低维材料太阳能电池的发展，近几年虽然取得了显著的发展，但仍然远落后传统的三维太阳能电池。受薄膜质量、器件结构以及复杂缺陷的制约，大多数由低维材料太阳能电池存在高开路电压损失。最近一篇关于硒化锑太阳能电池开路电压损失的综述文章中，研究者指出，高开路电压损失与硒化锑的基本材料性质（如载流子寿命、缺陷、载流子密度和带尾态）和器件特性（包括复合机理、空穴输运层和器件结构）密切相关。钝化深缺陷和提高载流子寿命是未来低维太阳能电池发展的主要任务。例如，通过首先溅射高纯度金属锑层，然后再通过硒化或硫化，减少了硒空位缺陷，显著地提高了硒化锑电池的开路电压。另外，原料提纯也是降低半导体缺陷的有效手段，因此应仔细控制实验条件以避免引入额外的缺陷。此外，新的制造技术和太阳能电池的设计对效率的突破也很重要，例如水热法制备方法是锑硫硒太阳能电池实现大于10%效率的主要原因。
最后，低维材料在光伏器件方面有着广阔的前景，而制备高质量薄膜将是其成功关键。
Low-dimensional materials for photovoltaic application
Rokas Kondrotas, Chao Chen, XinXing Liu, Bo Yang, Jiang Tang
J. Semicond. 2021, 42(3): 031701
doi: 10.1088/1674-4926/42/3/031701
研究论文
1
ReSe2/WSe2范德瓦尔斯异质结光电探测器
偏振光探测是探测领域中一个重要的分支，利用探测器偏振敏感特性可以有 效分辨探测目标与背景。然而许多材料缺乏固有的偏振吸收特性，因此开发高 性能偏振光电探测器仍然面临巨大的挑战。
常熟工业学院电子与信息工程学院刘玉申等人制备了基于 ReSe2/WSe2 范德瓦尔斯垂直异质结结构的光电二极管，在室温工作条件下，在 520 nm 实现了~0.28 AW-1 的响应率和~1.1×1012 Jones 的探测率。另外，通过利用局域光电流（SPCM）的方法验证了器件的偏振光响应与入射光偏振角度密切相关。这项工作为开发基于二维材料的高性能偏振探测器提供了一种新的思路，为光电探测器在军事、气象探测及光学成像等方面提供了巨大应用前景。
图. ReSe2/WSe2器件的极化特性。（a）520 nm不同偏振方向下器件的SPCM图像（用橙色箭头标记）。（b）相应的光电流随偏振角的变化。
Van der Waals heterojunction ReSe2/WSe2 polarization-resolved photodetector
Xiaoyu Tian, Yushen Liu
J. Semicond. 2021, 42(3): 032001
doi: 10.1088/1674-4926/42/3/032001
2
多晶SmS退火后杨氏模量异常行为
俄罗斯圣彼得堡ITMO大学V. V. Kaminskii教授等人采用压电超声复合振荡器技术，研究了80-300 K温度范围内、100 kHz频率下的硫化钐多晶（SmS）的杨氏模量和衰减率随不同退火温度的变化规律。结果表明，由于材料的织构化，其杨氏模量随退火温度的升高而降低。同时，在约90 K和125 K的温度下观察到了衰减峰，这可能是由Nibrett-Wilks和Bordoni弛豫所致。图1. 多晶SmS在不同退火温度下的杨氏模量-温度依赖性：1: 未退火，2: 673 K，3: 913 K，4: 1073 K。光谱1和光谱2中约135 K处观察到的“台阶”随着退火温度的升高而消失。
Anomalies in Young's modulus behavior after annealing in polycrystalline SmS
V. V. Kaminskii, N. V. Sharenkova, G. A. Kamenskaya, M. A. Grevtsev, Yu. V. Lyubimova
J. Semicond. 2021, 42(3): 032101
doi: 10.1088/1674-4926/42/3/032101
3
基于12nm Fin-FET CMOS工艺下高精度低供电温度传感器模拟前端电路设计
温度传感器广泛应用于高性能处理器片上功耗控制系统的温度检测。随着高性能处理器所采用的数字工艺不断进步，已经由平面硅工艺进入了立体Fin-FET纳米工艺时代。纳米晶体管尺寸过小带来的工艺偏差以及由于立体栅的二次刻蚀引入的相邻晶体管的偏差使得模拟前端的的电流镜偏差过大，这直接影响到模拟前端探测到的代表温度的待测电压值即随温度线性变化的三极管VBE电压值。
胡伟武研究员领导的龙芯课题组致力于自主龙芯CPU设计，高性能CPU采用了模拟温度传感器进行片内功耗管理的多点温度检测。新一代龙芯CPU已经采用12 nm Fin-FET工艺，为抵抗由于纳米级数字工艺带来的模拟电路偏差问题，实现片内多点温度的精准测量，本文设计了新的4级折叠级联结构的电流偏执结构，用于产生可以抵抗纳米级Fin-FET CMOS工艺偏差的精准的温度传感器模拟前端的探测电压。
图1. 模拟前端与新型折叠电流单元。
图2. 测试芯片照片。
A 1.2 V, 3.1% 3σ-accuracy thermal sensor analog front-end circuit in 12 nm CMOS process
Liqiong Yang, Linfeng Wang, Junhua Xiao, Longbing Zhang, Jian Wang
J. Semicond. 2021, 42(3): 032401
doi: 10.1088/1674-4926/42/3/032401
4
功耗感知的功耗平衡和掩码方法混合运用实现低开销抗功耗攻击S盒
功耗攻击可以通过分析密码芯片加/解密过程中电源电流的变化轨迹获得加密算法的密钥。类似的原理还可以用于电磁辐射分析攻击。这些攻击都属于侧信道攻击，它们利用的是密码芯片的物理特征和运算中间结果之间的相关性，可以绕过密码算法安全性所基于的数学难题，直接得到密钥信息，是密码芯片的重要威胁之一。
为了应对侧信道攻击，研究人员设计了多种防护手段。这些手段中很重要的两种思路是掩码方法和隐藏方法。掩码方法的思想是在不改变运算结果的前提下使得运算过程中产生的中间结果是随机的，这样，它们所产生的功耗等物理特征将变得随机，和密钥不再相关。掩码方法的具体做法是引入随机数（掩模）参与运算，在最终结果输出前再把掩模的去除，恢复原始数值。隐藏方法的思想是不改变中间结果，而是降低所产生的物理特征的信噪比，使得功耗等物理特征和中间结果不再相关。实现隐藏方法的一个重要途径是实现功耗平衡，也就是让计算不同数据所产生的功耗都是相同的。另一条隐藏的途径是增加物理特征的噪声。掩码方法和隐藏方法在学术界和工业产品中都有广泛应用，具体的实现技术也非常丰富。
虽然上述两种方法都可以防护侧信道攻击，但是也带来了密码芯片的额外开销。掩码算法在用于非线性运算时计算复杂度往往大幅提升，带来了面积、延时、功耗的开销。隐藏方法为了实现所有情况下的功耗都是相等的，只能增加低功耗情况下的运算功耗，让功耗和最坏情况一致，这必然带来额外的功耗开销。增加噪声的方法也是一种增加冗余功耗的方法，噪声幅度和功耗增加的幅度成正比，高安全性意味着高功耗。随着物联网的普及，物联网安全日益重要，物联网节点也要配备加密运算模块，而大部分物联网设备对硬件功耗或硬件的能量效率（工作频率和功耗的比值）都有较高要求，所以，传统的掩码方案和隐藏方案无法满足物联网设备的要求。在这样的背景下，低功耗的功耗分析攻击防护技术对于物联网而言就具有了重要意义。
清华大学微电子学研究所李翔宇副研究员课题组为了解决传统功耗平衡技术的功耗开销问题提出了一种功耗感知的功耗平衡技术(Power-Aware Hiding, 缩写成PAH)。它是针对分组密码算法中的S盒提出的安全实现技术，具有能量效率高、支持半定制设计流程的优点。S盒是很多分组密码算法的核心计算，是一种高度非线性的双射置换运算。PAH的基本思想是根据运算电路的输入输出预先计算出电路的翻转功耗，然后通过数据编码和补偿适当功耗相结合的方式实现功耗平衡效果，使得最终平衡的功耗等于一个预设值，该值理论上只有原始设计电路峰值功耗的一半。ASIC实现中操作的功耗大致上与寄存器数据的汉明距离（Hamming distance, HD）成正比，保持固定的汉明距离是功耗平衡的主要方面。功耗感知的功耗平衡技术通过补偿平衡输出数据的汉明重量（Hamming weight, HW）和在两个连续状态的有效数值之间插入间隔态，即对寄存器进行预充电的方式，来实现固定的输出汉明距离。
表1是功耗感知的功耗平衡技术的设计规则，该方法假设一个运算原始的输出是N位的，如果原始输出的汉明重量h不大于输出位数的一半即N/2时，实际输出就等于原始输出；而当原始输出的汉明重量h大于N/2时，实际输出的值等于原始输出取反，这种设计规则的一个直接结果是实际输出的汉明重量总会小于N/2。为了得到运算的原始输出，该方法增加了一个标志位f。额外增加的N/2比特补偿位用于将实际输出整体的汉明重量固定为N/2。
因为PAH的计算方法可以映射成查表过程，所以PAH方法在实现时可以采用类似可编程阵列逻辑的晶体管阵列。这种电路结构规则，具有较高的面积效率和较小的寄生效应，容易实现高的能量效率和好的电路匹配。实验证明PAH方法用于AES和SM4等密码算法的S盒“功耗延时积”可以降低70%多，同时功耗的差分也优于很多经典功耗平衡逻辑。但是，PAH方法也有一个非常明显的缺点——面积开销很大。这一缺点限制了它在成本敏感型的应用中的使用。
于是李翔宇课题组提出了一种改进的基于PAH的AES算法S盒电路结构。这种新的结构采用塔域的计算方法计算S盒。所谓塔域的计算方法是利用了如下的数学关系：AES S盒可以分解为GF（28）域上的求逆运算和仿射变换。GF（28）域中的元素的二进制表示是一个8位数，可以看作由2个4位二进制数组成。GF（28）域上的求逆运算可以转换成两个GF（24）的运算，其中包括GF（24）域上的求逆运算和加法、乘法、平方等。其中最为复杂的是GF（24）域上的求逆运算采用类似的分解方法，又可以用GF（22）域上的运算来计算。这种分解的好处是计算逻辑规模比8位数的查找表小很多。新结构利用塔域分解把GF（28）域的求逆运算变成了GF（24）域上的求逆运算和一系列简单的线性运算。线性运算的优点是可以以较小的代价实现掩码方案。PAH的优点是非线性运算的实现效率更高。塔域分解后，S盒运算的非线性运算规模变小了——由原来的8位置换表变成了4位置换表，规模减小了24倍。于是，新的改进S盒把掩码技术与PAH技术混合运用。采用PAH技术求GF（24）乘法逆元同时对其他模块进行掩码保护。新的S盒结构如下图所示。图中核心的PIU模块就是用PAH方式实现的GF（24）求逆单元。在PIU的前后各有两级流水线，对应GF（24）求逆之前和之后的其它运算，这些运算采用掩码方案（与经典的塔域AES S盒方案一种）。因为PAH不能在被掩码数据上使用，所以，在数据进入PIU之前要把掩模去掉——这对应图中的UMU模块（去掩模单元），然后，在完成求逆之后，要进行带掩码的计算，还需要给求逆结果加上掩模，所以在PIU之后有一级异或逻辑，把逆元和掩模异或（图中标为RMU，即重新掩码单元）。
改进后的方案相比之前的方案，因为PAH阵列的规模变小了，安全性更高，面积显著减小。
李翔宇课题组提出的新方案还针对掩码逻辑部分存在的毛刺会引起信息泄露的问题，提出了一种基于延时匹配的逻辑门翻转同步技术。毛刺产生的原因是同信号经过不同延时的路径重新汇聚到一个逻辑门。它产生与否和路径上的其它信号的取值有关，而毛刺会带来功耗的变化，所以会引起信息泄露。根据这一原理，新方案采用经过延时匹配的使能信号作为逻辑门翻转的同步信号，避免了提前翻转引起的信号毛刺。下图就是一条使能路径的电路图，图中标方框的逻辑级联构成一个可能产生毛刺的异或门链，但本图中的异或门是经过改造的带有使能端的异或门——它只有使能信号有效时才会翻转。图中灰色的逻辑门即是一条匹配延时链，用来控制异或门的使能信号的翻转时间，它保证每个异或门只有两个输入信号都到达后才翻转。采用这一措施后，掩码部分的毛刺可以被消除，安全性得到了提高。
课题组使用中芯国际180 nm CMOS工艺实现了上述电路并进行了仿真评估，评估结论是该S盒的一次运算消耗的能量是26.87 pJ, 面积是2,365等效门。它的能量是全掩码方案的17.6%，面积是全PAH的方案的61.2%，而且安全性也高于上述两种方案。这一结果显示了混合运用不同防护策略的优势。
综上所述，本文方法通过把非线性的S盒运算进一步分解为非线性和线性运算，线性运算采用线性运算实现效率高的掩码方案保护来控制电路的规模和设计复杂度，非线性运算则采用实现查表运算更高效的PAH方案来保护来控制电路的延时和功耗。这样的优化配置方案为低功耗高安全的侧信道防护技术提供了一种新的解决思路。该方法可以推广到其它密码算法的S盒设计中，解决物联网芯片安全和效率之间的矛盾。
Side-channel attack-resistant AES S-box with hidden subfield inversion and glitch-free masking
Xiangyu Li, Pengyuan Jiao, Chaoqun Yang
J. Semicond. 2021, 42(3): 032402
doi: 10.1088/1674-4926/42/3/032402
5
GaAs基外延的Co2FeAl薄膜中相干声子驱动的磁阻尼共振增强
自旋泵浦效应可以在无需外加偏压电场下实现自旋流的产生及其向邻近非磁层的高效自旋流注入，是当前自旋电子学领域的研究热点之一。过去的研究表明，施加在铁磁薄膜的表面声波，在磁弹耦合效应下可驱动铁磁薄膜的铁磁共振并通过自旋泵浦效应实现向近邻非磁金属层的自旋注入。近年的理论和实验工作发现，铁磁薄膜中磁激发的自旋角动量可以转移到横向声学声子从而产生自旋极化的声波、或声子自旋流，由于声波具有比自旋波更低的阻尼损耗和更长的传输距离，这为通过磁弹耦合效应进行长程自旋转移与操纵提供了新的物理实现方案。
为了研究相干声子与磁振子的激发及其耦合相关效应，中科院半导体研究所宋琳与闫炜同学在张新惠研究员指导下开展了分子束外延生长在GaAs衬底上的Co2FeAl铁磁薄膜磁化动力学特别是磁阻尼性质的研究，这一工作的合作者包括中科院半导体研究所的王海龙副研究员、赵建华研究员。本工作利用时间分辨磁光克尔与瞬态反射谱技术，通过Co2FeAl铁磁薄膜在飞秒超短激光脉冲作用下的全光激发磁化进动与相干声子响应分析，观察到Co2FeAl/GaAs异质结中本应不随外磁场变化的本征磁阻尼常数，在磁化进动频率与相干纵向声子频率共振时具有异常的增大。分析认为这一实验结果来自于磁弹耦合效应下、Co2FeAl铁磁薄膜中的自旋激发向纵向声子的相干能量转移在二者频率接近时被共振增强。这为未来实现集体自旋激发向声波的自旋角动量与能量高效转移提供了实验支持，对基于自旋转移与操控的新型自旋电子器件设计具有基础物理参考价值。
Lin Song, Wei Yan, Hailong Wang, Jianhua Zhao, Xinhui Zhang
J. Semicond. 2021, 42(3): 032501
doi: 10.1088/1674-4926/42/3/032501
6
808 nm GaAs激光功率变换器的梯度掺杂能带调整
当前，我们日常生活中用到的电能，绝大多数都是通过导线以有线的方式进行传输。但是，在一些诸如航空器或微型卫星等特殊供能场景中，很难或无法对其进行实体导线的架设，因此只能以无线输能的方式对其进行电能的供给。目前在无线输能领域主要有两大分支：微波无线输能与激光无线输能。由于微波指向性差、传输损耗大，并且在进行大功率无线输能时，微波的发射与接收天线体积都相对较大。而激光无线输能就很好的避免了这些问题，同时由于该种输能是以光的形式进行的，能量在传输的过程中不会产生电磁干扰，使得此种输能方式在精密仪器制造、航空航天等领域都有着很好的应用前景，因此激光无线输能越来越得到人们的重视。而激光能量转换器（Laser Power Converter, LPC）就是构成激光无线输能系统的关键部件之一。
对于808 nm GaAs基激光能量转换器，由于MOCVD材料的生长特性，传统LPC各个功能层的掺杂浓度都是均一的，因此这类结构在pn结之外的区域没有电场存在，即这些区域产生的光生载流子只能通过效率相对较低的扩散的方式进行输运。在入射光强较高的情况下，这些区域就会出现载流子积累，进而使得此处的复合率会相对较高。中国科学院半导体研究所韩培德研究员课题组创新地通过引入渐变式掺杂（图1），实现了渐变区的能带的调控，使之发生倾斜，从而将电场引入这些区域。电场的存在可以在提高渐变区光生载流子输运效率的基础上，进一步提高电子空穴对的分离，降低此处的复合率，进而提高LPC的综合性能。
Energy band adjustment of 808 nm GaAs laser power converters via gradient doping
Yingjie Zhao, Shan Li, Huixue Ren, Shaojie Li, Peide Han
J. Semicond. 2021, 42(3): 032701
doi: 10.1088/1674-4926/42/3/032701
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《半导体学报》简介：
《半导体学报》是中国科学院主管、中国电子学会和中国科学院半导体研究所主办的学术刊物，1980年创刊，首任主编是王守武院士，黄昆先生撰写了创刊号首篇论文，2009年改为全英文刊Journal of Semiconductors（简称JOS），同年开始与IOPP英国物理学会出版社合作向全球发行。现任主编是中科院副院长、国科大校长李树深院士。2019年，JOS入选“中国科技期刊卓越行动计划”。2020年，JOS被EI收录。
“半语-益言”系列讲座
借一言半语，聊“核芯”科技，“半语-益言”直播讲座2020年全28期及特别直播回放链接：https://www.koushare.com/periodical/periodicallist?ptid=5
今年首播时间：2021年4月7日（周三）晚19:30-21:00
“中国半导体十大研究进展”推荐与评选工作简介：
《半导体学报》在创刊四十年之际，启动实施 “中国半导体年度十大研究进展”的推荐和评选工作，记录我国半导体科学与技术研究领域的标志性成果。以我国科研院所、高校和企业等机构为第一署名单位，本年度公开发表的半导体领域研究成果均可参与评选。请推荐人或自荐人将研究成果的PDF文件发送至《半导体学报》电子邮箱：jos@semi.ac.cn，并附简要推荐理由。被推荐人须提供500字左右工作简介，阐述研究成果的学术价值和应用前景。年度十大研究进展将由评审专家委员会从候选推荐成果中投票产生，并于下一年度春节前公布。
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