9月26-28日，“2025新一代半導(dǎo)體晶體材料技術(shù)及應(yīng)用大會”將在云南昆明舉辦。屆時(shí)，中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所副研究員沈桂英將受邀出席論壇，并帶來《InP、GaSb與InAs單晶生長、襯底制備及缺陷研究進(jìn)展》的主題報(bào)告，敬請關(guān)注！
嘉賓簡介
沈桂英，博士，副研究員，青年研究員，碩士生導(dǎo)師，現(xiàn)任中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所固態(tài)光電信息實(shí)驗(yàn)室H組課題組長。主要從事III-V族化合物半導(dǎo)體單晶材料生長、材料性質(zhì)和缺陷研究、開盒即用襯底制備以及材料在光電子和微電子器件上的應(yīng)用研究。通過對單晶生長的熱場進(jìn)行優(yōu)化，并對襯底原生缺陷屬性及表面的顆粒吸附和氧化機(jī)理等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行攻關(guān)，實(shí)現(xiàn)了2-4英寸GaSb單晶襯底的國產(chǎn)化制備，相關(guān)產(chǎn)品得到了國內(nèi)高校和科研院所高度認(rèn)可，實(shí)現(xiàn)了GaSb單晶襯底的國產(chǎn)替代。在此基礎(chǔ)上，基于課題組長期積累的技術(shù)和理論優(yōu)勢，研制獲得國內(nèi)第一根6英寸GaSb單晶，晶體位錯(cuò)密度小于4000cm-2，并制備獲得6英寸GaSb襯底。同時(shí)，開展了2-4英寸InAs單晶的VGF技術(shù)生長及襯底制備研究工作，成功制備得到2-4英寸VGF-InAs單晶襯底，實(shí)現(xiàn)2英寸InAs單晶密度低于500cm-2，徹底解決了傳統(tǒng)提拉法生長的InAs單晶位錯(cuò)密度嚴(yán)重超標(biāo)問題。首次提出軟脆材料InAs的晶格損傷產(chǎn)生機(jī)制，通過對拋光工藝技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，有效提升了襯底材料的亞表面晶格質(zhì)量，襯底水平達(dá)到國際領(lǐng)先，相關(guān)工作得到國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目的資助。先后在Journal of Crystal Growth, Material Science Express, Journal of Electronic Material等高水平期刊上發(fā)表論文40余篇，授權(quán)專利8件。
團(tuán)隊(duì)簡介
技術(shù)團(tuán)隊(duì)專門從事GaSb、InAs和InP單晶材料的生長、原生缺陷和襯底制備研究，并攻克了單晶材料制備的部分關(guān)鍵技術(shù)，可以自主實(shí)現(xiàn)2-4英寸“開盒即用”GaSb、InAs和InP單晶晶圓的制備和批量生產(chǎn)。項(xiàng)目組主要技術(shù)骨干人員擅長熔體法單晶生長技術(shù)，善于解決單晶生長的熱場設(shè)計(jì)、模擬分析、固液界面控制等關(guān)鍵技術(shù)問題。整個(gè)項(xiàng)目組在單晶生長技術(shù)、晶體加工、襯底制備以及表面處理等方面有豐富理論基礎(chǔ)和經(jīng)驗(yàn)積累。
報(bào)告前瞻
報(bào)告題目：InP、GaSb與InAs單晶生長、襯底制備及缺陷研究進(jìn)展
報(bào)告摘要：報(bào)告將系統(tǒng)闡述中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所在磷化銦（InP）、銻化鎵（GaSb）和砷化銦（InAs）三種關(guān)鍵Ⅲ-Ⅴ族化合物半導(dǎo)體單晶材料的缺陷控制、高質(zhì)量襯底制備及批量生產(chǎn)技術(shù)上取得的最新系列進(jìn)展。其中，在單晶生長方面，重點(diǎn)介紹了采用液封直拉技術(shù)（LEC）成功制備低位錯(cuò)密度（2-4英寸）GaSb單晶的突破性成果，通過熱場模擬優(yōu)化、固液界面控制及生長參數(shù)精確調(diào)控，有效降低了GaSb晶體熱應(yīng)力和位錯(cuò)缺陷，使單晶質(zhì)量達(dá)到國際領(lǐng)先水平。在此基礎(chǔ)上成功設(shè)計(jì)出可以獲得高質(zhì)量銻化鎵單晶的大尺寸生長熱場，并成功生長出了國內(nèi)第一根6英寸銻化鎵單晶錠。在襯底加工方面，深入研究了研磨與化學(xué)機(jī)械拋光（CMP）引入的亞表面損傷（SSD）機(jī)制，創(chuàng)新性地開發(fā)了針對InAs的專用位錯(cuò)腐蝕液，實(shí)現(xiàn)了對亞表面晶格損傷的定性表征與深度精準(zhǔn)測量，為優(yōu)化拋光工藝、制備“開盒即用”晶片提供了關(guān)鍵技術(shù)支持，成功實(shí)現(xiàn)了高質(zhì)量InP、GaSb和InAs襯底的批量制備，打破了國外技術(shù)封鎖，為我國自主可控的紅外探測與光電子產(chǎn)業(yè)鏈提供了核心材料支撐。
