近日,中科院物理所陳小龍研究員領導的科研小組在碳化硅(SiC) 晶體生長方面取得了重大進展。他們在自行研制的高溫生長爐上,解決了物理氣相傳輸法中生長SiC晶體的一些關鍵物理化學問題,成功地生長出了直徑為2英寸的SiC晶體,其X-射線衍射搖擺曲線達到2弧分,微管密度已少于100個/平方厘米(10×10平方毫米樣品),這些表征SiC 晶體質量的重要參數指標超過了目前Cree公司的部分商品的指標,為SiC 單晶的國產化奠定了基礎。
目前,國際上只有少數幾個國家的幾個公司和大學掌握了SiC體晶體的生長技術,其中美國的Cree公司處于領先地位。SiC晶片的價格極其昂貴,我國目前所需的SiC晶體全部依賴進口。以碳化硅(SiC)及GaN為代表的寬禁帶材料,是繼Si和GaAs之后的第三代半導體。與Si相比, SiC具有寬禁帶(Si的2~3倍)、高熱導率 (Si的3.3倍)、高擊穿場強(Si的10倍)、高飽和電子漂移速率(Si 的2.5倍)、化學性能穩(wěn)定、高硬度、抗磨損以及高鍵合能等優(yōu)點。所以,SiC特別適合于制造高溫、高頻、高功率、抗輻射、抗腐蝕的電子器件。SiC器件可用于航天、通訊、海洋勘探、地震預報、石油鉆井、機械加工、汽車電子化等重要領域。此外,六方SiC與GaN晶格和熱膨脹相匹配,是制造高亮度GaN發(fā)光和激光二極管的理想襯底材料。此項科研成果得到了中國科學院知識創(chuàng)新工程、國家基金委、國家“863”計劃以及國家預先研究基金等的支持。
目前,國際上只有少數幾個國家的幾個公司和大學掌握了SiC體晶體的生長技術,其中美國的Cree公司處于領先地位。SiC晶片的價格極其昂貴,我國目前所需的SiC晶體全部依賴進口。以碳化硅(SiC)及GaN為代表的寬禁帶材料,是繼Si和GaAs之后的第三代半導體。與Si相比, SiC具有寬禁帶(Si的2~3倍)、高熱導率 (Si的3.3倍)、高擊穿場強(Si的10倍)、高飽和電子漂移速率(Si 的2.5倍)、化學性能穩(wěn)定、高硬度、抗磨損以及高鍵合能等優(yōu)點。所以,SiC特別適合于制造高溫、高頻、高功率、抗輻射、抗腐蝕的電子器件。SiC器件可用于航天、通訊、海洋勘探、地震預報、石油鉆井、機械加工、汽車電子化等重要領域。此外,六方SiC與GaN晶格和熱膨脹相匹配,是制造高亮度GaN發(fā)光和激光二極管的理想襯底材料。此項科研成果得到了中國科學院知識創(chuàng)新工程、國家基金委、國家“863”計劃以及國家預先研究基金等的支持。