?金剛石材料因具有超寬禁帶、高載流子遷移率、高飽和漂移速度、高熱導率等優(yōu)異特性,已成為國內外研究熱點。金剛石半導體材料?的發(fā)展關系到高頻、高功率系統(tǒng)的更新?lián)Q代。同時,半導體測試技術的發(fā)展對于確保半導體器件的質量、性能和可靠性至關重要。隨著半導體技術的進步和應用領域的擴展,測試技術也在不斷演進,以滿足越來越復雜和高性能的半導體器件的需求。
6月22日-23日,“新一代半導體晶體技術及應用大會在濟南召開。本次會議在第三代半導體產業(yè)技術創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟指導下,由山東大學新一代半導體材料研究院、山東大學晶體材料國家重點實驗室、濟南市歷城區(qū)人民政府、山東中晶芯源半導體科技有限公司、山東華光光電子股份有限公司、極智半導體產業(yè)網(wǎng)(www.casmita.com)、第三代半導體產業(yè)共同主辦。
會議除開幕大會,還設置了四大平行論壇。其中“金剛石和半導體測試技術”平行論壇上,實力派嘉賓代表們深入研討,分享相關技術最新研究成果,探討發(fā)展趨勢與前沿。廈門大學副教授尹君,山東大學教授彭燕共同主持了該分論壇。
?廈門大學副教授尹君
山東大學教授彭燕
《SiC/金剛石新型散熱結構》
CVD金剛石薄膜的熱導率已接近或達到天然金剛石的水平;無需散熱裝置,減小整機體積,提供了制作超大規(guī)模集成電路的可能;成為目前用作高功率密度器件的散熱元件最理想的材料。山東大學教授彭燕做了“SiC/金剛石新型散熱結構”的主題報告,分享了新型散熱結構的最新研究進展與成果。報告指出,當前制備出高質量單晶金剛石現(xiàn)階段仍存在一定困難。新型材料體系:理論模擬-材料生長-超精密加工-器件制備,全套工藝流程和制備方案;解決了(1)異質界面多晶成核的問題;(2)SiC-金剛石熱學特性模擬;兼容已建立的SiC基GaN外延和器件制造技術,制備出高性能器件。
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南京大學副教授陶濤
《金剛石的高質量生長及其器件》
南京大學副教授陶濤做了“金剛石的高質量生長及其器件”的主題報告,分享了高質量金剛石材料、金剛石異質結及其器件等研究進展。涉及金剛石材料外延生長、金剛石材料拼接、金剛石材料共摻雜、金剛石多晶材料外延、金剛石終端結構與器件、金剛石異質端結構與探測等,報告指出金剛石生長向著更大尺寸、更高質量、快且平整方向發(fā)展,新結構催生新器件,新器件拓展新應用,新應用也將提出新要求。
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西安交通大學副教授王若錚
《MPCVD法生長英寸級單晶金剛石的相關機理探討》
為了發(fā)揮“終極半導體”金剛石在微波功率器件、電力電子器件、探測與傳感器等領域的巨大潛力,急需研制出大尺寸、低缺陷單晶金剛石自支撐襯底。西安交通大學副教授王若錚做了“MPCVD法生長英寸級單晶金剛石的相關機理探討”的主題報告,報告指出,目前,英寸級單晶金剛石襯底的研究主要有同質/異質外延兩條技術路線。同質外延以“二維/三維自擴張”和“馬賽克拼接”為主,多籽晶拼接后的晶體取向一致性較難調控;異質外延已經(jīng)突破了2-4英寸襯底制備,但由于金剛石與異質襯底之間存在顯著的晶格失配、熱應力等,導致襯底易碎裂,此外襯底質量較同質外延仍有一定差距。報告中介紹了近年來國內外在MPCVD生長單晶金剛石的研究進展,同時介紹了其課題組在同質/異質外延方向的一些特色工作。
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國防科技大學副教授趙立山
《金剛石長晶和表面處理用MPCVD設備的若干關鍵技術問題》
金剛石生長和表面處理過程中,微波等離子體化學氣相沉積(MPCVD)設備扮演了重要角色。國防科技大學副教授趙立山做了“金剛石長晶和表面處理用MPCVD設備的若干關鍵技術問題”的主題報告,分享了相關研究進展與成果。
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中國科學院半導體研究所研究員伍紹騰
《基于異質集成晶圓鍵合技術的硅基材料與器件研究》
異質集成將不同材料組合在一起,以實現(xiàn)優(yōu)勢互補,創(chuàng)造出新的功能性材料和器件,是當今半導體領域的前沿基礎研究方向之一, ?在微電子器件、光電子器件等領域具有重要的應用價值。中國科學院半導體研究所研究員伍紹騰做了“基于異質集成晶圓鍵合技術的硅基材料與器件研究”的主題報告,分享了最新研究進展與成果,涉及GeOI、GeSnOI、GaNOI等。報告顯示,國內尚未能實現(xiàn)6-8英寸的GeOI晶圓商業(yè)化。回國后,采用低溫晶圓鍵合法迅速實現(xiàn),小尺寸及4-6英寸大尺寸GeOI晶圓的制備;但隨著晶圓尺寸增大,有效材料面積逐漸變小。2024年已實現(xiàn)4-6英寸完整晶圓。GeSn ?LED光源器件在2微米波段實現(xiàn)了8倍增強的諧振峰,未來需要加強研究實現(xiàn) 硅基 GeSn 電注入激光器。
布魯克高級應用工程師雷浩東
《分子光譜技術在化合物半導體研究領域的應用》
分子光譜技術在化合物半導體研究中具有廣泛應用,能夠提供關于材料結構、化學成分、光學性質和電子特性的豐富信息。這些技術在材料開發(fā)、性能優(yōu)化和質量控制中發(fā)揮關鍵作用,推動了化合物半導體領域的進步和應用拓展。布魯克高級應用工程師雷浩東做了“分子光譜技術在化合物半導體研究領域的應用”的主題報告,分享了碳化硅(SiC)晶型&缺陷,摻雜劑和/或雜質、半導體材料光學透過率、外延層厚度紅外光學測試分析等研究進展。
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山東大學高級實驗師孫麗
《射線形貌技術在半導體材料中的應用》
晶體缺陷的表征和控制在半導體材料的制備和應用中至關重要。晶圓襯底缺陷的類型、大小和密度直接決定了半導體器件的性能和穩(wěn)定性。線缺陷和表面缺陷的識別和判斷一直是科研人員和企業(yè)質量控制的重點和難點。應用晶體材料缺陷無損檢測技術是降低研發(fā)成本、提高研發(fā)效率的有效手段之一。山東大學高級實驗師孫麗做了“射線形貌技術在半導體材料中的應用”的主題報告,報告指出,X射線形態(tài)檢測系統(tǒng)可以實現(xiàn)半導體晶體層錯、位錯缺陷的無損表征(SF/TSD/TED/BPD等),也有利于研究晶體缺陷的變化,為改進晶體生長和外延工藝提供理論指導和數(shù)據(jù)支持。該設備理論上可以應用于所有可以滿足Bragg衍射的晶體,包括但不限于:SiC、GaN、AlN、金剛石、GaAs、InP、CdTe、Al2O3、Si、Ge、石英和其他單晶材料。報告主要闡述了XRT技術的基本原理,并展示了TSD和BPD的XRT圖像。同時,比較了XRT和傳統(tǒng)濕法刻蝕方法的SiC位錯缺陷分布和統(tǒng)計結果。
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備注:根據(jù)現(xiàn)場有限資料整理,僅供參考!如有出入,敬請諒解!
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