近日,中科院物理所陈小龙研究员领导的科研小组在碳化硅(SiC) 晶体生长方面取得了重大进展。他们在自行研制的高温生长炉上,解决了物理气相传输法中生长SiC晶体的一些关键物理化学问题,成功地生长出了直径为2英寸的SiC晶体,其X-射线衍射摇摆曲线达到2弧分,微管密度已少于100个/平方厘米(10×10平方毫米样品),这些表征SiC 晶体质量的重要参数指标超过了目前Cree公司的部分商品的指标,为SiC 单晶的国产化奠定了基础。
目前,国际上只有少数几个国家的几个公司和大学掌握了SiC体晶体的生长技术,其中美国的Cree公司处于领先地位。SiC晶片的价格极其昂贵,我国目前所需的SiC晶体全部依赖进口。以碳化硅(SiC)及GaN为代表的宽禁带材料,是继Si和GaAs之后的第三代半导体。与Si相比, SiC具有宽禁带(Si的2~3倍)、高热导率 (Si的3.3倍)、高击穿场强(Si的10倍)、高饱和电子漂移速率(Si 的2.5倍)、化学性能稳定、高硬度、抗磨损以及高键合能等优点。所以,SiC特别适合于制造高温、高频、高功率、抗辐射、抗腐蚀的电子器件。SiC器件可用于航天、通讯、海洋勘探、地震预报、石油钻井、机械加工、汽车电子化等重要领域。此外,六方SiC与GaN晶格和热膨胀相匹配,是制造高亮度GaN发光和激光二极管的理想衬底材料。此项科研成果得到了中国科学院知识创新工程、国家基金委、国家“863”计划以及国家预先研究基金等的支持。
目前,国际上只有少数几个国家的几个公司和大学掌握了SiC体晶体的生长技术,其中美国的Cree公司处于领先地位。SiC晶片的价格极其昂贵,我国目前所需的SiC晶体全部依赖进口。以碳化硅(SiC)及GaN为代表的宽禁带材料,是继Si和GaAs之后的第三代半导体。与Si相比, SiC具有宽禁带(Si的2~3倍)、高热导率 (Si的3.3倍)、高击穿场强(Si的10倍)、高饱和电子漂移速率(Si 的2.5倍)、化学性能稳定、高硬度、抗磨损以及高键合能等优点。所以,SiC特别适合于制造高温、高频、高功率、抗辐射、抗腐蚀的电子器件。SiC器件可用于航天、通讯、海洋勘探、地震预报、石油钻井、机械加工、汽车电子化等重要领域。此外,六方SiC与GaN晶格和热膨胀相匹配,是制造高亮度GaN发光和激光二极管的理想衬底材料。此项科研成果得到了中国科学院知识创新工程、国家基金委、国家“863”计划以及国家预先研究基金等的支持。