近日，中科院物理所陳小龍研究員領(lǐng)導(dǎo)的科研小組在碳化硅(SiC) 晶體生長(zhǎng)方面取得了重大進(jìn)展。他們?cè)谧孕醒兄频母邷厣L(zhǎng)爐上，解決了物理氣相傳輸法中生長(zhǎng)SiC晶體的一些關(guān)鍵物理化學(xué)問(wèn)題，成功地生長(zhǎng)出了直徑為2英寸的SiC晶體，其X-射線衍射搖擺曲線達(dá)到2弧分，微管密度已少于100個(gè)／平方厘米(10×10平方毫米樣品)，這些表征SiC 晶體質(zhì)量的重要參數(shù)指標(biāo)超過(guò)了目前Cree公司的部分商品的指標(biāo)，為SiC 單晶的國(guó)產(chǎn)化奠定了基礎(chǔ)。
目前，國(guó)際上只有少數(shù)幾個(gè)國(guó)家的幾個(gè)公司和大學(xué)掌握了SiC體晶體的生長(zhǎng)技術(shù)，其中美國(guó)的Cree公司處于領(lǐng)先地位。SiC晶片的價(jià)格極其昂貴，我國(guó)目前所需的SiC晶體全部依賴進(jìn)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(dǎo)體。與Si相比， SiC具有寬禁帶(Si的2～3倍)、高熱導(dǎo)率 (Si的3.3倍)、高擊穿場(chǎng)強(qiáng)(Si的10倍)、高飽和電子漂移速率(Si 的2.5倍)、化學(xué)性能穩(wěn)定、高硬度、抗磨損以及高鍵合能等優(yōu)點(diǎn)。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(yù)報(bào)、石油鉆井、機(jī)械加工、汽車(chē)電子化等重要領(lǐng)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(xiàng)科研成果得到了中國(guó)科學(xué)院知識(shí)創(chuàng)新工程、國(guó)家基金委、國(guó)家“863”計(jì)劃以及國(guó)家預(yù)先研究基金等的支持。
目前，國(guó)際上只有少數(shù)幾個(gè)國(guó)家的幾個(gè)公司和大學(xué)掌握了SiC體晶體的生長(zhǎng)技術(shù)，其中美國(guó)的Cree公司處于領(lǐng)先地位。SiC晶片的價(jià)格極其昂貴，我國(guó)目前所需的SiC晶體全部依賴進(jìn)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(dǎo)體。與Si相比， SiC具有寬禁帶(Si的2～3倍)、高熱導(dǎo)率 (Si的3.3倍)、高擊穿場(chǎng)強(qiáng)(Si的10倍)、高飽和電子漂移速率(Si 的2.5倍)、化學(xué)性能穩(wěn)定、高硬度、抗磨損以及高鍵合能等優(yōu)點(diǎn)。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(yù)報(bào)、石油鉆井、機(jī)械加工、汽車(chē)電子化等重要領(lǐng)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(xiàng)科研成果得到了中國(guó)科學(xué)院知識(shí)創(chuàng)新工程、國(guó)家基金委、國(guó)家“863”計(jì)劃以及國(guó)家預(yù)先研究基金等的支持。
