浙大杭州科創(chuàng)中心首次采用新技術(shù)路線成功制備2英寸氧化鎵晶圓

氧化鎵產(chǎn)品的研制已經(jīng)成為國(guó)際科技戰(zhàn)略必爭(zhēng)高地，目前主流技術(shù)路線生長(zhǎng)的氧化鎵晶體，成本比較高，一定程度上影響了氧化鎵材料在國(guó)內(nèi)的大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化。

面對(duì)傳統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展瓶頸，近日，浙江大學(xué)杭州國(guó)際科創(chuàng)中心（簡(jiǎn)稱科創(chuàng)中心）給出了新方案。在首席科學(xué)家楊德仁院士的帶領(lǐng)下，科創(chuàng)中心先進(jìn)半導(dǎo)體研究院發(fā)明了全新的熔體法技術(shù)路線來研制氧化鎵體塊單晶以及晶圓，目前已經(jīng)成功制備直徑2英寸（50.8 mm）的氧化鎵晶圓，使用這種具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)技術(shù)生長(zhǎng)的2英寸氧化鎵晶圓在國(guó)際尚屬首次。

一片氧化鎵晶圓市場(chǎng)價(jià)就高達(dá)數(shù)萬(wàn)元，對(duì)高性能功率器件研發(fā)有著重要價(jià)值。

研發(fā)團(tuán)隊(duì)的張輝教授說，使用新技術(shù)路線生長(zhǎng)的氧化鎵晶圓有兩個(gè)顯著優(yōu)勢(shì)，一是使用這種方法生長(zhǎng)出的氧化鎵晶圓的晶面具有特異性，使得制作的功率器件具有較好的性能；二是由于采用了熔體法新路線，減少了貴金屬銥的使用，使得氧化鎵生長(zhǎng)過程不僅更簡(jiǎn)單可控，成本也更低，具有更大的產(chǎn)業(yè)化前景。

“每克銥的價(jià)格就高達(dá)上千元，可以說是比黃金更珍貴的貴金屬。但主流方法生長(zhǎng)氧化鎵晶體使用的盛放熔體的坩堝，是由貴金屬銥制成的，因此過去一直難以降低晶體成本。”張老師說，“我們采用的新辦法減少了銥的使用，成本更低，對(duì)后面產(chǎn)業(yè)化來說，具有現(xiàn)實(shí)意義?！?/p>

經(jīng)檢測(cè)，科創(chuàng)中心采用新技術(shù)路線研制出的這批氧化鎵晶圓的導(dǎo)電類型為半絕緣型，直徑尺寸達(dá)到50.8±0.5 mm，表面粗糙度小于0.5 nm，光學(xué)透過率良好，高分辨X射線搖擺曲線測(cè)試半高寬小于100 弧秒，衍射峰均勻?qū)ΨQ，單晶質(zhì)量較好，關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)已達(dá)領(lǐng)域內(nèi)的先進(jìn)水平。下一步，科創(chuàng)中心計(jì)劃在2年內(nèi)制造出直徑4英寸級(jí)別的大尺寸氧化鎵晶圓，進(jìn)一步助力國(guó)內(nèi)氧化鎵材料的產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

來源：浙大杭州科創(chuàng)中心