內(nèi)容編輯物理所成功研制6英寸碳化硅單晶襯底
碳化硅（SiC）單晶是一種寬禁帶半導(dǎo)體材料，具有禁帶寬度大，臨界擊穿場(chǎng)強(qiáng)大，熱導(dǎo)率高，飽和漂移速度高等諸多特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于制作高溫、高頻及大功率電子器件。此外，由于SiC和氮化鎵（GaN）的晶格失配小，SiC單晶是GaN基LED、肖特基二極管、MOSFET、IGBT、HEMT等器件的理想襯底材料。為降低器件成本，下游產(chǎn)業(yè)對(duì)SiC單晶襯底提出了大尺寸的要求，目前國(guó)際市場(chǎng)上已有6英寸（150毫米）產(chǎn)品，預(yù)計(jì)市場(chǎng)份額將逐年增大。
中科院物理研究所/北京凝聚態(tài)物理國(guó)家實(shí)驗(yàn)室（籌）先進(jìn)材料與結(jié)構(gòu)分析實(shí)驗(yàn)室陳小龍研究組（A02組，功能晶體研究與應(yīng)用中心）長(zhǎng)期從事SiC單晶生長(zhǎng)研究工作，團(tuán)隊(duì)人員通過自主創(chuàng)新和探索，獲得了SiC單晶生長(zhǎng)設(shè)備、晶體生長(zhǎng)和加工技術(shù)等一整套自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。研發(fā)成功的2英寸SiC單晶襯底在國(guó)內(nèi)率先實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化，并相繼研發(fā)成功3英寸、4英寸SiC單晶襯底，實(shí)現(xiàn)了批量制備和銷售。2014年11月，團(tuán)隊(duì)人員與北京天科合達(dá)藍(lán)光半導(dǎo)體有限公司合作，成功解決了6英寸擴(kuò)徑技術(shù)和晶片加工技術(shù)，成功研制出了6英寸SiC單晶襯底。拉曼光譜測(cè)試表明生長(zhǎng)出的SiC晶體為4H晶型，(0004)晶面的X射線衍射搖擺曲線半高寬平均值僅27.2弧秒，表明晶體結(jié)晶質(zhì)量很好。這一成果標(biāo)志著物理所的SiC單晶生長(zhǎng)研發(fā)工作已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。6英寸SiC單晶襯底的研發(fā)成功，為高性能SiC基電子器件的國(guó)產(chǎn)化提供了材料基礎(chǔ)。
相關(guān)研究得到科技部、國(guó)家自然科學(xué)基金委、協(xié)同創(chuàng)新中心、中科院、北京市科委、新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)科技局等有關(guān)部門的支持。
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