以金剛石、氧化鎵、氮化鋁、氮化硼等為代表的超寬禁帶半導(dǎo)體材料的研究和應(yīng)用，近年來不斷獲得技術(shù)的突破。超寬帶半導(dǎo)體材料具有更高的禁帶寬度、熱導(dǎo)率以及材料穩(wěn)定性，在新一代深紫外光電器件、高壓大功率電力電子器件等意義重大的應(yīng)用領(lǐng)域具有顯著的優(yōu)勢和巨大的發(fā)展?jié)摿Α１痉謺匮杏懗瑢捊麕О雽?dǎo)體材料的制備、工藝技術(shù)、關(guān)鍵設(shè)備及半導(dǎo)體器件應(yīng)用，旨在搭建產(chǎn)業(yè)、學(xué)術(shù)、資本的高質(zhì)量交流平臺，共同探討超寬禁帶半導(dǎo)體材料及器件應(yīng)用發(fā)展的新技術(shù)、新趨勢，積極推動我國超寬禁帶半導(dǎo)體材料和器件應(yīng)用的發(fā)展。
2018年10月23-25日，第十五屆中國國際半導(dǎo)體照明論壇（SSLCHINA 2018）暨2018國際第三代半導(dǎo)體論壇（IFWS 2018）在深圳會展中心舉行。其中，24日下午，由江蘇南大光電材料股份有限公司、江蘇博睿光電有限公司和北京康美特科技股份有限公司協(xié)辦支持的“超寬禁帶半導(dǎo)體技術(shù)”分會，在中國科學(xué)院微電子研究所研究員、 中國科學(xué)院大學(xué)微電子學(xué)院的副院長龍世兵的主持下成功舉行。
金剛石有望成為高功率高頻電子器件的下一代半導(dǎo)體材料的最佳候選材料。然而，與硅相比，鉆石的成本是非常昂貴的。如果可以將單晶金剛石與大面積硅襯底相結(jié)合，則可以使用大規(guī)模集成硅(Si)工藝設(shè)備來制造金剛石襯底的功率器件。金剛石器件與同一襯底上多種功能的硅大規(guī)模集成電路結(jié)合對發(fā)展電子應(yīng)用具有重要意義。會上，來自日本大阪市立大學(xué)Dr. Jianbo LIANG分享了《通過表面激活鍵在室溫下直接結(jié)合金剛石和硅》主題報告。報告中表示，利用表面活化鍵合(SAB)制備了室溫下的金剛石/Si鍵合界面，并利用透射電鏡(TEM)研究了鍵合界面的結(jié)構(gòu)。
山東大學(xué)教授、晶體材料國家重點實驗室主任陶緒堂介紹了《高質(zhì)量氧化鎵單晶的生長及性能表征》研究報告。報告中表示，氧化鎵作為一種寬禁帶半導(dǎo)體材料，最近越來越受到國內(nèi)外科學(xué)家的重視，該材料適用于制作深紫外光電器件、發(fā)光二極管、高溫氣體傳感器以及高耐壓功率器件。該晶體紫外波段透過好，為其深紫外光電器件的制作提供了可能。除此之外，氧化鎵晶體在高壓功率器件方面具有很大潛力，其擊穿場強度遠高于GaN和SiC。目前，我們的工作主要集中在高質(zhì)量、大尺寸單晶的生長及其應(yīng)用的探索。
隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，大功率高頻電子器件開始迅速普及。與典型的半導(dǎo)體材料（如SiC和GaN）相比，金剛石由于肖特基勢壘二極管、金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管和p-n結(jié)二極管等高性能的高性能，在高功率的應(yīng)用中受到了越來越多的關(guān)注。西安交通大學(xué)王宏興教授分享了《采用MPCVD方法實現(xiàn)單晶金剛石n型摻雜快速生長》研究報告。報告中介紹到，擊穿場、高導(dǎo)熱率、高遷移率和低介電常數(shù)。然而，使用金剛石存在兩個主要障礙。一種是晶體尺寸和質(zhì)量，另一種是n型摻雜技術(shù)。氮，一種常見的V族雜質(zhì)，在導(dǎo)帶底部的1.7 eV處產(chǎn)生深雜質(zhì)水平。另一組V元素P已成功地摻雜在金剛石（111）和（001）表面，顯示出相對較淺的摻雜水平。此后，取得了很大進展。這些工程應(yīng)用甲烷濃度較低（＜1%），生長速率較低。在這項工作中，我們采用了高的甲烷濃度（＞7%）用于單晶金剛石的n型摻雜。生長速率約為20？M/H，SIMS結(jié)果表明P摻雜濃度相對較高。這是中國首次通過MPCVD法合成N型單晶金剛石。
江蘇南大光電材料股份有限公司技術(shù)總監(jiān)楊敏介紹了《Mo 源及其他材料在超寬禁帶半導(dǎo)體中的應(yīng)用》主題報告。報告中介紹了公司發(fā)展，和第三代半導(dǎo)體及LED照明材料相關(guān)產(chǎn)品。與科研單位、研究所或者公司合作開發(fā)新型MO源或其他產(chǎn)品，共同測試材料效果（MOCVD, OLED)及應(yīng)用。
鄭州大學(xué)教授、名古屋大學(xué)客座教劉玉懷介紹了《六方氮化硼的生長》研究報告。他介紹說，六方氮化硼(h-BN)是中子探測器和深紫外器件的理想選擇。化學(xué)氣相沉積(CVD)方法在過渡金屬上生長h-BN片，已有許多報道，但由于質(zhì)量問題，難以應(yīng)用于工業(yè)。金屬有機氣相外延(MOVPE)能夠為晶圓水平的h-BN提供優(yōu)化的設(shè)備和生長條件。然而，自從首次報告通過MOVPE[3] 生長h-BN以來，關(guān)于h-BN在藍寶石基體上的MOVPE生長機制的報道很少。
他指出，采用電子衍射圖對層間和上層BN層進行了進一步的研究。上面的有序?qū)釉诹呅尉Ц衽帕泻箫@示出分開的點，表明在這一層中主導(dǎo)的是六邊形相BN，而不是渦狀或非晶態(tài)的。相反，界面夾層的衍射圖樣呈環(huán)狀，說明非晶相在夾層中占主導(dǎo)地位。EELS分析證明，在非晶態(tài)夾層中存在Al L2、3和O K邊，而在上層h-BN薄膜中沒有發(fā)現(xiàn)，說明藍寶石可能通過提供Al和O在界面非晶態(tài)化中發(fā)揮重要作用。
北京大學(xué)劉放介紹了《高溫?zé)嵬嘶鸸に噷Ψ肿邮庋佣S氮化硼薄膜晶體質(zhì)量的影響》主題報告。報告中介紹說，sp2-BN由于具有超寬帶隙和層狀結(jié)構(gòu)，以及它在深紫外光電子器件中具有廣闊的應(yīng)用前景。與其他III氮化物材料相比，sp2-BN具有較低的受主能級，為解決傳統(tǒng)AlGaN基UV-LED的p型接觸瓶頸提供了新的途徑。由于sp2-BN具有較強的深紫外激子發(fā)射和較大的激子結(jié)合能，適合于實現(xiàn)高溫激子發(fā)射器件。盡管人們致力于sp2-BN外延層的生長，但是非金屬襯底的晶體質(zhì)量仍然面臨嚴峻的挑戰(zhàn)。
西安交通大學(xué)王艷豐帶來了《基于YSZ介質(zhì)層的氫終端金剛石場效應(yīng)晶體管》研究報告。他介紹說，我們成功的制備了基于YSZ介質(zhì)層的氫終端金剛石場效應(yīng)晶體管。首先，使用電子束蒸發(fā)技術(shù)，在氫終端金剛石表面制備了源漏電極；然后，使用紫外臭氧技術(shù)，對器件進行電器隔離；接著，使用原子層沉積技術(shù)，沉積一層氧化鋁，保護氫終端溝道；接著，使用磁控濺射技術(shù)，沉積YSZ介質(zhì)層；隨后，使用電子束蒸發(fā)技術(shù)，制備鋁柵極，柵的長、寬分別為15 和100微米；最后，測試該器件的電學(xué)性能。【根據(jù)會議資料整理，如有出入敬請諒解！】
