以金剛石、氧化鎵、氮化鋁、氮化硼等為代表的超寬禁帶半導體材料的研究和應用，近年來不斷獲得技術的突破。超寬帶半導體材料具有更高的禁帶寬度、熱導率以及材料穩定性，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用領域具有顯著的優勢和巨大的發展潛力。本分會著重研討超寬禁帶半導體材料的制備、工藝技術、關鍵設備及半導體器件應用，旨在搭建產業、學術、資本的高質量交流平臺，共同探討超寬禁帶半導體材料及器件應用發展的新技術、新趨勢，積極推動我國超寬禁帶半導體材料和器件應用的發展。

 

　　2018年10月23-25日，第十五屆中國國際半導體照明論壇（SSLCHINA 2018）暨2018國際第三代半導體論壇（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辦支持的“超寬禁帶半導體技術”分會，在中國科學院微電子研究所研究員、 中國科學院大學微電子學院的副院長龍世兵的主持下成功舉行。

　　會上，來自日本大阪市立大學Dr. Jianbo LIANG分享了《通過表面激活鍵在室溫下直接結合金剛石和硅》主題報告。

 

　　他介紹到，金剛石有望成為高功率高頻電子器件的下一代半導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合，則可以使用大規模集成硅(Si)工藝設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模集成電路結合對發展電子應用具有重要意義。報告中介紹，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構。

 

　　通過SAB手段在高壓和高溫(HPHT)下在一個尺寸為15毫米×25毫米×0.53毫米的n-Si(100)襯底上合成尺寸為4毫米×4毫米×0.55毫米的type-Ib(100)單晶鉆石。在焊接之前，用化學-機械平面化(CMP)對金剛石片表面進行拋光。用原子力顯微鏡(AFM)分別測量了金剛石表面和硅表面的平均粗糙度(Ra)為0.32 nm和0.25 nm。

 

　　金剛石/Si結合界面的橫截面TEM圖像如圖1所示。在界面處形成了厚度約為20nm的過渡層，該過渡層由于沒有晶格條紋，與相鄰的硅、金剛石晶體相不同，應該是無定形層。更重要的是，界面沒有出現裂縫等結構缺陷。結果表明，硅與金剛石之間存在牢固的粘結，SAB制備的金剛石/硅結合界面適用于金剛石基器件與硅大規模集成電路的結合。【更具會議資料整理，如有出入敬請諒解！】