5G通訊、車用電子與光通訊領域的技術革新，使以磷化銦（InP）、砷化鎵（GaAs）為代表的第二代半導體材料得以蓬勃發展。其中，InP晶體因具有飽和電子漂移速度高、抗輻射能力強、導熱性好、光電轉換效率 高等諸多優點，在光電芯片襯底材料應用中占據優勢，是制造波長1.3-1.55m的激光器和探測器、光芯片、毫米波異質結雙極晶體管及低噪聲單片電路的關鍵基礎材料，被廣泛用于高速互聯網光纖通信、5G移動通信、衛星微波通信、紅外探測等領域。此外，InP是公認的太赫茲器件和電路的首選材料之一。

磷化銦單晶片

但無論是何種半導體器件，其制造的首要環節都是半導體高純單晶的生長。InP制備與GaAs基礎方法類似，但制備InP不能像制備GaAs一樣在高壓釜內直接混合合成，通常需要溶質緩慢的擴散技術或者注入合成技術合成InP，如垂直溫度梯度凝固法 （VGF）和垂直布里奇曼法（VB）等。

隨著光通信技術的不斷升級，對數據傳輸的速度要求越來越高，如今收發器技術正向提供更高速率的方向轉移，因此近年來InP單晶襯底的市場需求顯著增長，對InP單晶生長技術和襯底表面制備技術也提出了更高的要求。雖然在國內InP晶體行業發展起步較晚，但隨著5G的大力發展，中國科學院半導體所、中國電科十三所等院所也正積極推動InP等芯片材料的國產化進程。

如果您對此感興趣的話，在“2021全國高純粉體與晶體材料創新發展論壇”上，來自中科院半導體研究所、珠海鼎泰芯源晶體有限公司的趙有文研究員將分享題為《磷化銦單晶襯底材料的批量生產及在半導體領域的應用》的報告。除了磷化銦單晶生長技術和襯底制備技術的原理、發展歷程和現狀外，趙博士還將重點講解垂直溫度梯度凝固法（VGF）生長低位錯磷化銦單晶的技術優勢、存在的問題及面臨的挑戰，分析VGF-InP單晶襯底的特性及其在光器件、模塊及微波器件電路等行業的商業化應用情況及發展趨勢。

關于報告人

趙有文，中國科學院半導體研究所研究員，博士生導師，1999年獲得香港大學博士學位。長期專注于磷化銦、銻化鎵、砷化銦等III-V族化合物多晶合成技術、低位錯單晶生長技術、材料缺陷、雜質以及材料在光電子和微電子器件上的應用研究；近10年來開展了寬禁帶半導體氧化鋅和氮化鋁單晶材料的氣相法生長技術和材料性質研究，高效多結太陽能電池用大直徑Ge單晶；低成本太陽能級多晶硅提純技術； CuInSe2, CuInGaSe2等薄膜太陽電池用基礎材料的合成與性能研究。研究內容包括：大尺寸單晶生長技術；晶體的摻雜與電學性能；高溫退火及擴散對缺陷的影響；半導體單晶電學傳輸；半導體單晶的深能級缺陷；位錯與晶體完整性等。

曾承擔完成國家科技攻關項目、國防科研項目、自然科學基金項目、院地合作項目等累計50余項。在國際、國內核心學術刊物上發表論文140余篇，獲國防科學與技術進步獎一等獎一項、國家級科學與技術進步獎二等獎一項、安徽省高校自然科學一等獎和省自然科學二等獎各一項，申請專利數十項。

粉體圈會務組