超高純電子特氣系統(tǒng)在銻化物半導(dǎo)體工藝研發(fā)中的作用

半導(dǎo)體制造業(yè)是人類科技文明的集大成者。發(fā)展銻化物半導(dǎo)體已成為我國第四代半導(dǎo)體核心技術(shù)發(fā)展的戰(zhàn)略性方向之一，超高純電子特氣系統(tǒng)能為半導(dǎo)體銻化物生產(chǎn)研發(fā)提供安全、連續(xù)和穩(wěn)定壓力的超高純氣體，保證實驗的穩(wěn)定進(jìn)行。

迄今為止，得到公認(rèn)的前三代經(jīng)典半導(dǎo)體技術(shù)所對應(yīng)的材料體系分別是：基于Ⅳ族硅Si、鍺Ge元素的第一代半導(dǎo)體；基于Ⅲ-Ⅴ族砷化鎵、磷化銦的第二代半導(dǎo)體；基于Ⅲ-Ⅴ族氮化鎵、Ⅳ族碳化硅的第三代半導(dǎo)體等。

但伴隨著量子信息、可再生能源、人工智能等高新技術(shù)飛速發(fā)展，半導(dǎo)體多功能器件技術(shù)需求不斷變高。雖然前三代經(jīng)典半導(dǎo)體技術(shù)持續(xù)發(fā)展，但已經(jīng)呈現(xiàn)出難以滿足新需求的嚴(yán)重問題，特別是難以同時滿足高性能、低成本的苛刻要求。

“銻化物半導(dǎo)體為突破傳統(tǒng)體系的技術(shù)封鎖，提供了自主掌握命門技術(shù)的鑰匙。”中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所半導(dǎo)體超晶格國家重點實驗室研究員、國家重點研發(fā)計劃量子調(diào)控與量子信息項目負(fù)責(zé)人牛智川說。

銻化物半導(dǎo)體光電器件具有優(yōu)良的性能和低廉的價格，在開發(fā)下一代的小體積、輕重量、低功耗、低成本器件，及其要求極為苛刻的應(yīng)用方面具有不可替代的獨特優(yōu)勢。

“77年前，著名物理學(xué)家、中國固體和半導(dǎo)體物理學(xué)奠基人之一的黃昆先生就提出半導(dǎo)體超晶格理論思想，在黃昆理論的指導(dǎo)下，我國與國際同步研發(fā)出銻化物超晶格等低維材料體系，成為繼第三代半導(dǎo)體后最具發(fā)展?jié)摿Φ男乱淮雽?dǎo)體可塑體系。”牛智川說。

高純電子氣體是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展不可或缺的重要基礎(chǔ)原料，電子氣體的純度直接影響半導(dǎo)體產(chǎn)品的性能、質(zhì)量與良品率。超高純電子特氣系統(tǒng)是專為保證高純電子氣體的安全穩(wěn)定使用而設(shè)計的供氣系統(tǒng)。

如今，國內(nèi)的銻化物超晶格探測器、量子阱激光器技術(shù)等正在步入產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用發(fā)展階段。比如，中科院半導(dǎo)體所研制的銻化鎵襯底實現(xiàn)了2—3英寸直徑襯底的量產(chǎn)，最大尺寸達(dá)到4英寸；同時，實現(xiàn)了2—3英寸直徑、500—1000片/年的銻化物多功能低維材料外延晶圓的開發(fā)，研發(fā)了4英寸分子束外延技術(shù)，突破了國外封鎖，保障了我國獨立研發(fā)銻化物半導(dǎo)體技術(shù)的可持續(xù)性。

以上，便是關(guān)于銻化物半導(dǎo)體及超高純電子特氣的簡單介紹，中國加油！科學(xué)家加油！感謝您們的閱讀！