中科院半导体所科技成果——III-V化合物半导体单晶生长和晶片加工技术

中科院半导体所科技成果——III-V化合物半导体磷化铟(InP)、锑化镓（GaSb）和砷化铟（InAs）单晶生长和晶片加工技术项目成熟阶段成熟期
成果简介
InP单晶片主要作为衬底材料外延生长各种微波器件用微结构外
延材料（如HEMT、HBT）和大功率激光器等的多量子阱材料，主要
应用领域包括移动通信、卫星通信、导航、光纤通信、高效太阳能电
池等。

InAs单晶片主要作为衬底材料，制造波长2-14µm的红外发光管、激光器等，GaSb单晶片衬底用于制造2-5µm波长的室温连续波
激光器。

这些红外器件在气体监测、低损耗光纤通信、红外成像探测
技术等领域有良好的应用前景。

GaSb单晶还是制造热光伏器件的理
想材料，已应用在工业余热发电、便携发电设备等。

InAs单晶还用于
制造霍耳器件、产生太赫兹波等。

2英寸和3英寸直径（100）InP单晶
2英寸和3英寸直径（100）GaSb单晶
2英寸和3英寸直径（100）InAs单晶照片
技术特点
InP、GaAs、GaSb和InAs单晶的生长方法为液封直拉法（LEC）。

生长出的单晶需要经过定向切割成为厚度为0.5-0.8毫米左右的标准圆片（直径2英寸、3英寸等），然后进行抛光、腐蚀和清洗后，在超净条件下包装密封，即可作为商品提供给用户使用。

主要生产工艺流程
晶体生长→晶锭滚圆→定向切割→晶片研磨→抛光→清洗腐蚀→超净封装→用户。

市场分析
目前市场价格为：2英寸片1000-1500元/片，3英寸片2000-3000元/片。

合作方式技术服务
产业化所需条件
主要生产加工设备：
高压单晶炉：主要用于InP和InAs的多晶合成和单晶生长；
常压单晶炉（相当于40型或更大的Si单晶炉）：用于GaSb单晶、InAs单晶和InSb单晶的生长；
内圆切割机和多线切割机：用于单晶的定向和晶片切割；
研磨机：晶片研磨；
抛光机：晶片的单面和双面抛光；
其它配套条件：超净厂房、晶片的清洗腐蚀设备、表面检测分析和常规电学测试设备等。

年产2万片（以2-3英寸晶片为例），需要主要的单晶生长设备3-4台，切割设备2台，抛光设备3-4台，厂房面积300-400平米，超净厂房约100平米。

投资估计为2000万元。