砷化镓单晶 编制说明
国家标准-砷化镓单晶-编制说明
国家标准《砷化镓单晶》编制说明（送审稿）一、工作简况1. 立项目的和意义砷化镓（GaAs）单晶材料是目前生产量最大、应用最广泛，同时也是最重要的化合物半导体材料之一，是仅次于硅的第二代半导体材料。
由于其优越的性能和能带结构，使其在微波器件和发光器件等方面具有很大的发展空间，具有广阔的市场前景。
砷化镓单晶作为一种新型的电子信息材料，技术水平的发展十分迅速。
近年来，砷化镓单晶的技术水平较10年前有了很大的提高，用途也得到了拓展，主要体现在以下几个方面：1、砷化镓单晶的直径、重量不断增大，生长及加工工艺日趋成熟。
2、100 mm（4英寸）、150 mm（6英寸）砷化镓单晶均已批量生长，砷化镓晶片也已经规模化生产和应用。
3、在材料性能上，目前的砷化镓单晶与以往相比，国内外客户要求位错密度更低，材料的电学性能更加优化。
目前国内砷化镓单晶生长，以及开盒即用砷化镓单晶片的产业链已经打通，砷化镓单晶的质量水平影响下游的产业链，原有的标准GB/T 20228-2006所规定的的直径、电阻率、位错密度等指标已远远满足不了客户的市场需求，鉴于砷化镓单晶近几年的迅速发展，需要对GB/T 20228-2006《砷化镓单晶》标准进行修订，以引导砷化镓行业发展，满足市场需求和促进技术进步。
2. 任务来源根据《国家标准委关于下达2018年第三批国家标准制修订计划的通知》（国标委综合[2018]60号）的要求，由云南中科鑫圆晶体材料有限公司等单位负责修订《砷化镓单晶》，计划编号20181810-T-469，项目周期24个月，要求完成时间2020年9月。
3. 标准主编单位简况云南中科鑫圆晶体材料有限公司是一家专业从事高效率太阳能电池用锗单晶、砷化镓单晶等半导体晶体材料产品研发、生产、销售的高科技企业。
为充分发挥中国科学院半导体所在半导体晶体材料研究开发领域的优势及云南临沧鑫圆锗业股份有限公司的资源优势和产业化生产经验优势，满足国内外太阳能、LED产业的高速发展，于2008年6月在昆明高新区共同设立“云南中科鑫圆晶体材料有限公司”（以下简称“中科鑫圆”）。
lec砷化镓单晶生长技术
lec砷化镓单晶生长技术
砷化镓（GaAs）单晶生长技术是一项关键的半导体制备技术，
用于制造高性能光电子器件和集成电路。
砷化镓单晶生长技术通常
采用金属有机化学气相沉积（MOCVD）或分子束外延（MBE）等方法。
MOCVD是一种常用的砷化镓单晶生长技术，它利用金属有机化
合物和气相的反应来沉积单晶薄膜。
在MOCVD过程中，砷化镓单晶
通常在高温下（约600-700摄氏度）通过热分解金属有机化合物来
实现。
通过控制反应条件和衬底表面的结构，可以实现高质量、均
匀性好的砷化镓单晶生长。
另一种常见的生长技术是分子束外延（MBE），它是一种高真空
技术，通过分子束的热蒸发来沉积单晶薄膜。
在MBE过程中，砷化
镓单晶通常在超高真空环境下通过热蒸发金属源和砷源来实现。
MBE
技术能够实现非常精确的控制，因此在制备复杂结构和多层异质结
的器件时具有优势。
除了MOCVD和MBE，还有其他一些砷化镓单晶生长技术，如气
相外延（VPE）、液相外延（LPE）等。
这些技术各有优缺点，适用
于不同的应用场景和器件制备要求。
总的来说，砷化镓单晶生长技术是一个复杂而关键的领域，需要充分考虑材料的纯度、均匀性、晶格匹配等因素，以实现高质量的砷化镓单晶生长。
随着半导体器件的不断发展和应用需求的不断变化，砷化镓单晶生长技术也在不断创新和进步。
中华人民共和国国家标准《太阳能电池用砷化镓单晶》(送审稿)编
中华人民共和国国家标准《半导体抛光晶片亚表面损伤的反射差分谱测试方法》（送审稿）编制说明一、任务来源及计划要求本标准是全国半导体设备和材料标准化技术委员会材料分技术委员会于2008年度下达的国家标准制定任务（计划编号：20081117-T-469），计划要求制定半导体抛光晶片亚表面损伤的反射差分谱测试方法标准，由中国科学院半导体研究所负责起草，要求在2008年～2010年完成。
二、编制过程（包括编制原则、工作分工、征求意见单位、各阶段工作过程等）本标准是基于半导体所关于偏振反射差分谱（RDS）的技术发明专利，进行大量的实验研究后确定了亚表面损伤层的厚度、量和谱线强度的定量关系，并确定了测试的条件要求和设备系统的技术要求而制定。
本标准制定工作由中国科学院半导体研究所承担。
2008年4月成立了该标准制定工作组。
工作步骤是：1、在国外购买亚表面损伤极小的GaAs、InP衬底材料和加工制备不同亚表面损伤层的衬底。
2、反复测量比对，进行（RDS）测试数据与标样定量关系的测试及测试系统条件的确立。
3、测试结果分析与讨论，确定测量误差范围。
4、标准的编写。
5、标准的意见征询与上报公示等。
于2009年4月完成了标准征求意见稿，并对中电46所、北京通美晶体技术有限公司、有研半导体材料股份有限公司等单位征求意见。
2009年9月完成国标制定相关程序，现提交专家审定会审定。
三、调研和分析工作情况在制造GaAs、InP电路与器件的过程中，特别是采用直接离子注入工艺制造GaAs超高速数字集成电路及微波单片集成电路，用MBE、MOCVD 方法生长的微结构材料研制的GaAs微波毫米波电路与器件以及光电子器件，都是以GaAs抛光晶片作为基础材料，抛光晶片表面质量直接影响器件的性能和成品率。
尤其是离子注入工艺，通常离子注入层的深度在晶片表面1000A-3000A范围，抛光晶片的亚表面损伤层恰好是在这个范围内，它的晶格不完整性会直接影响离子注入层电阻率的均匀性和电子迁移率；降低了源漏饱和电流的均匀性和器件的成品率。
砷化镓单晶制备
水平布拉奇曼法 HB
垂直布里奇曼法 VB
垂直梯度凝固法(VGF)
工艺过程：
(1)熔化多晶料；
(2)开始生长时坩埚底部 <100>方向的籽晶处于慢速 降温的温度梯度；
(3)为调节化学计量比在熔体 上方保持一定的As压； (4)生长完毕时晶体慢速冷却 到室温。
垂直布里奇曼法 VB
A. VB法与VGF法基本原理是 相同的，最大的区别就是 热场与坩埚相对移动的方 式不同。
GaAs晶体的后续加工
• 晶体长成后，进行热处理以消除应力及改善电学性能，然后，进行头 尾切割、滚圆、定向切割、倒角、研磨、抛光等精细加工，最终研制 成具有优良的几何参数和表面状态的抛光片。
Thank You!
水平布拉奇曼法 HB
A. 在整个拉晶过程中， 砷端永远控制在610～ 620℃以保持砷的平衡 压力。 B. 为了减少硅的污染， 常在高低温之间设一 中温区以防止反应产 物向冷端扩散，称 “三温区法”。
水平布拉奇曼法 HB
此法的优点是设备简单，可制备多种掺杂剂的不同电阻率的单晶，能降低位
错密度，加工后的直径可达76mm圆片、 250-600 mm 。
B. VGF技术，坩埚是不移动
的，而是调整各温区的温 度，而VB技术中，热场固 定不动，通过驱动坩埚进
行移动，导致生长界面产
生相对运动。 C. 由于控制过程的不同，设 备成本有很大的区别，VB 工艺设备相对更便宜。
垂直布里奇曼法 VB
砷化镓多晶体
（原料准备）
垂直布里奇曼法 VB
1 根据材料的性质选用的是电阻炉 2 最新的垂直梯度炉设备，采用 计算机控制，设有48个控制点， 可控制24-32炉温段，可直接生长 出完整性好的圆形GaAs单晶。 3 容器为石英管，直径最大可达 100mm和150mm。 4 不足之处是生长晶体时,无法观 察和判断单晶生长情况,实现准确 的温控需要进行大量试验之后取得 经验。
光电器件用砷化镓体单晶材料的制备技术的研究
光电器件用砷化镓体单晶材料的制备技术的
研究
1砷化镓体单晶材料的概述
砷化镓（GaAs）是一种半导体材料，具有优异的光电性能。
由于其高电子迁移率和光吸收系数较高，砷化镓被广泛应用于太阳能电池、激光器、光电二极管、光伏器件等领域。
然而，砷化镓材料的制备技术相对较为复杂，制备高质量的砷化镓单晶材料具有一定难度。
2熔融法制备砷化镓单晶材料
熔融法是制备砷化镓单晶材料的一种有效方法。
该方法的原理是在高温下将小片砷化镓晶粒直接融化，然后通过晶种来实现晶体生长。
该方法具有生长速度快、杂质较少等优点。
此外，熔融法还可以通过其他元素的掺杂来改变砷化镓的性能，进一步提高其光电特性。
3分子束外延法制备砷化镓单晶材料
分子束外延法是另一种制备高质量砷化镓单晶材料的方法。
该方法主要是利用分子束产生的高能粒子在单晶衬底上形成砷化物材料。
分子束外延法可以制备出高质量的砷化镓单晶材料，但生长速度较慢且设备价格较高。
4液相外延法制备砷化镓单晶材料
液相外延法是制备砷化镓单晶材料的常用方法之一。
该方法是通过对砷化镓晶体与溶液的反应来实现晶体生长。
液相外延法可以制备出大面积、高质量的砷化镓单晶材料，且生长速度较快。
5总结
研究砷化镓体单晶材料的制备技术对于提高其在光电器件领域的应用性能具有重要意义。
熔融法、分子束外延法和液相外延法是当前制备砷化镓单晶材料的三种主要方法，每种方法都有其优缺点。
随着材料科学技术的不断发展，制备高质量的砷化镓单晶材料的技术将不断完善和拓展。
砷化镓半导体材料的晶格结构与电子特性分析
砷化镓半导体材料的晶格结构与电子特性分析砷化镓（GaAs）是一种重要的半导体材料，具有广泛的应用领域，如光电子器件、太阳能电池等。
本文将分析砷化镓的晶格结构和电子特性。
砷化镓的晶格结构是一种非常规的晶体结构，属于六方晶系。
它由砷原子和镓原子组成，砷原子位于六边形的顶点，镓原子位于六边形的中心。
砷原子和镓原子之间通过共价键连接在一起，形成一个稳定的晶体结构。
这种非常规的晶体结构使得砷化镓具有一些独特的性质。
首先，砷化镓具有优良的电子迁移率。
这是因为砷化镓的晶格结构中缺少了很多散射中心，电子在晶格中的运动较为自由，电子迁移率较高。
这使得砷化镓在高频率电子器件中有着广泛的应用。
其次，砷化镓具有较高的电子亲和能。
电子亲和能是指电子与原子结合形成负离子所释放的能量。
砷化镓的电子亲和能较高，表明电子易于分离出来形成自由电子。
这使得砷化镓成为一种优良的导电材料。
此外，砷化镓的能带结构也对其电子特性产生了影响。
砷化镓的能带结构可以通过一些理论模型进行计算和描述。
常用的模型有紧束缚近似模型和托马斯-费米模型。
这些模型可以计算砷化镓的能带结构和能带间隙。
砷化镓的能带结构中，存在导带和价带。
导带中的能级较高，电子占据较少。
价带中的能级较低，几乎被电子完全填满。
能带间的能隙是禁带宽度，决定了砷化镓的导电性质。
能隙较小的材料容易导电，能隙较大的材料则是绝缘体。
除了能带结构，砷化镓的电子特性还与材料的掺杂有关。
材料的掺杂可以改变材料的导电性质。
比如，将砷化镓中的部分镓原子替换为硅原子，称为硅掺杂，将产生N型半导体。
在这种情况下，砷化镓中的电子浓度明显增加，导电性能得到改善。
类似地，将砷化镓中的部分砷原子替换为铟原子，称为铟掺杂，则可以形成P型半导体。
总之，砷化镓是一种重要的半导体材料，具有优良的电子特性。
其晶格结构是一种非常规的六方晶系，使其具有较高的电子迁移率和电子亲和能。
砷化镓的能带结构和掺杂也影响着其导电性质。
砷化镓在光电子器件和太阳能电池等领域有着广泛的应用前景。
砷化镓单晶的制备及应用
砷化镓单晶的制备及应用李卫学号24101901672 序号38摘要随着全球科技的快速发展,当今世界已经进入了信息时代.作为信息领域的命脉，光电子技术和微电子技术无疑成为了科技发展的焦点。
砷化镓作为第二代III-V族化合物半导体材料，现在虽然还没有硅材料应用的普及，但它凭借着工作速度和频率上的优势也在迅速地扩大着它的使用领域。
为了能让大家更好地了解砷化镓这个具有无限潜力和广阔前景的半导体单晶,我决定对砷化镓的制备工艺过程及其应用做一些介绍。
一、砷化镓的制备过程随着对砷化镓使用的愈加广泛，人类对砷化镓的制备工艺也在进行着不断地研究和完善，到目前为止已经有多种砷化镓的制备工艺技术，其中最主要的要属水平布里奇曼法和液态密封法。
下面我将对液态密封法制备砷化镓工艺全过程做一些介绍。
液态密封法也称LEP法或LEC法，它是目前拉制大直径III—V族化合物晶体的最重要的方法。
它的大概过程是再高压炉内，将欲拉制的化合物材料盛于石英坩埚中，上面覆盖一层透明而黏滞的惰性熔体，将整个化合物熔体密封起来，然后再在惰性熔体上充以一定压力的惰性气体，用此法来抑制化合物材料的离解。
LEC法制备砷化镓单晶的工艺流程如下：1.装料：一石英杯装Ga，一石英安瓶装As，石英坩埚中装B2O3.2。
抽真空下,B2O3加热脱水（900—1000度），Ga杯，As瓶烘烤除去氧化膜。
3。
降温至600—700度，将Ga倒入坩埚内沉没在B2O3下，充Ar气。
3．降温至600-700度，将Ga倒入坩埚内沉没在B2O3下，充Ar气。
4.As安瓶下端的毛细管尖插入Ga夜中,升温至合成温度，As受热气化溶入Ga内生长GaAs。
5。
拔出安瓶管，并按Si直拉法拉晶程序，引晶-缩颈-放肩-等径生长—收尾拉光等步骤拉制GaAs单晶.下面对整个制备工艺过程的几个方面加以详细介绍：(一）、密封化合物熔体的惰性熔体应具备以下条件:1.密度比化合物材料小,熔化后能浮在化合物熔体上面。
砷化镓单晶制备
长速度小于坩埚下降速度,固-液
界面就要向低温区移动。这种情 况下,晶体很大部分以凹面生长， 生长出来的晶体常有云层和杂质，
甚至出现气泡，
生长出的晶体的均匀性和完整性 才较好，一般为1-60mm/h。
单晶制备-生长炉
1 最高温度：2500°C 2 可在真空、惰性气体下工作，压力范围5x102 至1500mbar（可定制高真空） 3 标准2-4个加热区（最多可定制20个加热区） 4 样品提拉速度1-60mm/h，专利传动技术，最 大限度降低样品震动。 5 精确的样品定位，误差<1mm 6 全自动控制 （高温布里奇曼生长炉）
B. VGF技术，坩埚是不移动
的，而是调整各温区的温 度，而VB技术中，热场固 定不动，通过驱动坩埚进
行移动，导致生长界面产
生相对运动。 C. 由于控制过程的不同，设 备成本有很大的区别，VB 工艺设备相对更便宜。
垂直布里奇曼法 VB
砷化镓多晶体
（原料准备）
垂直布里奇曼法 VB
1 根据材料的性质选用的是电阻炉 2 最新的垂直梯度炉设备，采用 计算机控制，设有48个控制点， 可控制24-32炉温段，可直接生长 出完整性好的圆形GaAs单晶。 3 容器为石英管，直径最大可达 100mm和150mm。 4 不足之处是生长晶体时,无法观 察和判断单晶生长情况,实现准确 的温控需要进行大量试验之后取得 经验。
水平布拉奇曼法 HB
A. 在整个拉晶过程中， 砷端永远控制在610～ 620℃以保持砷的平衡 压力。 B. 为了减少硅的污染， 常在高低温之间设一 中温区以防止反应产 物向冷端扩散，称 “三温区法”。
水平布拉奇掺杂剂的不同电阻率的单晶，能降低位
错密度，加工后的直径可达76mm圆片、 250-600 mm 。
第二代半导体晶体砷化镓晶体
第二代半导体晶体——磷化镓单晶砷化钾单晶是目前技术最成熟、应用最普遍的最要紧的半导体材料之一。
普遍用于光电子和微电子领域。
在Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体晶体中，砷化镓的电子迁移率比硅大4～5倍，用其制作集成电路时，工作速度比硅更快，且禁带宽度也较宽，因此它的热稳固性和耐辐射性也较好。
砷化镓是直接跃迁型能带结构，它的发光效率较高，并可用来制作激光器。
1.生长方式直拉法(1)生长装置直拉法生长装置如图11-2所示。
(a)磁拉法装置(b)镓封法示意图11-2 晶体直拉法生长装置示意1-石墨坩埚；2，9-射频线圈；3，8-辅助熔炉；4-磁铁；5-高居里点合金；6-封锁的Si02容器；7-用于密封的液态镓(2)生长进程与条件在GaAs晶体生长的进程中，应始终维持必然的蒸汽压力。
坩埚中放人合成的GaAs多晶锭料，在低温端放砷，并维持610℃，在容器中维持压力为×l04 Pa的砷蒸气。
磁拉法的磁铁也是处在610℃的温度下，因此在反映器内的磁性材料必需是高居里点温度的合金，用纯铁也能够。
外部磁铁可用电磁铁或固定磁铁。
镓封法是因为温度在610℃时镓中溶入的As量很少，也可不能结晶而且镓液的蒸气压也很低能够用来拉制GaAs单晶。
液体覆盖直拉法(LEC)用LEC法拉制GaAs单晶，能够像Si 一样将GaAs多晶料放在坩埚中，上面放必然量经脱水的B203，加热后拉制GaAs单晶，炉内气氛为Ar或N2，气压为～2)×105Pa。
这种方式所用的多晶料仍需在石英管内合成。
为了降低单晶的本钱可用原位合成，即在单品炉内合成GaAs并拉制单晶。
原位合成还可分为两种：一种称为注入法；另一种为高压原位合成法。
注入法是将除去氧化膜的Ga和脱去水分的B203装于坩埚，单晶炉内充入N2或Ar，使其气压为～2)×105Pa再加热到1237℃，将细颈的装As的石英管插入Ga液中，使As管和Ga管连通，加热As管（也可利用单晶炉的辐照热），使As蒸气通入Ga合成GaAs熔体，合成进程要维持气压和温度稳固，避免熔体吸人As管，使其结晶并堵塞As蒸气出口引发As管爆炸。
砷化镓的参数
砷化镓的参数砷化镓是一种重要的半导体材料，它用于构建激光器、可调谐激光器和其他光电器件。
它具有高的载流子传输速率、高的光学质量因子和高的偏振纯度等优点，是半导体器件的优选材料。
然而，由于其特殊的电学、光学和热特性，目前仅有少数研究人员研究其参数。
砷化镓的结构是GaAs（GaAs）晶体层构成的。
GaAs晶体的晶格参数a是5.65，它的晶体密度为5.3×1022atoms/cm3，c/a比例为1.6017，介电常数介于11.8和12.9之间，带隙介于1.42和1.48之间。
由于GaAs晶体是非规则结构，它的层间载流子分布因子2.4×1014cm-2eV-1。
砷化镓的本征带隙是1.442eV，它的光电系数为0.96×10-10cm2/V。
砷化镓的热特性也比较特殊。
它对光辐射的吸收率比较低，热系数可以用0.32W/cm，热导率可以达到43.5W/mK。
它的电子量子效率可以高达0.63，然而，它的噪声level是3.3×104A/√Hz，属于中等水平。
此外，砷化镓的热分布也很有特点。
它的heatspreader特性主要是受晶体结构的影响。
它的热传递常数是2.3×1012 W/mK，它的热系数是0.65×102K/W，其最大热折射率是2.3，而其最小热折射率是0.9。
总之，砷化镓是不可缺少的光电子器件中的材料之一。
虽然研究相关参数的工作仍在进行中，但是我们可以从上述介绍的参数来了解，砷化镓具有良好的光学特性，以及理想的热特性，可以适用于多个应用场景。
它的参数也正在不断地为研究人员所重视，而它的应用前景也十分可观。
砷化镓晶体结构
砷化镓晶体结构
砷化镓（Gallium Arsenide，GaAs）是一种常用的半导
体材料，具有广泛的应用领域，如电子器件、光电子器件、太阳能电池等。
其晶体结构是重要的基础知识，下面是对砷化镓晶体结构的详细介绍：
1. 晶体结构类型：砷化镓的晶体结构属于立方晶系，具体来说是面心立方（FCC）结构。
这意味着晶体中的原子在
立方晶格的顶点和面心位置上排列。
2. 晶格常数：砷化镓的晶格常数是基于晶体的结构参数。
对于砷化镓晶体，其晶格常数为a = 5.6535 Å，表示晶格
参数的长度单位。
3. 原子排列：在砷化镓晶体中，镓原子（Ga）和砷原子（As）以一定的方式排列。
晶体中的每个镓原子被置于一个面心立方晶格的顶点，而每个砷原子被置于相邻镓原子的面心位置上。
这种排列方式形成了一个稳定的晶体结构。
4. 结合键：砷化镓晶体中的镓原子和砷原子通过共价键相互连接。
每个镓原子与周围的四个砷原子形成共价键，每个砷原子与周围的四个镓原子形成共价键。
这种共价键的形成使得砷化镓具有良好的电子传导性能。
总结起来，砷化镓的晶体结构是面心立方（FCC）结构，其中镓原子和砷原子通过共价键相互连接。
了解砷化镓的晶体结构对于理解其物理和电子性质以及在器件制造中的应
用非常重要。
砷化镓晶体及晶片 led制造材料
砷化镓晶体及晶片 led制造材料砷化镓晶体及晶片是制造LED（Light Emitting Diode，发光二极管）的重要材料之一。
本文将介绍砷化镓晶体及晶片的特性、制备过程及其在LED制造中的应用。
砷化镓（Gallium Arsenide，GaAs）是一种具有优良电学特性和光学特性的半导体材料。
砷化镓晶体具有较高的电子迁移率和较小的能隙，能够在可见光范围内发射出不同颜色的光。
与硅材料相比，砷化镓具有较高的电子迁移率，使其在高频电子器件和光电器件中具有更好的性能。
砷化镓晶体的制备主要通过金属有机化学气相沉积（MOCVD）或分子束外延（MBE）等方法进行。
在制备过程中，先将金属有机化合物和气体分子分解产生金属和砷化物，然后在衬底表面上形成砷化镓晶体的薄膜。
晶片制备过程中，通过光刻、蚀刻和金属化等工艺将砷化镓晶体切割成小片，并在表面上制作电极和连接线。
砷化镓晶片在LED制造中具有重要应用。
由于砷化镓晶片具有较高的光电转换效率和较小的能量损失，使其成为制造高亮度、高效能LED的理想材料。
砷化镓晶片的发光效率可达到80%以上，远高于其他材料。
此外，砷化镓晶片制备工艺成熟，可实现大规模生产，使得LED的成本得以降低。
砷化镓晶片广泛应用于照明、显示和通信等领域。
在照明方面，砷化镓LED可以发出不同颜色的光，可用于室内照明、汽车照明和背光源等。
在显示方面，砷化镓LED可用于制造高清晰度的显示屏，如液晶电视、手机屏幕和电脑显示器等。
在通信方面，砷化镓LED 可用于制造高速光通信器件，如光纤通信中的激光器和光电二极管等。
然而，砷化镓晶片也存在一些挑战和问题。
首先，砷化镓晶片的成本相对较高，限制了其在大规模应用中的普及。
其次，砷化镓晶片的热耐受性较差，需要进行散热设计以提高其稳定性。
此外，砷化镓晶片的生产过程中会产生一些有害物质，对环境造成一定影响，需要进行合理处理和回收。
砷化镓晶体及晶片作为LED制造的重要材料，具有优良的电学特性和光学特性，能够实现高亮度、高效能的发光。
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国家标准《砷化镓单晶》
编制说明（送审前征求意见稿）
一、工作简况
1. 立项目的和意义
砷化镓（GaAs）单晶材料是目前生产量最大、应用最广泛，同时也是最重要的化合物半导体材料之一，是仅次于硅的第二代半导体材料。
由于其优越的性能和能带结构，使其在微波器件和发光器件等方面具有很大的发展空间，具有广阔的市场前景。
砷化镓单晶作为一种新型的电子信息材料，技术水平的发展十分迅速。
近年来，砷化镓单晶的技术水平较10年前有了很大的提高，用途也得到了拓展，主要体现在以下几个方面：
1、砷化镓单晶的直径、重量不断增大，生长及加工工艺日趋成熟。
2、100mm（4英寸）、150mm（6英寸）砷化镓单晶均已批量生长，砷化镓晶片也已经规模化生产和应用。
3、在材料性能上，目前的砷化镓单晶与以往相比，国内外客户要求位错密度更低，材料的电学性能更加优化。
目前国内砷化镓单晶生长，以及开盒即用砷化镓单晶片的产业链已经打通，砷化镓单晶的质量水平影响下游的产业链，原有的标准GB/T 20228-2006所规定的的直径、电阻率、位错密度等指标已远远满足不了客户的市场需求，鉴于砷化镓单晶近几年的迅速发展，需要对GB/T 20228-2006《砷化镓单晶》标准进行修订，以引导砷化镓行业发展，满足市场需求和促进技术进步。
2. 任务来源
根据《国家标准委关于下达2018年第三批国家标准制修订计划的通知》（国标委综合[2018]60号）的要求，由云南中科鑫圆晶体材料有限公司等单位负责修订《砷化镓单晶》，计划编号20181810-T-469，项目周期24个月，要求完成时间2020年9月。
3. 标准主编单位简况
云南中科鑫圆晶体材料有限公司是一家专业从事高效率太阳能电池用锗单晶、砷化镓单晶等半导体晶体材料产品研发、生产、销售的高科技企业。
为充分发挥中国科学院半导体所在半导体晶体材料研究开发领域的优势及云南临沧鑫圆锗业股份有限公司的资源优势和产业化生产经验优势，满足国内外太阳能、LED产业的高速发展，于2008年6月在昆明高新区共同设立“云南中科鑫圆晶体材料有限公司”（以下简称“中科鑫圆”）。
中科鑫圆公司研究掌握了VGF单晶炉设计、制造及单晶生长热场设计、单晶生长工艺和开盒即用晶片加工工艺等核心产业化生产技术。
生产的锗单晶片被国内外客户广泛应用于航空航天太阳能电池和地面聚光光伏电站等高科技领域，填补了国内空白，达到国际先进水平。
中科鑫圆公司先后承担了昆明市重大科技项目、云南省重点科技项目和国家科技支撑计划等多项重大科技项目，主持起草了《太阳能电池用锗单晶》、《区熔锗锭》等多项国家标准。
4. 主要工作过程
项目立项之后，成立了以云南中科鑫圆晶体材料有限公司、云南临沧鑫圆锗业股份有限公司为主的编制组单位，经调研国内生产企业的生产现状及技术发展趋势，考虑用户的当前使用要求及以后技术发展的潜在使用要求，于2018年10月形成了讨论稿。
2018年11月14日，由全国半导体设备和材料标准化技术委员会材料分技术委员会组织，在福建省福州市召开《砷化镓单晶》标准第一次工作会议（讨论会），与会专家对标准的修订提出了宝贵的意见。
编制组根据专家意见对标准稿件修改后，于2019年6月形成了征求意见稿（预审稿）。
2019年11月20日，在广东省东莞市由全国半导体设备和材料标准化技术委员会材料分技术委员会组织召开《砷化镓单晶》标准第二次标准工作会议（预审会），来自北京大学东莞光电研究院、中国电子科技集团公司第四十六研究所、北京天科合达半导体股份有限公司等13家单位的20余名专家参加了本次会议。
会上对标准稿件进行仔细的讨论，形成了修改意见，具体见意见汇总表（提出单位为预审会）。
2020年3月，编制组根据预审会的意见对标准稿件进行修改后形成了送审前的征求意见稿，上传国家标准制修订工作管理平台征求意见，同时发函主要生产、经销、使用、科研、检验等单位及科研院所征求意见。
二、标准编制的原则和主要内容的确定依据
1、编制原则
本标准起草单位自接受起草任务后，成立了本标准编制工作组，负责收集生产统计、检验数据、市场需求及客户要求等信息。
以国家标准GB/T 20228-2006《砷化镓单晶》为基础，初步确定了《砷化镓单晶》标准起草所遵循的基本原则和编制依据：
1.1标准的编写格式按国家标准GB/T 1.1《标准化工作导则第1部分：标准的结构和
编写规则》的统一规定和要求进行编写。
1.2考虑用户的当前使用要求及以后技术发展的潜在使用要求。
1.3考虑国内生产企业的生产现状及技术发展趋势。
2、标准主要内容的确定依据
本标准代替GB/T 20228-2006《砷化镓单晶》。
本标准与GB/T 20228-2006相比，本次的主要修订内容主要有9项，下面逐一说明。
1)根据北京大学东莞光电研究院修改意见对原标准中的“1范围”做了如下修改：对标准的适用范围修改，增加LEC、VGF、VB方法的描述，标准应用范围进行了调整，同时，范围中“技术要求”修改为“要求”。
2)删除原标准术语定义中的3.1和3.2，使内容更简洁清晰、明确。
3)删除原标准表1中的“LEC”三个字母，增加“电阻率”三字；删除产品分类中的水平布里奇曼法（HB），保留目前砷化镓企业主要使用的制备方法。
4)原标准中的“迁移率和电子迁移率”统一修改为“霍尔迁移率”；用以统一目前通用的电学性能测试用语。
5)增加了砷化镓单晶尺寸的规定和砷化镓单晶片的几何参数的规定，为砷化镓单晶棒切割提供参考。
6)对原标准中的位错等级进行了重新划分；采纳东莞市中镓半导体科技有限公司的修改意见，增加位错等级划分（罗马数字表示）。
7)修改原标准表1中SI（半绝缘）的掺杂剂、电子迁移率、电阻率范围，增加截面电阻均匀性偏差并增加定义进行说明；
8)采纳北京天科合达半导体股份有限公司的修改意见，删除半绝缘掺杂剂（Cr），保留目前市场常用的SI砷化镓掺杂剂（C），同时对半绝缘砷化镓进行重新分类。
9)增加了砷化镓单晶尺寸的规定；根据未来砷化镓市场发展趋势，同时增加了150mm、200mm直径要求。
三、标准水平分析
本标准拟代替GB/T 20228-2006《砷化镓单晶》，为推荐性国家标准，达到国内先进水平。
四、与现行法律、法规、强制性国家标准及相关标准协调配套情况
本标准是对GB/T 20228-2006《砷化镓单晶》的修订和补充，与国家现行法律、法规和
相关强制性标准不存在相违背和抵触的地方。
五、重大分歧意见的处理经过和依据
在本标准修订过程中没有出现重大分歧意见。
六、贯彻标准的要求和措施建议
本标准将作为推荐性国家标准实施。
七、废止现行有关标准的建议
本标准颁布实施后，将代替GB/T 20228-2006《砷化镓单晶》，原标准废止。
八、预期效果
鉴于砷化镓单晶近几年的迅速发展，提出对“GB/T 20228-2006砷化镓单晶”标准进行修订，以引导砷化镓行业发展，满足市场需求和促进技术进步。
九、其它应予说明的事项
无。
标准编制组
2020年4月。