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(yīng)用，近年來不斷獲得技術(shù)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(wěn)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(yīng)用領(lǐng)域具有顯著的優(yōu)勢和巨大的發(fā)展?jié)摿Α１痉謺匮杏懗瑢捊麕О雽w材料的制備、工藝技術(shù)、關(guān)鍵設(shè)備及半導體器件應(yīng)用，旨在搭建產(chǎn)業(yè)、學術(shù)、資本的高質(zhì)量交流平臺，共同探討超寬禁帶半導體材料及器件應(yīng)用發(fā)展的新技術(shù)、新趨勢，積極推動我國超寬禁帶半導體材料和器件應(yīng)用的發(fā)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(xié)辦支持的“超寬禁帶半導體技術(shù)”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。
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(jié)合，則可以使用大規(guī)模集成硅(Si)工藝設(shè)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(guī)模集成電路結(jié)合對發(fā)展電子應(yīng)用具有重要意義。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(jié)合金剛石和硅》主題報告。報告中表示，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(jié)構(gòu)。
山東大學教授、晶體材料國家重點實驗室主任陶緒堂介紹了《高質(zhì)量氧化鎵單晶的生長及性能表征》研究報告。報告中表示，氧化鎵作為一種寬禁帶半導體材料，最近越來越受到國內(nèi)外科學家的重視，該材料適用于制作深紫外光電器件、發(fā)光二極管、高溫氣體傳感器以及高耐壓功率器件。該晶體紫外波段透過好，為其深紫外光電器件的制作提供了可能。除此之外，氧化鎵晶體在高壓功率器件方面具有很大潛力，其擊穿場強度遠高于GaN和SiC。目前，我們的工作主要集中在高質(zhì)量、大尺寸單晶的生長及其應(yīng)用的探索。
隨著半導體技術(shù)的發(fā)展，大功率高頻電子器件開始迅速普及。與典型的半導體材料（如SiC和GaN）相比，金剛石由于肖特基勢壘二極管、金屬氧化物半導體場效應(yīng)晶體管和p-n結(jié)二極管等高性能的高性能，在高功率的應(yīng)用中受到了越來越多的關(guān)注。西安交通大學王宏興教授分享了《采用MPCVD方法實現(xiàn)單晶金剛石n型摻雜快速生長》研究報告。報告中介紹到，擊穿場、高導熱率、高遷移率和低介電常數(shù)。然而，使用金剛石存在兩個主要障礙。一種是晶體尺寸和質(zhì)量，另一種是n型摻雜技術(shù)。氮，一種常見的V族雜質(zhì)，在導帶底部的1.7 eV處產(chǎn)生深雜質(zhì)水平。另一組V元素P已成功地摻雜在金剛石（111）和（001）表面，顯示出相對較淺的摻雜水平。此后，取得了很大進展。這些工程應(yīng)用甲烷濃度較低（＜1%），生長速率較低。在這項工作中，我們采用了高的甲烷濃度（＞7%）用于單晶金剛石的n型摻雜。生長速率約為20？M/H，SIMS結(jié)果表明P摻雜濃度相對較高。這是中國首次通過MPCVD法合成N型單晶金剛石。
江蘇南大光電材料股份有限公司技術(shù)總監(jiān)楊敏介紹了《Mo 源及其他材料在超寬禁帶半導體中的應(yīng)用》主題報告。報告中介紹了公司發(fā)展，和第三代半導體及LED照明材料相關(guān)產(chǎn)品。與科研單位、研究所或者公司合作開發(fā)新型MO源或其他產(chǎn)品，共同測試材料效果（MOCVD, OLED)及應(yīng)用。
鄭州大學教授、名古屋大學客座教劉玉懷介紹了《六方氮化硼的生長》研究報告。他介紹說，六方氮化硼(h-BN)是中子探測器和深紫外器件的理想選擇。化學氣相沉積(CVD)方法在過渡金屬上生長h-BN片，已有許多報道，但由于質(zhì)量問題，難以應(yīng)用于工業(yè)。金屬有機氣相外延(MOVPE)能夠為晶圓水平的h-BN提供優(yōu)化的設(shè)備和生長條件。然而，自從首次報告通過MOVPE[3] 生長h-BN以來，關(guān)于h-BN在藍寶石基體上的MOVPE生長機制的報道很少。
他指出，采用電子衍射圖對層間和上層BN層進行了進一步的研究。上面的有序?qū)釉诹呅尉Ц衽帕泻箫@示出分開的點，表明在這一層中主導的是六邊形相BN，而不是渦狀或非晶態(tài)的。相反，界面夾層的衍射圖樣呈環(huán)狀，說明非晶相在夾層中占主導地位。EELS分析證明，在非晶態(tài)夾層中存在Al L2、3和O K邊，而在上層h-BN薄膜中沒有發(fā)現(xiàn)，說明藍寶石可能通過提供Al和O在界面非晶態(tài)化中發(fā)揮重要作用。
北京大學劉放介紹了《高溫熱退火工藝對分子束外延二維氮化硼薄膜晶體質(zhì)量的影響》主題報告。報告中介紹說，sp2-BN由于具有超寬帶隙和層狀結(jié)構(gòu)，以及它在深紫外光電子器件中具有廣闊的應(yīng)用前景。與其他III氮化物材料相比，sp2-BN具有較低的受主能級，為解決傳統(tǒng)AlGaN基UV-LED的p型接觸瓶頸提供了新的途徑。由于sp2-BN具有較強的深紫外激子發(fā)射和較大的激子結(jié)合能，適合于實現(xiàn)高溫激子發(fā)射器件。盡管人們致力于sp2-BN外延層的生長，但是非金屬襯底的晶體質(zhì)量仍然面臨嚴峻的挑戰(zhàn)。
西安交通大學王艷豐帶來了《基于YSZ介質(zhì)層的氫終端金剛石場效應(yīng)晶體管》研究報告。他介紹說，我們成功的制備了基于YSZ介質(zhì)層的氫終端金剛石場效應(yīng)晶體管。首先，使用電子束蒸發(fā)技術(shù)，在氫終端金剛石表面制備了源漏電極；然后，使用紫外臭氧技術(shù)，對器件進行電器隔離；接著，使用原子層沉積技術(shù)，沉積一層氧化鋁，保護氫終端溝道；接著，使用磁控濺射技術(shù)，沉積YSZ介質(zhì)層；隨后，使用電子束蒸發(fā)技術(shù)，制備鋁柵極，柵的長、寬分別為15 和100微米；最后，測試該器件的電學性能。【根據(jù)會議資料整理，如有出入敬請諒解！】
