11月26日下午,“襯底、外延及生長裝備” 分會如期召開。本屆分會由中微半導體設備(上海)股份有限公司、蘇州鍇威特半導體股份有限公司、中國電子科技集團第十三研究所、國家電網全球能源互聯網研究院有限公司、英諾賽科科技有限公司協辦。
碳化硅(SiC)、氮化鎵(GaN)是重要的第三代半導體材料,在大功率高頻器件中具有重要的應用,其材料水平直接決定了器件的性能。會上,日本國立材料研究所SPring-8 BL15XU線站站長、東京工業大學兼職教授坂田修身,美國亞利桑那州立大學助理教授鞠光旭,俄羅斯STR Group, Inc.資深研發工程師Andrey SMIRNOV,鄭州大學Mussaab I. NIASS,德國ORCHESTRA總裁Guido COLOMBO,美國Aymont Technology Inc總裁Larry B. ROWLAND,美國NAURA-Akrion, Inc.首席技術官Ismail I. KASHKOUSH,廈門大學副教授林偉,中國科學院半導體研究所何亞偉等來自中外的強勢力量聯袂帶來精彩報告。北京大學物理學院教授、理學部副主任沈波,山東大學教授、晶體材料國家重點實驗室副主任徐現剛共同主持了本次分會。
提高寬禁帶半導體GaN基體的晶體質量對于發展先進功率半導體器件至關重要。X射線衍射方法是表征晶體結構的關鍵技術。會上,日本國立材料研究所SPring-8 BL15XU線站站長、東京工業大學兼職教授坂田修身做了題為“同步輻射X射線衍射法實現氮化鎵襯底及同質外延薄膜晶格面傾斜可視化”的精彩報告。
坂田修身是日本兵庫縣佐用郡NIMS先進測量和表征中心同步輻射X射線組組長,也是日本筑波NIMS研究網絡及設施服務部GaN分析表征中心的組長。目前的研究重點包括GaN晶片的結構表征以及功能金屬納米顆粒和氧化物薄膜的原子尺度結構以及電子態。
報告中,基于X射線衍射方法提出兩種方法用于描繪單晶晶格的局部定向性。為了繪制基體或者薄膜表面區域局部晶面的整個形狀,采用一種寬且單色性好的X射線束的反射模式。這個方法就是假設晶格倒格矢的輕微傾斜角分布在樣品的表面,來決定垂直于樣品表面的局部倒格矢的面內分布。并使用了兩個等價的衍射幾何關系分析了不同方位角的兩套圖像數據。
結合具體的實驗,坂田修身介紹了實驗裝置及最近的研究成果。不僅包括2英寸GaN同質外延薄膜,4英寸襯底,鎂摻雜的GaN薄膜,而且還包括非極性m面的同質外延薄膜。
為了研究襯底沿樣品厚度的方向,研究團隊使用具有非常窄的高度和寬的白光X射線的透射幾何模式。并在實空間繪制了相同能量的X射線衍射強度分布圖。報告中,坂田修身介紹了相關研究成果。
(內容根據現場資料整理,如有出入敬請諒解)