外延-技术-科技项目-

当前位置：首页 > 标签列表 > 正文

找到5项技术成果数据。

找技术>

6 英寸硅衬底氮化镓外延技术

成熟度：通过中试

技术类型：-

应用行业：制造业

技术简介

以氮化镓生长在硅基上实现第三代半导体技术，平衡异质外延所产生的晶格失配和热失配，使晶体质量更佳且应力更少，通过优化设计外延层的结构与生长条件、参数提高材料晶体质量，设计新的外延层结构控制材料内部应力，解决硅与氮化镓材料之间由于热失配和晶格失配造成的龟裂与高缺陷密度问题，并通过优化外延层结构参数改善材料电学性能，获得高质量的外延结构，以提供氮化镓功率器件开发和生产等应用终端。　　氮化镓外延生长目前已经广泛应用于白光照明和显示器背光源。随着新能源（电动）车的快速发展，其在电池充放电及能源管理上将扮演重要的角色。由于其宽禁带的材料特性，使得其在电子器件电压耐受度较传统硅电子器件更高，同时可在474 K 的环境下操作仍不失其期间特性。　　同时，也对于辐射有更好的耐受性，是将来 6G 低轨卫星的绝佳器件选择。采用 C-GaN 层耐压能力的关键结构、AlN buffer 层与 AlGaN 阶变层、AlInGaN 势垒层提高沟道电子密度、P-GaN 层增强型 HEMT 器件外延技术等四种核心技术来克服目前氮化镓在硅衬底异质材料的晶格常数及热膨胀系数所造成的残余应力翘曲及光电特性均匀性的问题。　　该项目实施后将实现新增年销售额 3000 万，带动产值 30 亿。
氮化物半导体大失配异质外延技术

成熟度：-

技术类型：-

应用行业：制造业

技术简介

该项目属于电子与通信技术学科的半导体材料与器件技术方向。氮化物宽禁带半导体是实现短波长发光器件和高频大功率电子器件的核心材料体系，在半导体照明、新一代移动通讯、国防军工等领域有重大应用，是全球高技术竞争和战略性新兴产业发展的关键领域。氮化物半导体外延制备是器件和系统的基础和核心技术。由于GaN同质衬底的稀缺，迄今氮化物半导体制备的主流方法是蓝宝石等衬底上的异质外延，存在巨大的晶格失配和热膨胀系数失配，由此导致的外延材料中高缺陷密度成为氮化物半导体技术发展的关键瓶颈，需结合涉及大失配异质外延体系的衬底技术、外延技术及外延层/衬底相互作用规律加以解决。该项目在863、973等国家和地方科技计划的持续支持下，围绕蓝宝石衬底上氮化物半导体大失配异质外延的缺陷和应力控制这一重大问题开展了系统研究，发明了有效提升外延质量的图形化蓝宝石衬底(以下称为PSS)新技术和外延生长新方法，制备出质量指标国际领先的氮化物半导体外延材料，建立了较为完善的氮化物半导体/PSS大失配异质外延技术体系，并实现了大规模产业应用，有力推动了我国氮化物半导体乃至第三代半导体技术和产业的发展。该项目主要技术发明点包括：（1)发明了光子准晶结构Si02/Al203复合PSS技术，通过引入位错阻挡机制降低GaN缺陷密度、通过提高界面折射率差提升芯片光提取效率，产业应用统计数据表明新型PSS上LED芯片较常规PSS提高出光效率5〜8%；(2)发明了一种刻蚀和沉积动态调控的二次掩膜PSS刻蚀方法，解决了刻蚀速率和刻蚀选择比难以同时提高的难题，刻蚀速率和选择比均比常规方法提升约1倍，进而实现了一套制造效率比常规技术提升约30%的PSS大规模产业化制备新技术和企业/地方标准；（3)发明了一种纳米PSS上AIN侧向外延方法，解决了PSS上A1N合拢厚度大、晶向扭曲严重的问题，AIN外延薄膜位错密度降至2.3x10sup8/supcmsup-2/sup,是迄今国际报道最好水平，并研制出内量子效率位居国际前列的AlGaN深紫外发光量子阱结构；（4)发明了一种InN边界温度控制外延方法，解决了大失配条件下随外延厚度增加InN龟裂和质量退化问题，InN外延薄膜室温电子迁移率提高到3580cmsup2/sup/Vs,是迄今国际报道最高值。该项目成果得到了国际同行的高度评价。国际半导体技术权威评论网站《SemiconductorToday》对相关成果先后两次给予专门报道和评价，国际顶尖晶体生长专业期刊Cryst. Eng. Comm.先后两次以封面论文发表相关成果，包括诺贝尔奖获得者在内的多位该领域国际知名学者对该项目成果给予了引用或评价。项目成果共获得国家发明专利授权31件，发表SCI收录论文73篇.在该领域国际学术会议上做邀请报告25次。经中国电子学会鉴定认为“该项目成果技术创新特色突出，关键技术达到国际领先水平”。项目成果培育出目前全球规模最大，集PSS研发和生产为一体的高新技术企业，近三年累计销售超过12.7亿元，新增利润超过1.6亿元，占据国内市场份额40%以上，并大量出口海外名牌企业，实现了我国氮化物半导体及其量子结构外延用高品质PSS产业从无到有的跨越。
一种半导体发光二极管的外延装置

成熟度：-

技术类型：-

应用行业：制造业

技术简介

1、课题来源与背景 ①课题来源：自选 ②背景：目前,LED器件的横向扩展都不好,原因在于电极之间的水平间隔为半导体薄膜厚度的数十倍,导致电流在在纵向上,已经到达器件的有源区时,横向仍远未达到均匀的程度。因此,改善电流扩展的措施旨在减少电流横向扩展的电阻,或增加电流纵向流动的电阻。现有技术通过在外延结构中增加n-GaN/u-GaN（不掺杂GaN,电阻大）的交叠结构,其原理都是在半导体材料内部实现电流扩展层的改善,外延结构厚度需要增加较大,生长成本增加较多。另外,增加的体电阻较大,器件的工作电压升高较多。 2、技术简介与应用情况本发明的目的在于提供一种半导体发光二极管的外延装置,该半导体发光二极管的外延装置可以实现电流扩展的显著改善,且器件电压的升高幅度小,同时,制备工艺简单,可适应量产的需求。本发明提供了一种半导体发光二极管的外延装置,该装置包括依次接触的N电极、N型半导体接触层、N型半导体导电层、发光层、P型半导体导电层、P型半导体接触层和P电极;所述N电极与N型半导体接触层之间的界面接触电阻,通过N型半导体接触层的掺杂浓度进行调节;或P电极与P型半导体接触层之间的界面接触电阻,通过P型半导体接触层的掺杂浓度进行调节。本发明在半导体的表面与金属电极接触的界面改善电流扩展,由于金属与半导体的接触非常敏感,界面的电导性易于调控,外延中仅需很薄的一层,就可以实现电流扩展的显著改善,且器件电压的升高幅度较小。本发明技术已应用于高光效黄光LED材料与芯片制造项目,该项目解决了国际上长期未能突破的高光效黄光LED的关键问题,大幅提升了黄光LED的光效,创造了国际最高值,具有里程碑意义,研究成果达到国际领先水平,具有重大推广应用价值。高光效黄光LED,解决了国际上无机LED缺高光效的问题,属基础性电子元器件的新突破,在LED领域具有里程碑意义,将有力促进LED行业的技术进步与产业发展。高光效黄光LED的出现,使LED照明不再被荧光粉所束缚,可更加灵活地应用到各种场景中。特别是在通用照明领域,以高光效黄光LED为基础,利用多基色LED混合成白光,显色指数高,且色温、光谱可调节,光效也与传统的荧光粉白光型LED接近,已在高端照明领域进行推广应用;随着技术进步和成本降低,黄光LED光效提升到更高的程度,多基色LED将会大幅超越荧光粉白光型LED,全面替代后者,对LED照明市场产生革命性变革。 3、历年获奖情况 ①黄光LED发光效率是国际公开报道的最高水平的2倍以上,获得了2016-2017年度国际半导体照明联盟颁发的“全球半导体照明年度新闻奖”。 ②“金黄光LED照明光源”获得中国照明学会颁发的中照照明科技创新奖一等奖。 ③“105国道吉安新干大洋洲段沿线道路照明改造工程”项目获得国际半导体照明联盟（ISA）评选的“全球半导体照明示范工程100佳”。
快速辐射加热超低压化学气相沉积原子级外延方法与技术

成熟度：-

技术类型：-

应用行业：制造业

技术简介

该项目属半导体材料科学技术领域。该项发明成果创新发展了制备半导体异质结构，超晶格量子阱材料的超薄层异质外延方法与技术。获得两项国家发明专利：(1)一种获得半导体异质结构与超晶格材料的方法与设备，专利号：90105603.0；(2)一种获得低表面分凝硅/锗硅异质结构的外延生长方法，专利号：92109725.5。专利(1)提出采用先进的计算机软/硬件技术实现“快速辐射加热，超低压化学气相淀积”(RTPZ/VLP—CVD)，以埃/秒级生长速率生长组份可调的锗硅合金(sil-xGex)超薄层材料。专利(2)提出采用掺氢扼制GeSi上生长si时Ge进入到Si层的分凝新方法，有效扼制了Ge的分凝现象，解决了SiGe/Si多层量子结构材料生长的技术难点，获得界面陡峭的SiGe/Si量子结构材料。应用这两项专利技术提供了制备优质半导体异质结构超晶格材料的先进方法与技术。这种方法及技术与先进的硅技术工艺兼容，并具有性能优越，功能多，用途广，自动化程度高，结构简便可靠，费用低，便于推广的特点。运用该项方法与技术，成功地制备出各种优质sil-xGex/Si异质结构超晶格材料，提供给国内外十多单位使用，取得良好的效果。同时，移植技术也已成功地生长出GaN蓝光材料，表明该项发明的有效性。
混合物快速外延新工艺

成熟度：-

技术类型：-

应用行业：制造业

技术简介

该新工艺主要用于半导体器件和电路的生产与研究方面相当多的器件和电路是用硅外延片制造的，该工艺就是快速生产高质量硅外延片的。混合外延是由硅烷外延发展而成，硅烷外延由于分解产物在气流中聚集形成硅核，降低了有效的硅烷浓度，该工艺利用氯化氢来抑制硅烷气相成核，提高生长速率和外延层的质量。该新工艺的生产速率为１微米每分，比硅烷外延提高十倍。连续生产可提高效率七到八倍。外延层的晶格完整性和表面质量优于硅烷外延，杂质在界面分布的陡峭程序优于四氯化硅外延。经济效益明显：过去６０千瓦高频炉生产一炉外延片耗电９０度，该新工艺生产同样一炉质量更好的仅耗电２４度，每台炉子每天省电五百度左右。同时也提高了生产效率。