先进半导体研究院：引领第三代半导体产业新变革

<正>建设背景硅及先进半导体材料是发展半导体技术的基石,是全球半导体产业竞争的焦点。近年来,以碳化硅、氮化镓为代表的第三代半导体材料,以其优越的性能和巨大的市场前景,迅速开辟出全球半导体市场的新赛道。我国《“十四五”规划和2035年远景目标纲要》中明确提出,要加速推动以碳化硅、氮化镓为代表的第三代半导体新材料新技术产业化进程,催生一批高速成长的新材料企业,极大促进第三代半导体产业在我国更快更好地发展。     

广东省第三代半导体创新发展刍议

第三代半导体是指以氮化镓(GaN)、碳化硅(SiC)为代表的宽禁带半导体(禁带宽度大于2 eV),近年来扩展至氮化铝(AlN)、金刚石、氧化镓(Ga2O3)、氮化硼(BN)等超宽禁带半导体.相比于以硅(Si)、锗(Ge)为代表的第一代半导体和以砷化镓(GaAs)、磷化铟(InP)为代表的第二代半导体,第三代半导体具有更...     

碳化硅半导体材料研究进展及其产业发展建议

正碳化硅特点及应用碳化硅(SiC)具有禁带宽度大、热导率高、电子饱和漂移速率大、临界击穿电场高、介电常数低及化学稳定性好等诸多优点,是新世纪有广阔发展潜力的第三代新型半导体材料。SiC晶片和外延衬底在通信、汽车、电网、航空、航天、石油开采以及国防等各个领域有着广泛的应用前景,其主要用途如表1。     

第三代宽禁带功率半导体及应用发展现状

 近年来，以碳化硅和氮化镓为代表的第三代宽禁带功率半导体迅猛发展，已成为中国功率电子行业的研发和产业化应用的重点。抓住第三代宽禁带功率半导体的战略机遇期，实现半导体材料、器件、封装模块和系统开发的自主可控，对保障工业创新体系的可持续发展至关重要。在分析第三代宽禁带功率半导体重要战略意义的基础上，综述了其材料、器件研发和产业的发展现状，阐述了碳化硅及氮化镓器件在当前环境下的应用成果，剖析了第三代半导体行业存在的关键问题。建议在国家政策的进一步领导之下，发挥行业协会和产业联盟的桥梁和纽带作用，对衬底材料、外延材料、芯片与器件设计和制造工艺等产业链各环节进行整体支撑，引导各环节间实现资源共享、强强联合，上下游互相拉动和促进，形成一个布局合理、结构完整的产业链。     

承载使命引领未来天域团队为广东半导体产业添翼——专访东莞市天域半导体科技有限公司创新团队

自主研发核心技术9项、申请获得授权专利23项、发表国际论文40余篇……这是一个致力于第三代宽禁带碳化硅半导体外延材料及器件产业化的创新团队（以下简称天域创新团队），同时,她也是一个和谐共融、共同奋进的团队，她以推进我国碳化硅整体产业化为目标，以带动广东乃至我国电力电子技术变革为使命。今天，让我们走进第三代半导体碳化硅材料和器件研发及产、业化创新科研团队，从他们的所思所想，透析我省创新团队引进的现状，以及未来新型半导体的产业化格局。     

高灵敏度宽禁带半导体紫外探测器

以碳化硅(SiC)和Ⅲ族氮化物为代表的宽禁带半导体是近年来国内外重点研究和发展的新型第三代半导体材料,具有禁带宽度大、导热性能好、电子饱和漂移速度高以及化学稳定性优等特点,用于工作于紫外波段的光探测器件具有显著的材料性能优势.宽禁带半导体紫外探测器的主要应用包括:国防预警、环境监测、化工和生化反应的光谱分析和过程检测、以及天文研究等.本文主要回顾近年来南京大学在此方面开展的一些代表工作,所涉及到的典型器件有:具有极低暗电流的AlGaN基日盲MSM紫外探测器、高量子效率AlGaN基日盲雪崩光电探测器、以及SiC基可见光盲紫外单光子探测器.     

半导体SiC材料研究进展及其应用

作为第三代的半导体材料,SiC具有带隙宽,热导率高、电子的饱和漂移速度大,临界击穿电场高和介电常数低,化学稳定性好等特点,在高频、大功率、耐高温,抗辐照的半导体器件及紫外探测器等方面具有广泛的应用前景。文章综述了碳化硅的发展历史,介绍了SiC材料的生长工艺技术,并简要讨论了SiC器件主要应用领域和前景。     

三代半导体材料发展历程

正第一代半导体材料:主要指硅(Si )、锗( Ge)元素半导体材料兴起时间:20世纪50年代性能特点:取代了笨重的电子管,促进了集成电路的产生。主要应用:低压、低频、中功率晶体管、光电探测器。第二代半导体材料:以砷化家(GaAs )、磷化钢(InSb )为代表兴起时间:20世纪70年代     

国内动态

<正>我国成功研制6英寸碳化硅单晶衬底近日,中国科学院物理研究所北京凝聚态物理国家实验室(筹)先进材料与结构分析实验室团队人员与北京天科合达蓝光半导体有限公司合作,成功研制出了6英寸碳化硅(SiC)单晶衬底。碳化硅属于第三代半导体材料,是制造高亮度LED、电力电子功率器件以及射频微波器件的理想衬底。     

扬帆芯未来，助力新基建，大力推进第三代半导体制造装备国产化

 第三代半导体以碳化硅、氮化镓等材料为代表,已经在5G基站、新能源汽车充电桩等新基建领域崭露头角。第三代半导体加工工艺具有高温、高能量、低损伤等特点和要求,决定了其制造装备相对通用半导体制造装备具有独特性。综述了第三代半导体制造装备需求及其国产化现状,提出了相关产业发展建议：以企业为主体,产学研用协同创新;着力装备共性技术,培育自主零部件配套体系;加强创新人才培养,增强产业发展后劲。     

厦门市第三代半导体产业的现状与发展对策研究

在知识经济时代,高科技是决定一个国家综合国力和竞争能力的重要因素.以碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)为代表的第三代半导体,具有高频、高效、高功率、耐高压、耐高温、抗辐射能力强等优越性能,是支撑新一代移动通信、能源互联网、高速轨道交通、新能源汽车、消费类电子等产业自主创新发展和转型升级的重点核心材料和电子元器件,与节能...     

第三代半导体辐射探测器研究进展

 以氮化镓（GaN）、碳化硅（SiC）、金刚石等为代表的第三代半导体具有大的禁带宽度、高击穿电场、高饱和电子速率、高热导率以及具有高的位移阈能,耐高温、耐辐照能力,在核装置运行监测、空间探测、高能粒子物理探测等领域具有重要的应用潜力。介绍了第三代半导体的相关性质、辐射探测器主要制备方法以及不同类型辐射探测器的研究进展,展望了第三代半导体在辐射探测方面的发展趋势。提出第三代半导体辐射探测器的出现必然会促进核科学、空间探测、粒子及高能物理等方面的研究,对于国家提升核心竞争力具有重要的推动作用。     

新一代宽禁带半导体材料

回顾半导体的发展历程,随着不同时期新材料的出现,半导体的应用先后出现了几次飞跃。首先,硅材料的发现使半导体在微电子领域的应用获得突破性进展,日用家电和计算机的广泛应用都应该归功于硅材料的应用。而后,砷化镓材料的研究则使半导体的应用进入光电子学领域。用砷化镓基材料及其类似的一些化合物半导体,如镓铝砷、磷镓砷、铟镓砷、磷化镓、磷化钠和磷砷化镓等,制备出的发光二极管和半导体激光器在光通信和光信息处理等领域起到不可替代的作用,由此也带来了VCD和多媒体等的飞速发展。 目前,人们又开始研究新一代的宽禁带半导体材料。其中最有意义的是碳化硅、氮化镓和氧化锌。这些材料的共同特点是它们的禁带宽度在3.3到3.5电子伏之间,是硅的3倍,比     

半导体介晶综述

介晶是纳米晶粒通过有机物桥连、部分通过有机物或部分自身连接以及完全通过自身连接在一起形成具有介观尺寸(1~1 000 nm)的三维有序组装体,表现出类似单晶的衍射花样。为更好地利用介晶半导体材料,概述介晶半导体材料的生长机理,即粒子介导的形成过程;总结介晶半导体光催化材料Ti O2、Zn O、WO3、Bi2WO6、Cd S/Cd Se和Pb S等在能源和环境方面具有应用潜质的制备方法;结合介晶结构分析,讨论半导体材料中缺陷的检测方法及其分布,以及缺陷对光催化性能的影响;展望介晶半导体光催化材料的应用前景。     

宽禁带半导体 中国科学家谈科学

宽禁带半导体,突破了第一、二代半导体材料的居里温度远低于室温的困境,在高温、大功率应用中有很大的潜力。在同一材料体系实现非易失性自旋存储和电、光信号处理器件的集成,将成为宽禁带半导体微电子发展的远期目标。     

创“芯”广东 提升半导体产业研发制造能力——专访广东省半导体产业技术研究院胡川博士

广东省半导体产业技术研究院(以下简称半导体研究院或研究院)是广东省科学院旗下的一家半导体技术领域的主体研究机构。自2016年正式注册成立以来,研究院集聚了来自全球知名高校、科研机构和顶尖半导体企业的高层次学科带头人,在第三代半导体材料、新型显示器件等领域开展了一系列研发创新,取得了国际领先的技术成果。近日,本刊记者专程采访了研究院引进的学科带头人,曾在全球顶尖半导体公司Intel担任研究员十多年的胡川博士,对胡博士立足广东打造异构集成技术开发高端平台,提升我国半导体产业研发制造能力的相关工作进行了探访。     

第三代半导体引领生活新时尚——记北京大学宽禁带半导体研究中心张国义团队

继硅（Si）引导的第一代半导体和砷化镓（GaAS）引导的第二代半导体后，由Ⅲ族氮化物引领的第三代半导体闪亮资场并已逐渐发展壮大。与Si、GaAs等半导体不同，Ⅲ族氮化物所引领的第三代半导体对生活所体现出来的能力让人感到震惊，尤其在照明光源、激光器存储和功率微波器件等领域所造成的影响可以说是革命性的。     

封面图片说明：三代半导体材料发展历程

 第一代半导体材料：主要指硅（Si）、锗（Ge）元素半导体材料 兴起时间：20世纪50年代 性能特点：取代了笨重的电子管，促进了集成电路的产生。 主要应用：低压、低频、中功率晶体管、光电探测器。     

半导体表面吸附分子的表面增强喇曼散射

本文介绍了半导体材料表面吸附分子的表面增强喇曼散射(SERS)研究工作.至今,人们主要在二类半导体材料表面进行了SERS 实验:一类是半导体材料表面吸附分子的SERS 实验;另一类是被银修饰了的(silver-modified)半导体材料表面吸附分子的SERS 实验.文章还简单介绍了对半导体材料表面SERS效应所作的理论解释.最后对半导体材料表面SERS 研究的发展和应用前景作了展望.     

第三代半导体产业发展与趋势展望

 第三代半导体是全球半导体技术研究前沿和新的产业竞争焦点。综述了第三代半导体发展现状、中国对第三代半导体产业的科技支持政策及当前面临的风险和存在的问题。阐述了第三代半导体产业技术创新战略联盟的探索实践,包括推动产学研用创新联合体对接国家重大项目、推动国家级公共平台和产业创新生态建设、制定团体标准并推动相关检测平台建设、通过创新创业服务促进大中小企业融通发展、精准深度国际合作等。针对当前国际形势及中国第三代半导体产业面临的机遇和挑战,提出5点建议：尽快启动国家2030重大项目,通过国家第三代半导体技术创新中心形成合力,瞄准国家重大需求,探索新型举国体制;夯实支撑产业链的公共研发与服务等基础平台;加速推动产业生态环境的完善;组织实施应用示范工程,充分发挥需求端对产业的带动作用;构建科技资本网链,实现国家信用对研发链、产业链和资本链的拉动。