金剛石材料因具有超寬禁帶、高載流子遷移率、高飽和漂移速度、高熱導(dǎo)率等優(yōu)異特性，已成為國(guó)內(nèi)外研究熱點(diǎn)。金剛石半導(dǎo)體材料 的發(fā)展關(guān)系到高頻、高功率系統(tǒng)的更新?lián)Q代。同時(shí)，半導(dǎo)體測(cè)試技術(shù)的發(fā)展對(duì)于確保半導(dǎo)體器件的質(zhì)量、性能和可靠性至關(guān)重要。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的進(jìn)步和應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)展，測(cè)試技術(shù)也在不斷演進(jìn)，以滿足越來(lái)越復(fù)雜和高性能的半導(dǎo)體器件的需求。

6月22日-23日，“新一代半導(dǎo)體晶體技術(shù)及應(yīng)用大會(huì)在濟(jì)南召開(kāi)。本次會(huì)議在第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟指導(dǎo)下，由山東大學(xué)新一代半導(dǎo)體材料研究院、山東大學(xué)晶體材料國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、濟(jì)南市歷城區(qū)人民政府、山東中晶芯源半導(dǎo)體科技有限公司、山東華光光電子股份有限公司、極智半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)網(wǎng)（m.ybx365.cn）、第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)共同主辦。

會(huì)議除開(kāi)幕大會(huì)，還設(shè)置了四大平行論壇。其中“金剛石和半導(dǎo)體測(cè)試技術(shù)”平行論壇上，實(shí)力派嘉賓代表們深入研討，分享相關(guān)技術(shù)最新研究成果，探討發(fā)展趨勢(shì)與前沿。廈門大學(xué)副教授尹君，山東大學(xué)教授彭燕共同主持了該分論壇。

 廈門大學(xué)副教授尹君

山東大學(xué)教授彭燕

《SiC/金剛石新型散熱結(jié)構(gòu)》

CVD金剛石薄膜的熱導(dǎo)率已接近或達(dá)到天然金剛石的水平；無(wú)需散熱裝置，減小整機(jī)體積，提供了制作超大規(guī)模集成電路的可能；成為目前用作高功率密度器件的散熱元件最理想的材料。山東大學(xué)教授彭燕做了“SiC/金剛石新型散熱結(jié)構(gòu)”的主題報(bào)告，分享了新型散熱結(jié)構(gòu)的最新研究進(jìn)展與成果。報(bào)告指出，當(dāng)前制備出高質(zhì)量單晶金剛石現(xiàn)階段仍存在一定困難。新型材料體系：理論模擬-材料生長(zhǎng)-超精密加工-器件制備，全套工藝流程和制備方案；解決了（1）異質(zhì)界面多晶成核的問(wèn)題；（2）SiC-金剛石熱學(xué)特性模擬；兼容已建立的SiC基GaN外延和器件制造技術(shù)，制備出高性能器件。

南京大學(xué)副教授陶濤

《金剛石的高質(zhì)量生長(zhǎng)及其器件》

南京大學(xué)副教授陶濤做了“金剛石的高質(zhì)量生長(zhǎng)及其器件”的主題報(bào)告，分享了高質(zhì)量金剛石材料、金剛石異質(zhì)結(jié)及其器件等研究進(jìn)展。涉及金剛石材料外延生長(zhǎng)、金剛石材料拼接、金剛石材料共摻雜、金剛石多晶材料外延、金剛石終端結(jié)構(gòu)與器件、金剛石異質(zhì)端結(jié)構(gòu)與探測(cè)等，報(bào)告指出金剛石生長(zhǎng)向著更大尺寸、更高質(zhì)量、快且平整方向發(fā)展，新結(jié)構(gòu)催生新器件，新器件拓展新應(yīng)用，新應(yīng)用也將提出新要求。

西安交通大學(xué)副教授王若錚

《MPCVD法生長(zhǎng)英寸級(jí)單晶金剛石的相關(guān)機(jī)理探討》

為了發(fā)揮“終極半導(dǎo)體”金剛石在微波功率器件、電力電子器件、探測(cè)與傳感器等領(lǐng)域的巨大潛力，急需研制出大尺寸、低缺陷單晶金剛石自支撐襯底。西安交通大學(xué)副教授王若錚做了“MPCVD法生長(zhǎng)英寸級(jí)單晶金剛石的相關(guān)機(jī)理探討”的主題報(bào)告，報(bào)告指出，目前，英寸級(jí)單晶金剛石襯底的研究主要有同質(zhì)/異質(zhì)外延兩條技術(shù)路線。同質(zhì)外延以“二維/三維自擴(kuò)張”和“馬賽克拼接”為主，多籽晶拼接后的晶體取向一致性較難調(diào)控；異質(zhì)外延已經(jīng)突破了2-4英寸襯底制備，但由于金剛石與異質(zhì)襯底之間存在顯著的晶格失配、熱應(yīng)力等，導(dǎo)致襯底易碎裂，此外襯底質(zhì)量較同質(zhì)外延仍有一定差距。報(bào)告中介紹了近年來(lái)國(guó)內(nèi)外在MPCVD生長(zhǎng)單晶金剛石的研究進(jìn)展，同時(shí)介紹了其課題組在同質(zhì)/異質(zhì)外延方向的一些特色工作。

國(guó)防科技大學(xué)副教授趙立山

《金剛石長(zhǎng)晶和表面處理用MPCVD設(shè)備的若干關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題》

金剛石生長(zhǎng)和表面處理過(guò)程中，微波等離子體化學(xué)氣相沉積（MPCVD）設(shè)備扮演了重要角色。國(guó)防科技大學(xué)副教授趙立山做了“金剛石長(zhǎng)晶和表面處理用MPCVD設(shè)備的若干關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題”的主題報(bào)告，分享了相關(guān)研究進(jìn)展與成果。

中國(guó)科學(xué)院半導(dǎo)體研究所研究員伍紹騰

《基于異質(zhì)集成晶圓鍵合技術(shù)的硅基材料與器件研究》

異質(zhì)集成將不同材料組合在一起，以實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，創(chuàng)造出新的功能性材料和器件，是當(dāng)今半導(dǎo)體領(lǐng)域的前沿基礎(chǔ)研究方向之一,  在微電子器件、光電子器件等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價(jià)值。中國(guó)科學(xué)院半導(dǎo)體研究所研究員伍紹騰做了“基于異質(zhì)集成晶圓鍵合技術(shù)的硅基材料與器件研究”的主題報(bào)告，分享了最新研究進(jìn)展與成果，涉及GeOI、GeSnOI、GaNOI等。報(bào)告顯示，國(guó)內(nèi)尚未能實(shí)現(xiàn)6-8英寸的GeOI晶圓商業(yè)化?；貒?guó)后，采用低溫晶圓鍵合法迅速實(shí)現(xiàn)，小尺寸及4-6英寸大尺寸GeOI晶圓的制備；但隨著晶圓尺寸增大，有效材料面積逐漸變小。2024年已實(shí)現(xiàn)4-6英寸完整晶圓。GeSn  LED光源器件在2微米波段實(shí)現(xiàn)了8倍增強(qiáng)的諧振峰，未來(lái)需要加強(qiáng)研究實(shí)現(xiàn) 硅基 GeSn 電注入激光器。

布魯克高級(jí)應(yīng)用工程師雷浩東

《分子光譜技術(shù)在化合物半導(dǎo)體研究領(lǐng)域的應(yīng)用》

分子光譜技術(shù)在化合物半導(dǎo)體研究中具有廣泛應(yīng)用，能夠提供關(guān)于材料結(jié)構(gòu)、化學(xué)成分、光學(xué)性質(zhì)和電子特性的豐富信息。這些技術(shù)在材料開(kāi)發(fā)、性能優(yōu)化和質(zhì)量控制中發(fā)揮關(guān)鍵作用，推動(dòng)了化合物半導(dǎo)體領(lǐng)域的進(jìn)步和應(yīng)用拓展。布魯克高級(jí)應(yīng)用工程師雷浩東做了“分子光譜技術(shù)在化合物半導(dǎo)體研究領(lǐng)域的應(yīng)用”的主題報(bào)告，分享了碳化硅（SiC）晶型&缺陷，摻雜劑和/或雜質(zhì)、半導(dǎo)體材料光學(xué)透過(guò)率、外延層厚度紅外光學(xué)測(cè)試分析等研究進(jìn)展。

山東大學(xué)高級(jí)實(shí)驗(yàn)師孫麗

《射線形貌技術(shù)在半導(dǎo)體材料中的應(yīng)用》

晶體缺陷的表征和控制在半導(dǎo)體材料的制備和應(yīng)用中至關(guān)重要。晶圓襯底缺陷的類型、大小和密度直接決定了半導(dǎo)體器件的性能和穩(wěn)定性。線缺陷和表面缺陷的識(shí)別和判斷一直是科研人員和企業(yè)質(zhì)量控制的重點(diǎn)和難點(diǎn)。應(yīng)用晶體材料缺陷無(wú)損檢測(cè)技術(shù)是降低研發(fā)成本、提高研發(fā)效率的有效手段之一。山東大學(xué)高級(jí)實(shí)驗(yàn)師孫麗做了“射線形貌技術(shù)在半導(dǎo)體材料中的應(yīng)用”的主題報(bào)告，報(bào)告指出，X射線形態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體晶體層錯(cuò)、位錯(cuò)缺陷的無(wú)損表征（SF/TSD/TED/BPD等），也有利于研究晶體缺陷的變化，為改進(jìn)晶體生長(zhǎng)和外延工藝提供理論指導(dǎo)和數(shù)據(jù)支持。該設(shè)備理論上可以應(yīng)用于所有可以滿足Bragg衍射的晶體，包括但不限于：SiC、GaN、AlN、金剛石、GaAs、InP、CdTe、Al2O3、Si、Ge、石英和其他單晶材料。報(bào)告主要闡述了XRT技術(shù)的基本原理，并展示了TSD和BPD的XRT圖像。同時(shí)，比較了XRT和傳統(tǒng)濕法刻蝕方法的SiC位錯(cuò)缺陷分布和統(tǒng)計(jì)結(jié)果。

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