5G通讯、车用电子与光通讯领域的技术革新，使以磷化铟（InP）、砷化镓（GaAs）为代表的第二代半导体材料得以蓬勃发展。其中，InP晶体因具有饱和电子漂移速度高、抗辐射能力强、导热性好、光电转换效率 高等诸多优点，在光电芯片衬底材料应用中占据优势，是制造波长1.3-1.55m的激光器和探测器、光芯片、毫米波异质结双极晶体管及低噪声单片电路的关键基础材料，被广泛用于高速互联网光纤通信、5G移动通信、卫星微波通信、红外探测等领域。此外，InP是公认的太赫兹器件和电路的首选材料之一。

磷化铟单晶片

但无论是何种半导体器件，其制造的首要环节都是半导体高纯单晶的生长。InP制备与GaAs基础方法类似，但制备InP不能像制备GaAs一样在高压釜内直接混合合成，通常需要溶质缓慢的扩散技术或者注入合成技术合成InP，如垂直温度梯度凝固法 （VGF）和垂直布里奇曼法（VB）等。

随着光通信技术的不断升级，对数据传输的速度要求越来越高，如今收发器技术正向提供更高速率的方向转移，因此近年来InP单晶衬底的市场需求显著增长，对InP单晶生长技术和衬底表面制备技术也提出了更高的要求。虽然在国内InP晶体行业发展起步较晚，但随着5G的大力发展，中国科学院半导体所、中国电科十三所等院所也正积极推动InP等芯片材料的国产化进程。

如果您对此感兴趣的话，在“2021全国高纯粉体与晶体材料创新发展论坛”上，来自中科院半导体研究所、珠海鼎泰芯源晶体有限公司的赵有文研究员将分享题为《磷化铟单晶衬底材料的批量生产及在半导体领域的应用》的报告。除了磷化铟单晶生长技术和衬底制备技术的原理、发展历程和现状外，赵博士还将重点讲解垂直温度梯度凝固法（VGF）生长低位错磷化铟单晶的技术优势、存在的问题及面临的挑战，分析VGF-InP单晶衬底的特性及其在光器件、模块及微波器件电路等行业的商业化应用情况及发展趋势。

关于报告人

赵有文，中国科学院半导体研究所研究员，博士生导师，1999年获得香港大学博士学位。长期专注于磷化铟、锑化镓、砷化铟等III-V族化合物多晶合成技术、低位错单晶生长技术、材料缺陷、杂质以及材料在光电子和微电子器件上的应用研究；近10年来开展了宽禁带半导体氧化锌和氮化铝单晶材料的气相法生长技术和材料性质研究，高效多结太阳能电池用大直径Ge单晶；低成本太阳能级多晶硅提纯技术； CuInSe2, CuInGaSe2等薄膜太阳电池用基础材料的合成与性能研究。研究内容包括：大尺寸单晶生长技术；晶体的掺杂与电学性能；高温退火及扩散对缺陷的影响；半导体单晶电学传输；半导体单晶的深能级缺陷；位错与晶体完整性等。

曾承担完成国家科技攻关项目、国防科研项目、自然科学基金项目、院地合作项目等累计50余项。在国际、国内核心学术刊物上发表论文140余篇，获国防科学与技术进步奖一等奖一项、国家级科学与技术进步奖二等奖一项、安徽省高校自然科学一等奖和省自然科学二等奖各一项，申请专利数十项。

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