人工智能的快速发展，拉动了高速信号处理、光通信、光学传感器等领域的建设需求。磷化铟（InP）作为具有电子迁移率高、禁带宽度大、抗辐射能力强、导热性好、光电转换效率高等优良特性的Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体材料，被认为是当前全球主流的光通信芯片基材，在5G通信、数据中心、人工智能、光芯片、光通讯、太赫兹、航空航天等领域具有广阔的应用前景。

由于磷化铟在熔点附近的磷蒸气压远大于磷化铟离解压，难以直接合成磷化铟单晶，因此，通常需要先合成磷化铟多晶料，再调节合适的温度在高压单晶炉内进行单晶生长。目前能够使磷化铟单晶批量化生长的技术主要有垂直温度梯度凝固法（VGF）和垂直布里奇曼法(VB)。VGF法主要是通过调节加热器功率的设计，得到特定的温场分布和温度梯度，在高温高压下从籽晶端由下而上缓慢生长单晶，生产过程温度梯度、降温速率可控，可以有效减少平面内载流子浓度和位错密度的变化，生长出的单晶电学性能均匀且位错密度低。VB法主要是利用机械的作用使坩埚或是炉体产生移动，而生长炉温度保持固定不变，当固-液界面经过温度梯度区时，会结晶成核，从而实现晶体的生长。通过这种方法生长出来的磷化铟晶体缺陷较少、均匀性好，可以通过控制坩埚的移动速率和炉子的温度分布来改变晶体的生长速率和形状。然而，磷化铟晶体的堆垛层错能低，孪晶产生几率高，生长过程气流扰动及温度起伏大，制约着VGF和VB生长磷化铟单晶的产出率和衬底成本。如何有效提升大尺寸磷化铟单晶成晶率是磷化铟衬底制备技术需要攻克的难关，也是降低大尺寸磷化铟衬底成本的关键。

10月22日-23日，深圳“新材料为AI产业提速”先锋论坛上，珠海鼎泰芯源晶体有限公司的赵有文研究员将在现场分享报告《大尺寸磷化铟晶圆的制备及其AI光芯片应用探讨》，届时他将讲解大尺寸磷化铟的制备技术、发展历程、存在的问题及面临的挑战，分析磷化铟在AI光芯片的相关应用及发展趋势。

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。长期从事砷化镓、磷化铟、锑化镓、砷化铟等III-V族单晶材料生长技术、多晶合成技术、材料缺陷、杂质、物性及其在光电子和微电子器件上的应用研究。近年来开展了磷化铟和锑化镓衬底的成果转化和产业化工作，成立珠海鼎泰芯源晶体有限公司，致力于磷化铟衬底和锑化镓衬底的规模化生产和市场应用。主要从事的研究工作包括大尺寸单晶的LEC和VGF/VB生长技术；晶体的掺杂与电学性能；高温退火及扩散对单晶缺陷的影响；深能级缺陷的属性、产生机理及其对单晶材料电学性质的影响；单晶中位错缺陷与晶体完整性、衬底晶格损伤缺陷及表面制备技术、衬底表面缺陷及良率控制等。曾承担完成国家科技攻关项目、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150余篇，获国家级科学与技术进步奖二等奖、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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