西安交大創(chuàng)業(yè)團隊實現(xiàn)單晶金剛石襯底生長規(guī)模化量產(chǎn)
近日,由西安交通大學(xué)王宏興教授團隊領(lǐng)銜的“德盟特半導(dǎo)體”創(chuàng)業(yè)團隊在單晶金剛石襯底技術(shù)產(chǎn)業(yè)化上取得了重大進展和突破,作為秦創(chuàng)原總窗口入駐企業(yè),其在研的技術(shù)產(chǎn)品主要面向第四代半導(dǎo)體材料、器件及5G通訊等行業(yè),對于打破國外技術(shù)封鎖,提升我國半導(dǎo)體材料器件行業(yè)水平,促進新一代半導(dǎo)體技術(shù)代差更迭,具有重要意義。
在半導(dǎo)體制備原理中,襯底(substrate)是由半導(dǎo)體單晶材料制造而成的晶圓片,不同襯底材料可以生產(chǎn)包括單晶金剛石等在內(nèi)的半導(dǎo)體芯片。而單晶金剛石被稱為“終極半導(dǎo)體”,與硅同為單質(zhì)半導(dǎo)體,性能完全超越現(xiàn)有半導(dǎo)體,可以克服SiC和GaN“擊穿場強不足”和“自熱效應(yīng)”瓶頸。在超高電壓、超大電流、超大功率、高效、耐輻照和超高頻工作且無需冷卻的電子器件方面,單晶金剛石具有得天獨厚的優(yōu)勢。
從全球產(chǎn)業(yè)鏈情況來看,單晶金剛石襯底技術(shù)中涉及的一些關(guān)鍵材料、核心工藝、生產(chǎn)裝備等長期受到歐美等國壟斷封鎖,一定程度上威脅著我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)和相關(guān)工業(yè)體系的安全。
為了打破行業(yè)掣肘,作為國內(nèi)長期從事單晶金剛石寬禁帶半導(dǎo)體材料及器件研究工作的專家,王宏興帶領(lǐng)團隊經(jīng)過長期科研攻關(guān),獨立自主開發(fā)了系列具有自主知識產(chǎn)權(quán)的單晶金剛石MPCVD沉積設(shè)備,掌握了籽晶等效晶向生長技術(shù),襯底/外延生長技術(shù),克隆技術(shù)(離子注入,電化學(xué)刻蝕,拼接及橫向外延)等,并已全面完成了原理性創(chuàng)新、實驗室試驗研究和中試實驗,可批量化提供1-2英寸的大面積高質(zhì)量單晶金剛石襯底,進而有效保證國內(nèi)功率電子器件、導(dǎo)熱、雷達(dá)探測等領(lǐng)域?qū)τ诟哔|(zhì)量、大尺寸電子級單晶金剛石的需求,同時滿足院校科研對高質(zhì)量晶種的需求。
尤其值得一提的是,為了助推該項技術(shù)快速轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力,在西安交通大學(xué)的支持下,王宏興項目團隊入駐到了秦創(chuàng)原創(chuàng)新驅(qū)動平臺總窗口里,并成立了西安德盟特半導(dǎo)體科技有限公司(簡稱“德盟特半導(dǎo)體”),校方將該項目所涉及的包括MPCVD設(shè)備、金剛石材料、器件外延等21項核心專利全部投入公司里,通過秦創(chuàng)原平臺對接各類產(chǎn)業(yè)研資源,全力推進其產(chǎn)業(yè)化。
此外,來自陜西地市產(chǎn)業(yè)創(chuàng)投基金的投資,也為德盟特半導(dǎo)體加速實現(xiàn)科研成果落地提供了重要加速。2021年,陜創(chuàng)投旗下漢中綠色循環(huán)基金向德盟特半導(dǎo)體投資1500萬元。在這筆投資資金的助力下,項目團隊將研發(fā)生產(chǎn)基地落地到漢中高新區(qū),在當(dāng)?shù)亟ǔ闪酥性嚿a(chǎn)線,完成了1100多平米萬級潔凈廠房及各類配套設(shè)施安裝。截至目前,8臺MPCVD設(shè)備已經(jīng)正式投產(chǎn)達(dá)效,本月初剛剛與中科院某研究所簽署了20余萬元的訂單合同,整個項目預(yù)計可實現(xiàn)年銷售收入1800萬元以上。
作為漢中市重點支持的產(chǎn)業(yè)引導(dǎo)基金之一,漢中綠色循環(huán)基金是由陜西省科技控股集團、漢中市科學(xué)技術(shù)局等主體于2018年聯(lián)合發(fā)起設(shè)立的地市創(chuàng)投基金,旨在投向漢中市現(xiàn)代材料、裝備制造、綠色食藥等特色產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。目前已經(jīng)投資了航空工業(yè)陜硬、德盟特半導(dǎo)體、祺欣藥業(yè)等當(dāng)?shù)孛餍瞧髽I(yè),起到了科技金融拉動產(chǎn)業(yè)升級的顯著效果。
“‘德盟特半導(dǎo)體’項目作為漢中市以投帶招的成功案例,為漢中市高質(zhì)量建設(shè)秦創(chuàng)原創(chuàng)新驅(qū)動平臺聚力賦能。隨著該團隊相關(guān)技術(shù)正式轉(zhuǎn)化投產(chǎn),也為助推漢中地區(qū)產(chǎn)業(yè)升級和創(chuàng)新發(fā)展提供了硬核支撐?!睗h中市科技局有關(guān)負(fù)責(zé)人表示,下一步,漢中科技局將繼續(xù)加大高新技術(shù)企業(yè)培育力度,構(gòu)建以企業(yè)為主體的科技創(chuàng)新體系,促進“科技+金融”互乘放大,實現(xiàn)財政、科技、金融深度融合發(fā)展,建設(shè)更具支撐力、更具承載力、更具競爭力的全領(lǐng)域創(chuàng)新生態(tài)體系。
來源:集微網(wǎng)
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