努力12年!国产锗晶片、砷化镓晶片取得重大突破


昨天,云南日报发布了一则好消息,经过了12年的努力,云南锗业的“零位错”锗晶片、磷化铟晶片、砷化镓晶片等核心产品成功突破国外技术封锁与垄断。

图:云南锗业生产线


导读:5月31日,据云南日报消息,经过12年攻关,云南锗业“零位错”锗晶片、磷化铟晶片、砷化镓晶片等核心产品成功突破国外技术封锁与垄断。

报道称,上述产品在掌握核心关键技术、自主可控的基础上实现了国产化。据此前公开报道,目前部分产品已经批量应用于国防工程和配套国内知名芯片生产企业。

云南锗业是全球最大的锗系列产品生产商与供应商,新材料行业领军企业。该公司拥有丰富的锗资源,国家超大型锗矿,锗金属保有储量890吨,占全国的26%。

图:砷化镓晶片

其中,太阳能锗晶片因其高效率、高电压和高温特性好等优点,广泛应用于空间卫星太阳能电池、高空无人侦察机、地面高倍聚光太阳能电站等领域。
作为第三代半导体材料,砷化镓相比硅具有更高的电子迁移率和饱和迁移速度,用砷化镓制成的半导体器件和半绝缘器件有高频、高温、低温性能好、噪声小、抗辐射能力强等优点。


图:磷化铟晶片
而极具特色的化合物半导体——磷化铟晶片具备更高电子迁移速度,适合制造高速、高频低功耗微波、毫米波器件和电路,主要用于生产光通信用激光器和空间探测器。

“虽然这些晶片有着优良的物理特性,但之前很长一段时间我们都依赖进口且晶片的制备技术被国外垄断,要改变这种局面就必须突破‘零位错’控制技术。”云南锗业首席科学家惠峰介绍,半导体单晶在生产过程中,由于外界温度的波动和液面对流的影响,造成晶体中的原子排列不能达到理想状态,造成位错增生、晶体变晶,使产品失效。

在与中科院建立合作关系的基础上,云南锗业通过不断研究,从设备的自主研发开始,先后攻克半导体单晶生产过程中温度控制、界面的平整度及稳定性等一个个关键技术,研发出的太阳能锗晶片、砷化镓晶片、磷化铟晶片等产品达到同类产品世界先进、国内领先水平,产品还出口德国、韩国等国家。

“为了满足国内外高科技的需求,我们将向晶片的大直径方向攻坚,将锗晶片、砷化镓晶片和磷化铟晶片向更大尺寸发展,将继续向超薄晶片、提高晶片合格率等方向攻关,不断降低成本、提高产业化程度,打造中国光电半导体材料的航母集群。”云南锗业董事长包文东表示。


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