（深圳泛美最新开发磷化铟InP、磷化铟单晶、磷化铟晶片，专业供应磷化铟、磷化铟单晶、磷化铟晶片）

属性介绍

磷化铟(InP)是由ⅢA族元素锢（In）和ⅤA族元素磷（P）化合而成的一种Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体。晶体呈深灰色,分子量145.8，密度4.78g/cm3，显微硬度435±20/mm。具有闪锌矿型晶体结构，晶格常数5.869A。常温下禁带宽度1.35eV，直接跃迁型能带结构，发射波长0.92μm。主要用来制造微波振荡器、发光和激光器件。

现有水平及发展趋势

磷化铟(InP)单晶首先是由Mulin于1968年用高压液封直拉法拉制成功的。进入70年代后期,以InP单晶为衬底制作的长波长激光器首次实现室温下激射后,InP单晶开始引起人们的重视。80年代以来,InP单晶生长技术日趋成熟,拉晶设备不断改进,并实现自动控制,这些都大大促进了InP单晶质量的提高。同时,以InP为衬底制造的激光器实际应用于光纤通信工程中,InP单晶初步进入实用阶段。90年代大量的研究已表明,InP的高电场电子漂移速度比砷化镓（GaAs）高,适合制造高速高频器件。此外,InP的热导率、太阳能转换效率、抗辐射特性等均优于GaAs,适合制造集成电路、太阳能电池等。因此用掺Fe半绝缘InP衬底制造MISFET和OEIC的研究已经广泛开展起来。InP基HBT和HEMT器件等高频高速器件已接近实用化。由此可见,InP已成为继GaAs之后的又一重要的电子器件材料,在将来的毫米波器件、集成电路领域中将显示出其重要性。InP单晶的堆垛层错能较低,容易产生孪晶,这就使InP单晶的制备较为困难。90年代来,人们对InP单晶生长产生孪晶的机理、热场分布及晶体生长过程中热传输等进行了大量的研究,促进了InP单晶生长技术的成熟。现在日本欧美等国已经生产出商品化的2in和3in InP单晶。

近几年来用于InP单晶制备的新技术新工艺有以下几种：

1.InP多晶合成技术: 目前,合成InP多晶的方法有高压水平布里支曼法(HPHB)、高压温度梯度凝固法(HPGF)、溶液扩散法(SSI)和炉内直接合成法。由于InP在其熔点的离解压力高达27.5atm,要想合成配比多晶InP,合成时反应温度应为InP的熔点1070℃,磷的蒸汽压应为27.5atm。但实际上由于压力高,难以控制平衡,一般合成时压力稍低于27.5atm,为20～25atm。合成温度为1000～1100℃,HPHB和HPGF都属于这种情况。用这两种方法合成的多晶InP的纯度较差,主要原因是由于高温下石英舟产生的硅沾污严重,降低了多晶InP的纯度,通常其低温(77K)迁移率为15000～40000cm^{2}/v.s,载流子浓度为2～30×10^{15}cm^{-3}。现在有人采用氮化硼舟以减少硅的沾污,合成效果较好。 溶液扩散法(SSI)合成时反应温度很低,通常为800～900℃,因而其纯度较高,低温载流子浓度一般为3×10^{4}cm^{-3}～3×10^{15}cm^{-3},迁移率为126000～79000cm^{2}/v.s。但由于这种方法合成的速度很慢,合成量很小,一般都不用这种方法合成拉晶所用的多晶InP。炉内直接合成分为炉内磷注入法和液态磷覆盖法。炉内注入法的优点是合成速度快,纯度较高。液态磷覆盖法合成的InP纯度高,但这种方法对设备要求高,实际应用的不多。

2.InP单晶生长技术的现状：

InP单晶生长有高压液封直拉法(HPLEC)和垂直温度梯度凝固法(VGF)两种。其中普遍使用的是高压液封直拉法。HPLEC和VGF各有优缺点,HPLEC法已经比较成熟,主要缺点是生长的单晶位错密度高。但近几年来有人改进了HPLEC,大大降低了生长过程中的纵向温度梯度,从而降低了生长的InP单晶的位错密度,VGF法的优点是生长过程中纵向温度梯度小,生长的InP单晶的位错密度低。

3.InP单晶生长技术的发展趋势：

为获得高质量的InP单晶,炉内注入合成是一种很有前途的合成方法。从目前条件看,高纯InP的室温载流子浓度将达5×10^{14}cm^{-3},迁移率应为5000cm^{2}/v.s左右。降低InP单晶的EPD将是单晶制备的一项主要工作。VCZ技术是一种生产低EPD InP单晶的主要方法,将来会成为高压液封直拉法中最有前途的方法。

在InP晶体的制备方面,日本处于世界领先的地位,表现为:发表的成果多,工艺技术先进,材料性能指标高。美国的InP晶体制备技术略逊于日本。另外,在北大西洋公约组织(NATO)国家中,大多数公司在GaAs和InP制造方面都有积极的研究计划,法国和几家德国公司正在对InP作积极的研究,法国致力于用于集成光学的InGaAs/P结构的工作也表明了这一技术的巨大能力。以色列在化合物半导体材料方面也取得了进展。

投资状况

美国在1986～1990财年对半导体材料及微电子电路这一关键技术共投资了21亿美元。1990年美国首次提出的“国防部关键技术计划(1990年)”将InP、GaAs等化合物半导体材料作为一个重要的关键技术领域,并提出在90年代初期对这一领域的计划投资为：1991财年投资四亿五千万美元; 1992财年投资为四亿六千万美元; 1993、1994和1995财年每年的投资额均为四亿八千万美元; 1996财年投资计划也将达四亿八千万美元。1992年的“美国国防部关键技术计划”公布的对材料和电子技术的计划投资为: 1993财年为五千四百万美元;1994财年为六千九百万美元。 

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