如何在绝缘层上硅形成高质量和大面积的化合物半导体材料

第一代半导体材料主要是以硅和锗为代表的IV族材料，而第二代和第三代半导体材料主要是化合物半导体（Compound Semiconductor）材料，其中砷化镓(GaAs)和磷化铟（InP）是第二代半导体材料中的代表，氮化镓（GaN)和碳化硅(SiC）是第三代半导体材料中的代表。

与硅基的分立器件及其集成电路相比，化合物半导体的分立器件及其集成电路呈现出更优异的性能。例如，氮化镓（GaN）适用于较高的工作频率，碳化硅(SiC）适用于较高的工作温度和电压，砷化铟（InAs）和砷化镓（GaAs)适用于混合发光源，二硫化钼（MoS2）或二硒化钨（WSe2）具有较高的迁移率。

这些化合物半导体材料比硅具有更优异的材料特性，如较宽的带隙及直接能带间隙产生较强的发光能力等。但III-V族或II-VI族等化合物材料在现代硅半导体工厂中被认为有交叉污染的风险，而且只有小尺寸的衬底（150mm 或更小，因而全面用化合物半导体形成的集成电路的发展和制造较缓慢。

如何在绝缘层上硅（SOI） 或体硅衬底上形成高质量和大面积（或选择性局部区域）的化合物半导体材料技术是一项使能技术(Enabling Technology），不仅能利用硅工艺集成技术进一步加快发展化合物半导体器件的应用和制造，而且也能扩展硅基集成电路的功能。





审核编辑：刘清