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九峰山实验室首发6英寸InP激光器与探测器外延工艺

2025-08-20 09:45

(来源:半导体前沿)

九峰山实验室近日在磷化铟(InP)材料领域取得重要技术突破,成功开发出6英寸磷化铟(InP)基PIN结构探测器和FP结构激光器的外延生长工艺,关键性能指标达到国际领先水平。这一成果也是国内首次在大尺寸磷化铟材料制备领域实现从核心装备到关键材料的国产化协同应用,为光电子器件产业化发展提供重要支撑。

九峰山实验

九峰山实验

室6英寸磷化铟PIN探测器外延片

作为光通信、量子计算等领域的核心材料,磷化铟(InP)材料的产业化应用长期面临大尺寸制备的技术瓶颈,业界主流停留在3英寸工艺阶段,高昂的成本使其无法满足下游产业应用的爆发式增长。

九峰山实验室依托国产MOCVD设备与InP衬底技术,突破大尺寸外延均匀性控制难题,首次开发出6英寸磷化铟(InP)基PIN结构探测器和FP结构激光器的外延生长工艺, 关键性能指标达到国际领先水平,为实现6英寸磷化铟(InP)光芯片的规模化制备打下基础。

材料性能:

• FP激光器量子阱PL发光波长片内标准差<1.5nm,组分与厚度均匀性<1.5%

• PIN探测器材料本底浓度<4×10¹⁴cm⁻³,迁移率>11000 cm²/V·s

九峰山实验室外延工艺团队

九峰山实验室外延工艺团队

在全球光电子产业高速发展的背景下,光通信、激光雷达、太赫兹通信等领域对磷化铟(InP)的需求呈现爆发式增长。据Yole预测,磷化铟(InP)光电子市场规模2027年将达56亿美元,年复合增长率(CAGR)达14%。6英寸磷化铟(InP)工艺的突破,有望推动国产光芯片成本降至3英寸工艺的60%-70%,有助于增强国产光芯片市场竞争力。

九峰山实验室本次联合国内供应链实现全链路突破,对促进我国化合物半导体产业链协同发展有着重要影响,也为产业链自主可控奠定了基础。例如,九峰山实验室本次技术突破中6英寸磷化铟(InP)衬底合作方云南鑫耀的6英寸高品质磷化铟单晶片产业化关键技术已实现突破,量产在即。未来,实验室将持续优化6英寸InP外延平台,推动下游产品验证,提升产业链自主可控能力,推动我国光电子产业升级。

来源:官方媒体/网络新闻

会议背景

电子特气是半导体制造中的关键材料,对芯片性能和良率有直接影响,是半导体制造的第二大耗材,占比约14%。2025年,中国电子特气市场规模近300亿,且保持每年10%的增长。

追随空气化工、林德、液化空气、大阳日酸等国际企业的步伐,国内电子特气企业金宏气体华特气体南大光电中船特气雅克科技等纷纷取得突破。国内企业已经在关键领域实现突破,产品进入台积电、美光、中芯国际等国际头部晶圆厂供应链。然而,高端前驱体和光刻气等仍依赖进口,国产化率低,具备很大的发展潜力。

2024年全球半导体金属/氧化物前驱体市场规模达17亿美元,同比增长15%。中国作为重要市场,亚化咨询预计2028年半导体前驱体市场将达12亿美元。主要受益于存储芯片及逻辑芯片先进制程的需求。伴随中芯、华润、华虹、长江存储、长鑫、等本土晶圆厂扩产,国产前驱体在纯度、定制化解决方案领域替代空间巨大。国内龙头企业雅克科技、南大光电、正帆科技发展迅速,厦门恒坤、上海至纯等在前驱体领域也不断推进。 

2025电子特气与半导体前驱体论坛(AESG2025)将于11月5-6日在苏州召开。会议由亚化咨询主办,金宏气体等企业战略支持。将探讨电子特气与前驱体发展现状与趋势,搭建产学研平台,聚焦技术创新、工艺优化、供应链安全与合作,推动半导体核心材料跨越式发展。

会议主题

  • 全球与中国半导体发展的材料需求

  • 半导体特气国产化进程与高端市场突破

  • 电子特气与前驱体在晶圆厂的认证

  • 金属/金属氧化物/硅基前驱体与掺杂材料技术

  • 从实验室到量产:电子气体与前驱体的产业化

  • ALD/CVD前驱体材料的国产化现状与未来方向

  • ArF/DUV/EUV光刻过程中的气体纯度与控制技术

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