據(jù)西安交大官網(wǎng)，近日,西安交通大學(xué)王宏興教授團(tuán)隊(duì)經(jīng)過十年不懈努力，成功實(shí)現(xiàn)了2英寸異質(zhì)外延單晶金剛石自支撐襯底的量產(chǎn)，這是金剛石電子器件領(lǐng)域的一大突破。

       金剛石半導(dǎo)體，被譽(yù)為第三代半導(dǎo)體材料的佼佼者，因其超寬禁帶、高擊穿場強(qiáng)、高載流子飽和漂移速度和高熱導(dǎo)率等特性，在電子器件領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用潛力。然而，大尺寸、高質(zhì)量的單晶金剛石襯底制備一直是困擾全球科研人員的技術(shù)難題。

王宏興教授（右三）與團(tuán)隊(duì)成員在討論研發(fā)中的問題

       王宏興教授團(tuán)隊(duì)采用自主研發(fā)的微波等離子體化學(xué)氣相沉積（MPCVD）技術(shù)，通過精準(zhǔn)調(diào)控成膜均勻性、溫場及流場，成功實(shí)現(xiàn)了2英寸異質(zhì)外延單晶金剛石自支撐襯底的批量化生產(chǎn)。這種襯底表面具有臺(tái)階流生長模式，能夠顯著降低缺陷密度，提高晶體質(zhì)量。其XRD測試結(jié)果顯示，各項(xiàng)指標(biāo)已經(jīng)優(yōu)于國外最好水平，達(dá)到世界領(lǐng)先地位。

異質(zhì)外延金剛石光學(xué)顯微鏡照片（a）放大100倍（b）放大500倍

XRD測試結(jié)果（a）（004）面搖擺曲線；（b）（311）面搖擺曲線；（c）（311）面四重對稱；（d）極圖

       這一重要成果不僅打破了國外技術(shù)封鎖，也推動(dòng)了金剛石電子器件在我國的實(shí)用化發(fā)展。目前，王宏興團(tuán)隊(duì)生產(chǎn)的單晶金剛石器件已經(jīng)廣泛應(yīng)用于5G通訊、高頻大功率探測裝置等領(lǐng)域。王宏興教授表示，這一突破的實(shí)現(xiàn)，離不開團(tuán)隊(duì)十年如一日的潛心研發(fā)，也離不開與國內(nèi)相關(guān)大型通信公司、中國電子科技集團(tuán)等機(jī)構(gòu)的緊密合作。未來，團(tuán)隊(duì)將繼續(xù)深入研究，推動(dòng)金剛石半導(dǎo)體材料與器件在更多領(lǐng)域的應(yīng)用，為我國的科技進(jìn)步做出更大貢獻(xiàn)。

       十年磨劍，王宏興教授團(tuán)隊(duì)用他們的智慧和汗水，實(shí)現(xiàn)了2英寸單晶金剛石電子器件的量產(chǎn)，為我國在金剛石半導(dǎo)體領(lǐng)域的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。這一重大突破，不僅彰顯了我國科研人員的創(chuàng)新能力和技術(shù)水平，也為我國的科技事業(yè)注入了新的活力。