
InP是战略性的半导体材料,在光通信、毫米波高频、低噪声、宽带微电子、光电集成等领域具有重要的作用。因此InP已经发展成与GaAs并重的化合物半导体材料。
由于InP材料的优越特性,美、日、英等发达国家早在70年代末就对InP单晶材料的制备和相关器件的发展给以极大的关注。
美国
美国是世界上最早开展InP材料研究的国家之一,1970年代早期,美国就开始着手开发InP材料的研制工作。在InP研发领域也取得较多的成果,其中W.A.Bonner(早期开展InP研究)和D.Bliss先后成为美国晶体生长协会主席。
由于InP材料在毫米波器件方面表现出的优异特性,使得美国军方对其非常重视。
1989年,鉴于日本在化合物半导体材料领域的长足进展和对美国市场的占领,美国国防部制定优先开发项目计划,目标是保证2000年前美国可以有可靠的InP单晶来源。
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。为提高战术和战略武器性能,1996年美国陆军将InP列为影响其21世纪的实战能力的二十项关键电子技术。
1997年美国国防部根据国防生产法制定TitleIII计划,向AXT公司和M/ACOM公司投资790万美元大力发展大直径半绝缘InP单晶的制备技术。
作为延续,TitleIII第三期计划又向TRW公司投入超过1200万美元发展高性能InP器件及电路应用。美国标准技术研究院(ATP)也投入巨资开发100mm直径低阻InP单晶技术。
随后,美国军用电子元器件研发项目及技术发展目标的近期和远期规划都把InP及相关技术列为重点发展项目。创立Sensors Unlimited公司的Gregory Olsen博士是美国早期开展InP基军用、民用探测器的关键人物,并以此创造了商业奇迹,2005年他自费2000万美元,成为世界上第三位太空游客。
日本
日本开展InP研究工作起源于1970年代早期,1973年日本振兴会新材料分会出版了《化合物半导体器件及III-V族半导体材料特性》一书,全面分析和总结了当时国际上关于III-V族材料的特性和制备方法,此后日本的一些公司和单位看到了InP应用的巨大商机,着力研发,在1990年代初即占领全球市场的70%以上。
目前日本仍是国际最大的InP提供国,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,技术链完整,工艺技术先进,产品线齐全,单晶材料性能指标高且均匀性好,发表的专利最多。
日本住友电工从1979年开始InP的研发,其总经理藤田庆一郎曾长期从事InP单晶生长的研制工作。该公司发展了VCz(气压控制液封直拉法)技术,和VB技术生长InP单晶,使得InP材料的结晶质量得到了进一步的提升。
昭和电工在2000年前后投资超过7000万美元发展InP单晶和外延及器件制作,2002年即率先在国际上发表了采用PC-LEC(热壁压力控制液封直拉法)技术生长的直径150mm的InP单晶。
欧洲
欧洲主要是英国、法国、意大利、德国等国开展InP单晶研究比较系统,取得的成果也比较多。其中比较著名的是意大利电磁材料研究所的R.Fornari实验室,德国埃尔兰根-纽伦堡大学G.Mueller实验室,英国MCP公司,法国InPact公司等。西班牙,希腊,波兰,斯洛伐克,俄罗斯等国的一些实验室也曾开展InP的测试分析和晶体生长工作。
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