【正文】 高溫區(qū)各加熱段設(shè)計合理，中溫區(qū)有后加熱體設(shè)置，其余各區(qū)設(shè)置合適；在產(chǎn)品 10 試制過程中表明，該。本公司在爐體結(jié)構(gòu)的設(shè)計；保溫層的設(shè)置和配置；加熱區(qū)段設(shè)置；加熱區(qū)域設(shè)置等方面均取得了很大進(jìn)步。 加熱體是單晶生長的核心，對單晶生長影響非常大，是決定單晶生長成功與否的關(guān)鍵因素之一。這種界面非常容易出孿晶，或使晶體的 EPD 增大，降低成品率。因此，固液界面只能與生長方向垂直，無法得到所需要的偏角α。角度不一致還有可能在晶體內(nèi)部出現(xiàn)熱應(yīng)力而導(dǎo)致晶體完整性差，使 EPD 增大，從而降低成品率。在水平單晶生長過程中，無法完全按器件制造所要求的晶向生長，即晶體生長方向與晶片的晶向有一定的夾角，這導(dǎo)致了水平 GaAs 單晶的切片，一般都要“斜 ” 切（因而切片技術(shù)難度較大），為使所切晶片上電學(xué)參數(shù)（尤其是載流子濃度）均勻分布，固液界面也必須與生長方向成一定角度。 固液界面特種加熱爐 可很好調(diào)整固液界面形 狀，這對生長不同晶向晶體、降低位錯密度，提高成品率都十分重要。 我們對多段爐的設(shè)計，各段爐溫的單獨(dú)控制及其協(xié)調(diào) ” 配合 ” 控制也進(jìn)行了反復(fù)實(shí)驗(yàn)研究并不斷進(jìn)行了優(yōu)化，對提高單晶生長成品率發(fā)揮了重要作用。 高溫區(qū)的氣相 Ga2O擴(kuò)散到中溫區(qū)發(fā)生如下反應(yīng)： 3 Ga2O(g)+As4(g)=Ga2O3(S)+4GaAs(S) (4) SiO(g)=SiO(S) (5) 反應(yīng)（ 4）消耗了 Ga2O，使反應(yīng)（ 1）向右繼續(xù)進(jìn)行，加劇了 Si 向 GaAs中的并入。抑制 Si 污染的機(jī)理是： 在 GaAs 合成和晶體生長中，高溫區(qū)發(fā)生熔體中的 Ga與石英反應(yīng) 4Ga（ L） +SiO2(S)=Si(S)+2Ga2O(g) (1) 2Ga(L)+ SiO2(S)=SiO(g)+Ga2O(g) (2) Si(S)+SiO2(S)= 2SiO(g) (3) L． S． g 分別表示液、固、氣相。這種加熱結(jié)構(gòu)既得到所需的溫度分布，又可抑制生長過程中 Si 的污染。兩溫區(qū)爐高溫區(qū)溫度為 1240～ 1260℃。本項(xiàng)目所設(shè)計的水平 單晶爐是一種多段式兩溫區(qū)爐，只有熱場配置合理即溫度梯度合適才有可能生長出合格單晶，公司技術(shù)人員經(jīng)過反復(fù)實(shí)驗(yàn)、比較、不斷優(yōu)化， 8 設(shè)計出了合理熱場，優(yōu)化了溫度分布，為提高單晶生長成品率、實(shí)現(xiàn)該工藝的產(chǎn)業(yè)化創(chuàng)造了又一個有利條件。本項(xiàng)目承擔(dān)單位國瑞公司經(jīng)多年研究、實(shí)踐找到了解決“粘接 ” 問題的良好方法，成為本公司一項(xiàng)獨(dú)特的專有技術(shù) —— 石英舟預(yù)處理技術(shù) ,該項(xiàng)技術(shù)主要是在適當(dāng)?shù)娜軇┲羞M(jìn)行熱處理，它可保證在長達(dá) 7 天的單晶連續(xù)生長中，熔體與舟不粘接，單晶生長完成后，單晶順利脫舟。這個問題曾是困 擾 HBGaAs 單晶生長的一個較嚴(yán)重問題。只有不粘舟才能保證單晶生長順利，不出多晶、孿晶。采用優(yōu)質(zhì) SiC 管支撐石英反應(yīng)管使石英反應(yīng)管長期處于高溫（ ~1300℃）下時膨脹度不至影響單晶生長（反應(yīng)管外徑擴(kuò)大不超過 10 ㎜）。 第 二 章 技術(shù)可行性分析 項(xiàng)目技術(shù)路線 、 工藝 設(shè)備的 合理性和成熟性、關(guān)鍵技術(shù)的先進(jìn)性 項(xiàng)目技術(shù)路線 多晶合成 —— 單晶生長 —— 晶體加工 工藝 流程為： 6NGa+6NAs— 裝管、脫氧 — 封管 — 多晶合成（約 24小時） — 多 7 晶清潔處理 — 封管（余 As摻雜劑、放籽晶） — 裝入單晶爐 — 單晶生長（ 7～ 8天）— （熔料、接籽晶、走車生長單晶、降溫、出爐） — 晶體測試 工藝 及設(shè)備 的合理性和成熟性 自行設(shè)計的 HBGaAs 單晶生長系統(tǒng) 本項(xiàng)目研發(fā)生產(chǎn)采用 自行設(shè)計 的 水平砷化鎵單晶生長系統(tǒng)，該生長系統(tǒng)在國際上未見成型產(chǎn)品，本項(xiàng)目單位根據(jù)多年工藝、技術(shù)積累，選用精密的溫控儀表（歐陸智能式溫控儀）和機(jī)械傳動系統(tǒng)（雙向?qū)к壓屯竭M(jìn)電機(jī)帶動精密絲杠組合），可保證在長達(dá) 7~10 天的單晶生長過程中溫控精度177。自公司成立以來，憑借自身雄厚的實(shí)力和良好的管理體制，在國內(nèi)外用戶中樹立了良好的形象。 公司按照建立現(xiàn)代企 業(yè)制度的要求，制定了一整套完備的管理制度，包括人事管理制度、財務(wù)管理制度、銷售管理制度、技術(shù)開發(fā)獎勵制度等。公司在日常生產(chǎn)和管理中，注重提升員工的質(zhì)量意識，在員工頭腦中筑起了質(zhì)量保證的長城。管理團(tuán)隊知識層次高，具有高度的凝聚力、勇于開拓的創(chuàng)新性和豐富的管理經(jīng)驗(yàn)。日本 住友電工集團(tuán)一向?qū)ν鈦懋a(chǎn)品 要求極為嚴(yán)格，本公司產(chǎn)品能夠大量進(jìn)入該集團(tuán)，說明本產(chǎn)品極具競爭力。 6 同時，由于本項(xiàng)目產(chǎn)品性價比高于國外同類產(chǎn)品，因此在國際上具有強(qiáng)競爭力。 公司 在 水平 GaAs 生產(chǎn)技術(shù)方面處于國際先進(jìn)水平，公司是國內(nèi)唯一的批量生產(chǎn)水平 GaAs 晶片、 GaP 晶片的企業(yè) 。項(xiàng)目目前已有部分產(chǎn)品銷售國內(nèi)外，用戶中包括 日本住友電工公司、韓國 Prowtech 公司 等世界知名企業(yè) 和 中科鎵英公司等國內(nèi)用戶，對該產(chǎn)品 用戶一致反映良好。 本企業(yè)實(shí)施該項(xiàng)目的優(yōu)勢 技術(shù)優(yōu)勢： 項(xiàng)目承擔(dān)單位 國瑞公司前身是 北京有色金屬研究總院化合物半導(dǎo)體材料研究室， 從 1958 年就開始水平 GaAs 單晶研究，已有 40 多年研究開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，擁有一支由該領(lǐng)域知名專家教授及長期從事該項(xiàng)目研究的高工組成的研發(fā)隊伍，這支隊伍對該項(xiàng)目產(chǎn)品擁有絕對技術(shù)優(yōu)勢。 為 進(jìn)一步 滿足不斷增長的國內(nèi)外市場對該產(chǎn)品的需求，本企業(yè)計劃投資 擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模， 增加產(chǎn)量，提高市場占有率， 實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化 。為緩解這種局面，本公司 在原有產(chǎn)品的基礎(chǔ)上， 組織研發(fā)人員進(jìn)行了該產(chǎn)品研究開發(fā)工作， 目前該產(chǎn)品技術(shù)已基本成熟，關(guān)鍵問題已經(jīng)解決， 產(chǎn)品 于 2021 年 9 月通過了中國有色金屬工業(yè)協(xié)會組織的科技成果鑒 定，鑒定結(jié)果為：該項(xiàng)目技術(shù)、產(chǎn)品質(zhì)量均達(dá)到國際先進(jìn)水平，同類商品國際市場占有率接近 10%。 投資的必要性 本項(xiàng)目產(chǎn)品近年來大量用于紅外 LED 和高亮度 LED，市場前景非常廣。 ， 177。 ； EPD(cm2)：≤ 1 104。 主要技術(shù)與性能指標(biāo) 如下： N型（摻 Si） n(cm3)：（ 2～ 40） 1017；μ n(cm2/)：≥ 1400；晶片直徑（ mm）： 177。 現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)規(guī)模 本產(chǎn)品 2021 年通過鑒定后開始進(jìn)行小規(guī)模生產(chǎn)， 2021 年該產(chǎn)品銷售收入達(dá)到 400 萬元， 2021 年產(chǎn)品銷售收入達(dá)到 1000 萬元，預(yù)計 2021 年銷售收入可達(dá)到 1800 萬元，凈利潤達(dá)到 180 萬元。使Φ ” HB－ GaAs 單晶成品率由現(xiàn)在的 55%增加到 70%， EPD5 103cm－ 2。 下一步工作中， 企業(yè)計劃 在進(jìn)一步綜合優(yōu)化現(xiàn)有工藝技術(shù)基礎(chǔ)上，使Φ 2”HB－ GaAs 單晶成品率由現(xiàn)在的 75%增加到 85%。 技術(shù)開發(fā)狀況 “水平砷化鎵單晶材料產(chǎn)業(yè)化” 2021 年被原國家計委批復(fù)為國家高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化示范工程項(xiàng)目，并于 2021 年通過中國有色金屬工業(yè)協(xié)會組織的科技成果鑒 4 定，鑒定結(jié)果為 ：該項(xiàng)目的技術(shù)、產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到了國際先進(jìn)水平。但是由于國內(nèi)目前還 沒有生產(chǎn)該產(chǎn)品的企業(yè)，使國內(nèi)企業(yè)對該產(chǎn)品的需求 主要依賴進(jìn)口 ，造成大量資金流向國外。 國際上 HBGaAs 單晶生產(chǎn)以日本住友電工公司為主，其產(chǎn)量約占全世界產(chǎn)量的 60%（ 2021 年為 62%），所提供的晶片以Φ 2” ，Φ ”為主。 HB工藝是研究開發(fā)最早的 GaAs 單晶生長工藝，也是目前生產(chǎn)量最大的工藝， HBGaAs 單晶年產(chǎn)量占全世界 GaAs 單晶年產(chǎn)量的50%（ 2021 年全球的 GaAs 單晶產(chǎn)量約 140t）。 MuWFA5uxY7JvnD6YWRr Wwc^vR9CpbK!zn%MzXNQExJB8VK% W7m$ZA5JdkVWce9APz^FvJzwYWCcyAh*bnxBvaFQH8YHV$amp。gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。MuWFA5uxY7JvnD6YWRrWwc^vR9CpbK! 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